Узак мөөнөткө колдонулуучу статордун ваналары үчүн кандай бетти коррозиядан коргоо ыкмасы колдонулат?

Узак мөөнөткө колдонулуучу статордун ваналары үчүн кандай бетти коррозиядан коргоо ыкмасы колдонулат?

Газ турбинасынын компрессоруна ремонт жасоо учурунда, кайра жасоо жазууларын карап чыкканда бир суроо көп кайталанат: неге кээ бир статордун кыркычтары 20 000 иштешүү саатынан кийин алмаштырылууга туура келет, ал эми башкалары 40 000 сааттан кийин аз гана тозот? Көпчүлүк учурда, жооп статордун кыркычтары иштешүүгө киргенден мурун алынган беттин даярдоосу жана сырьёнун тандалышына байланыштуу. Эгерде сиздин узак мөөнөттүү иштешүүчү статордун кыркычтарыңыз бар же жаңы кыркычтар үчүн коргоо иштерин пландап жатсаңыз, баштапкы аппараттын баасынан гөрө андай беттин коррозияга каршы иштешүүсүнүн чындыгында төзүмдүүлүгүн түшүнүү маанилүү.

Статордун кырлары компрессордун агымдык жолунда жайгашкан, аларга иштеп турган ортого байланыштуу нымдуулук, туз, күкүрт бирикмелери жана өнөрөттүк бөлүктөр менен кошулган кире жактан келген аба таасир этет. Узак мөөнөттө бул элементтер коррозияга каршы жабыктырылбаган же жетишсиз жабыктырылган металлды талкалаганда, чөмүрчөлөр пайда болот, бет түзсүздүгү жана профильдин жоголушу аэродинамикалык эффективдүүлүктү төмөндөт жана тагы да көбүрөөк износго алып келет. Узак мөөнөттүү иштөөгө чейин туура коррозияга каршы жабыктырууну тандоо жана аны туура белгиленгенин текшерүү — бул реактивдик алмаштыруудан прогноздоо-мүмкүн циклдык башкарууга өтүүнүн эң айкын жолдорунун бири.

Неге статордун кырлары айрыкча сезгич?

Компрессордун статордун жалбырактары коррозияны башкаруу үчүн көпчүлүк адамдардын ойлогондон көбүрөөк талап коюучу шарттарда иштейт. Жылуулук окисдениши негизги коркунуч болгон жылуу бөлүмдөгү турбина жалбырактарынан айырмаланып, компрессордун статордун жалбырактары төмөн температурада, бирок нымдуу же химиялык активдүү аба менен көбүрөөк таасирленет. Күчтүү генерациялоо жана индустриялык турбинада деңиз жээгинде же нымдуу ички аймактарда иштегенде, туздун чөгүшү жана хлордуу чөгүштөр бир нече миң саат ичинде коргогуч иштетилбесе, пита түзүлө баштайт.

Компрессордун статордун жалбырактары үчүн эң көп колдонулган материал (төмөнкү ступенилерде титан кушулмалары жана коррозияга төзүмдүү болоттор, жогорку ступенилерде никельге негизделген кушулмалар) негизги коррозияга төзүмдүүлүккө ээ, бирок индустриялык жана деңиз жээгине жакын киргизүү аймактарындагы белгилүү химиялык составга табигый түрдө каршы турбайт. Негизги металл токтотолбогонду, беттеги иштетүү токтотушу керек.

Узак мөөнөткү иштөө үчүн негизги коррозияга каршы иштетүү ыкмалары

Алюминиддик диффузиялык сырлар

Алюминиддик сырлар пакеттеги цементация же химиялык буурунун чөкмөсүн түзүү ыкмасы аркылуу жагылат. Алар компрессордун статордун жана нооздун кыркысы үчүн эң кеңири тараган бетти иштетүү ыкмаларынын бири болуп саналат. Бул сыр базалык металлдын бетине диффузияланат жана оксидденүүгө жана коррозияга каршы турактуулук берген алюминий оксидин түзүүчү интерметаллдык катмарды түзөт. АКШнын патенти US6131800A газ турбинасынын статордун кыркысы үчүн бул ыкманы наадан түшүндүрөт, ошондой эле бул ыкманын өнөрөлүк тастыктоосун да көрсөтөт.

