Kerosakan dan rawatan bagi bilah akhir turbin tekanan rendah

1. Ciri-ciri alam kerja bilah turbin

Situasi kerja bagi bilah turbin gas adalah sangat kompleks dan keras. Secara spesifik, mereka boleh dibahagikan kepada tiga bahagian: tekanan tinggi, sederhana dan rendah. Berbanding dengan bilah-bilah di bahagian tekanan tinggi dan sederhana, situasi kerja bagi bilah terakhir di bahagian tekanan rendah turbin gas mempunyai ciri-ciri berikut: tekanan gas pada peringkat terakhir bahagian tekanan rendah adalah lebih rendah daripada tekanan atmosfera, kadar aliran isi padu gas meningkat secara ketara, dan aliran adalah kompleks; gas pada peringkat terakhir bahagian tekanan rendah mengandungi kandungan kelembapan yang tinggi, dan titisan air dalam gas memberi kesan yang signifikan kepada bilah-bilah; apabila turbin gas beroperasi di bawah keadaan pembolehubah, keadaan kerja bagi bilah terakhir bahagian tekanan rendah berubah paling banyak, yang secara serius mempengaruhi kekuatannya dan getaran; bilah terakhir bahagian tekanan rendah adalah lebih panjang daripada bilah lain, dan syarat-syarat kekuatan adalah lebih ketat.

Ciri-ciri ini memerlukan bahawa rekabentuk bilah peringkat terakhir bahagian tekanan rendah mesti dipertimbangkan dengan lebih komprehensif dan teliti semasa proses rekabentuk dan pembuatan turbin gas tekanan rendah. Secara amnya, rekabentuk bilah peringkat terakhir bahagian tekanan rendah memerlukan program analisis yang lebih canggih, lebih banyak pengiraan, dan rekabentuk struktur yang lebih kompleks berbanding rekabentuk bilah lain. Pembuatannya lebih sukar, seperti: penguatan bunga api elektrik dan penyejukan nyalaan serta penyejukan frekuensi tinggi bagi bilah-bilah, penyemprotan terma, pelapisan laser, penyejukan permukaan laser setempat, pemasangan tepi, dll. Walaupun begitu, kerosakan pada bilah peringkat terakhir masih berlaku dari masa ke masa.

2 Bentuk dan sebab kerosakan bilah peringkat terakhir dalam bahagian tekanan rendah

Terdapat banyak bentuk dan sebab kerosakan pada bilah tahap terakhir di bahagian tekanan rendah, yang utama adalah: bentuk dan sebab kerosakan mekanikal; bentuk dan sebab kerosakan bukan mekanikal.

Kerosakan mekanikal dan sebab-sebabnya: Sebagai contoh, zarah keras asing memasuki turbin dan merosakkan bilah-bilahnya, cebisan tetap di dalam turbin jatuh dan merosakkan bilah-bilahnya, rotor dan silinder tidak selaras dengan baik atau silinder terpuntir, menyebabkan bilah bergesekan dengan segel steam, dan sulur terkelupas pada penutup bilah, dll. Walau bagaimanapun, kebanyakan kerosakan disebabkan oleh faktor-faktor lain selain daripada faktor reka bentuk bilah akhir, yang merupakan kerosakan mekanikal. Jenis kerosakan ini boleh ditangani dengan langkah-langkah berbeza mengikut ketaraannya dan kesannya terhadap operasi.

Kerosakan bukan mekanikal dan sebab-sebabnya: kerosakan disebabkan oleh kerosakan bilah akibat kualiti steam yang buruk; kerosakan disebabkan oleh pengikisan air akibat impak air cecair dalam steam basah. Artikel ini terutamanya membincangkan dua sebab dan kaedah rawatan kerosakan bukan mekanikal pada bilah bahagian tekanan rendah: analisis sebab-sebab kerosakan akibat kerosakan bilah disebabkan oleh kualiti steam yang buruk dan kaedah rawatan.

Analisis sebab: Biasanya, bilah turbin rendah tekanan dibuat daripada keluli tahan panas. Bahan ini mempunyai ketahanan kerosakan yang baik kerana sebuah filem pelindung oksida yang rapat dan stabil terbentuk di permukaannya. Walau bagaimanapun, jika air wap mengandungi C02, S02, terutamanya ion klorida, filem pelindung di permukaan bilah akan dikorosikan dan berkembang dengan pantas ke dalam, menyebabkan kerosakan kepada bilah, dan kekuatan bilah akan berkurang secara drastik. Mengambil keluli tahan karat 2Cr13 sebagai contoh, kekuatan lelah patah pada suhu bilik dalam udara adalah 390 N/mm2 (contoh tanpa notched, bilangan kitaran tekanan n=5x107, contoh yang sama di bawah), dan kekuatan lelah patah dalam air kondensat bersih masih 275~315N/mm2. Walau bagaimanapun, dalam larutan oksida dengan kandungan NaCl >1%, kekuatan lelah patah jatuh secara tajam kepada 115~135 N/mm2. Kekurangan kekuatan lelah bermaksud umur perkhidmatan dipendekkan. Melalui pemeriksaan alatan pada bilah akhir, didapati bahawa kerosakan bilah akhir rendah tekanan biasanya berlaku pada setiap peringkat di kawasan air wap basah, dan kerosakan tempatan sering berlaku di permukaan bilah di bawah lapisan kerak, yang kemudiannya berkembang untuk membentuk ralat. Penerusan operasi akan menyebabkan patahan bilah disebabkan oleh lelah kerosakan. Pemeriksaan dan analisis alatan pada bilah yang patah menunjukkan bahawa lapisan sedimen pecahan mengandungi klorida.