ความเสียหายและการบำบัดใบพัดขั้นสุดท้ายของกังหันไอน้ำแรงดันต่ำ

1. ลักษณะสภาพแวดล้อมการทำงานของใบพัดกังหัน

สภาพแวดล้อมการทำงานของใบพัดกังหันไอน้ำมีความซับซ้อนและรุนแรงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใบพัดสามารถแบ่งได้เป็น 3 ส่วน คือ ส่วนแรงดันสูง ปานกลาง และต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับใบพัดในส่วนแรงดันสูงและปานกลาง สภาพการทำงานของใบพัดสุดท้ายในส่วนแรงดันต่ำของกังหันไอน้ำแรงดันต่ำมีลักษณะดังต่อไปนี้: แรงดันไอน้ำในขั้นตอนสุดท้ายของส่วนแรงดันต่ำต่ำกว่าความดันบรรยากาศ อัตราการไหลของปริมาณไอน้ำเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และการไหลมีความซับซ้อน ไอน้ำในขั้นตอนสุดท้ายของส่วนแรงดันต่ำมีความชื้นสูง และหยดน้ำในไอน้ำมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อใบพัด เมื่อกังหันไอน้ำทำงานภายใต้เงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลง สถานะการทำงานของใบพัดสุดท้ายของส่วนแรงดันต่ำจะเปลี่ยนแปลงมากที่สุด ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความแข็งแกร่งและการสั่นสะเทือน ใบพัดสุดท้ายของส่วนแรงดันต่ำยาวกว่าใบพัดอื่นๆ และเงื่อนไขความแข็งแกร่งจะเข้มงวดยิ่งขึ้น

ลักษณะเฉพาะเหล่านี้ทำให้การออกแบบใบพัดขั้นตอนสุดท้ายในส่วนแรงดันต่ำต้องได้รับการพิจารณาอย่างครอบคลุมและรอบคอบมากขึ้นในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและการผลิตกังหันไอน้ำส่วนแรงดันต่ำ โดยทั่วไป การออกแบบใบพัดขั้นตอนสุดท้ายในส่วนแรงดันต่ำต้องใช้โปรแกรมวิเคราะห์ขั้นสูง การคำนวณเพิ่มเติม และการออกแบบโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าการออกแบบใบพัดอื่นๆ การผลิตนั้นยากกว่า เช่น การดับประกายไฟฟ้าและเปลวไฟและการเสริมความแข็งแรงของใบพัดด้วยการดับความถี่สูง การพ่นความร้อน การหุ้มด้วยเลเซอร์ การดับพื้นผิวด้วยเลเซอร์เฉพาะที่ การฝังรอบนอก เป็นต้น แม้จะเป็นเช่นนี้ ใบพัดขั้นตอนสุดท้ายก็ยังคงได้รับความเสียหายอยู่เป็นครั้งคราว

2 รูปแบบความเสียหายและสาเหตุของใบมีดขั้นตอนสุดท้ายในส่วนแรงดันต่ำ

ความเสียหายของใบมีดขั้นสุดท้ายในส่วนแรงดันต่ำมีรูปแบบและสาเหตุมากมาย สาเหตุหลักๆ ได้แก่ รูปแบบและสาเหตุของความเสียหายทางกล รูปแบบและสาเหตุของความเสียหายที่ไม่ใช่ทางกล

ความเสียหายทางกลและสาเหตุ: ตัวอย่างเช่น อนุภาคแข็งจากภายนอกเข้าไปในกังหันและทำให้ใบพัดเสียหาย ชิ้นส่วนที่ยึดแน่นภายในกังหันหลุดออกและทำให้ใบพัดเสียหาย โรเตอร์และกระบอกสูบไม่ได้เรียงกันอย่างดีหรือกระบอกสูบผิดรูป ทำให้ใบพัดถูกับซีลไอน้ำ และร่องสึกหรอที่แผ่นหุ้มใบพัด เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ความเสียหายส่วนใหญ่เกิดจากสาเหตุอื่นนอกเหนือจากปัจจัยการออกแบบของใบพัดขั้นสุดท้าย ซึ่งก็คือความเสียหายทางกล ความเสียหายประเภทนี้สามารถจัดการได้ด้วยมาตรการต่างๆ ขึ้นอยู่กับความรุนแรงและผลกระทบต่อการทำงาน

ความเสียหายที่ไม่ใช่ทางกลและสาเหตุ: ความเสียหายที่เกิดจากการกัดกร่อนของใบพัดเนื่องจากคุณภาพไอน้ำที่ไม่ดี ความเสียหายที่เกิดจากการกัดเซาะของน้ำซึ่งเกิดจากการกระแทกของน้ำเหลวในไอน้ำเปียก บทความนี้จะกล่าวถึงสาเหตุความเสียหายที่ไม่ใช่ทางกลสองประการและวิธีการบำบัดของใบพัดส่วนแรงดันต่ำเป็นหลัก: การวิเคราะห์สาเหตุความเสียหายที่เกิดจากการกัดกร่อนของใบพัดเนื่องจากคุณภาพไอน้ำที่ไม่ดีและวิธีการบำบัด

การวิเคราะห์สาเหตุ: โดยทั่วไปใบพัดกังหันแรงดันต่ำมักทำจากสแตนเลสทนความร้อน วัสดุนี้มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเนื่องจากมีฟิล์มป้องกันออกไซด์หนาแน่นและเสถียรก่อตัวขึ้นบนพื้นผิว อย่างไรก็ตาม หากไอน้ำมี CO02, S02 โดยเฉพาะไอออนคลอไรด์ ฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของใบพัดจะกัดกร่อนและขยายตัวอย่างรวดเร็วในเชิงลึก ทำให้ใบพัดเกิดการกัดกร่อน และความแข็งแรงของใบพัดจะลดลงอย่างมาก เมื่อใช้สแตนเลส 2Cr13 เป็นตัวอย่าง ความแข็งแรงของความล้าจากการดัดงอในอากาศที่อุณหภูมิห้องคือ 390 N/mm2 (ตัวอย่างที่ไม่มีรอยบาก หมายเลขรอบความเค้น n=5x107 เท่ากับด้านล่าง) และความแข็งแรงของความล้าจากการดัดงอในน้ำคอนเดนเสทที่สะอาดยังคงอยู่ที่ 275~315N/mm2 อย่างไรก็ตาม ในสารละลายออกไซด์ที่มีปริมาณ NaCl >1% ความแข็งแรงของความล้าจากการดัดงอจะลดลงอย่างรวดเร็วเหลือ 115~135 N/mm2 ความแข็งแรงของความล้าที่ลดลงหมายถึงอายุการใช้งานที่สั้นลง จากการตรวจสอบใบมีดขั้นสุดท้ายด้วยเครื่องมือ พบว่าการกัดกร่อนของใบมีดขั้นสุดท้ายที่มีแรงดันต่ำส่วนใหญ่เกิดขึ้นในแต่ละขั้นตอนในโซนไอน้ำเปียก และการกัดกร่อนในพื้นที่มักเกิดขึ้นบนพื้นผิวใบมีดใต้ชั้นตะกรัน ซึ่งขยายตัวจนเกิดรอยแตกร้าว การทำงานต่อเนื่องจะทำให้ใบมีดแตกเนื่องจากความล้าจากการกัดกร่อน การตรวจสอบและวิเคราะห์ใบมีดที่แตกด้วยเครื่องมือแสดงให้เห็นว่าชั้นตะกอนที่แตกมีคลอไรด์อยู่