Узакын мөөнөттүү иштетүү үчүн курман алюминиддик покрытиялар өтө маанилүү. Аллюмина катмары курман тоскоол катары иштейт: ал негизги куймалардын бузулушуна жол бербей, алгачкы коррозияга учурайт. Ири турбина парктарын башкаруучу МRO программаларында статордун жалбырактарына алюминиддик покрытиялар стандартдык талаптарга ылайык келет, анткени аларды тазалап, кайрадан түшүрүүгө болот, ал эми аэрофойлдун профилинин өлчөмү өзгөрбөйт — баштапкы негиздеги куйма толеранска ылайык келсе.

Бирок алюминиддик покрытиялар оксидденүү менен коррозиянын бирге болгон жогорку температурадагы компрессордун баскычтарында оптималдуу иштейт. Тек-коррозия жана хлордун таасири гана байкалган төмөн температурадагы алгачкы баскычтарда термалдык чачыратуу ыкмалары иштетилген коргоо үчүн тагын да тактык берет.

Термалдык чачыратуу менен түшүрүлгөн покрытиялар (HVOF жана плазма чачыратуу)

Жогорку ылдамдыктагы оттек-отун (HVOF) жана плазма чачыратуу жабыктыруулары статордун кыймылдуу пластиналарынын бетине алюминиддик иштетүүлөрдүн диффузиялык механизмусуз тыгыз, жакшы байланган жабыктыруу катмарын түзөт. Жабыктыруу үчүн кеңири колдонулган материалдарга вольфрам карбиди (WC), WC-Co(Cr) кермети, хром карбида (Cr₃C₂) жана Stellite алдын-алдын тандалган негизги коркунуч эрозия же коррозия же экөө да болгондо колдонулат.

Эрозиялык жана коррозиялык шарттарда узак мөөнөткө колдонулган статордун кыймылдуу пластиналары үчүн — мисалы, башкача айтканда, бөлүкчөлүү аба менен иштеген өнөрөсөлүк электр станциялары — HVOF WC-Co(Cr) жабыктыруулары жогорку каттыгын коррозияга туруктуулугу менен бирге камсыз кылат. Термиялык чачыратуу жабыктыруулары боюнча изилдөөлөр карбиддик жабыктыруулардын металлдык байланыш матрицасындагы керамикалык фазанын жогорку каттыгы жана химиялык туруктуулугу аркылуу жакшы износко жана коррозияга туруктуулугуна жетишкендигин тастыктайт.

Текшериле турган маанилүү колдонуу параметри: коррозияга каршы корголгон кабаттын калыңдыгы кеминде 0,02 мм (20 мкм) болушу керек, антпесе корголуу түзүлүштүү болбойт. Бул чегинен төмөнкү кабаттар трещиналар жана үзүлүштөрдү пайда кылат, алар эрозияга жана коррозияга каршы туруктуулукту көп төмөндөт. Сызылып калган статордун канатчаларын калыбына келтирүү үчүн HVOF кабаттары баштапкы чагылышкан абалдан гөрө аймактын өлчөмдүүлүгүн калыбына келтирет жана бир убакта баштапкы чагылышкан абалга салыштырғанда беттин туруктуулугун жогорулатат.

Хромат конверсия кабаттары

Хромат конверсия кабаттары – аллюминий легирленген бөлүктөр жана кээ бир нержиссаян болот беттерине түзүлгөн жана жоондугу аз коррозияга каршы пленка берген арзан вариант. Алар компрессордун корпус бөлүктөрүнө жана статордун канатчаларынын платформаларына, аэродинамикалык беттерге эмес, механикалык тийишүүнүн азы болгон аэродинамикалык эмес беттерге коррозияга каршы жетиштүү корголуу бергендиктен, көп колдонулат.

Узак-узак узун мөөнөткү иштөөгө арналган статордун кырларындагы аэрофойл беттери үчүн хроматтык конверсия гана жалпысынан жетишсиз. Ал орточо шарттарда кабыл алынган натыйжа берет, бирок хлориддик таасирге, жогорку сымалдуулукка жана абразивдик бөлүктөрдүн соғулушуна каршы чыдамдуулугу чектелген. Эгер статордун кырларында колдонулса, ал айдашып турган кошумча сырлау системасынын негизи катары, башкача айтканда, өзүнчө иштеген таза тазалоо ыкмасы катары колдонулат.

Полимер жана эпоксид негиздүү сырлар

Коррозияга чыдамдуу эпоксид системаларын камтыган полимер негиздүү сырлар компрессордун статордун кырларында коррозияга каршы тоскоолдук катары металлдык эмес барьердик коргоо пайдаланууга ыңгайлуу шарттарда колдонулат. Бул сырлар ным жана химиялык заттарга каршы тоскоолдук түзөт, бирок температура диапазону, вибрациядан кийин сакталуучу жабышуу чыдамдуулугу жана бөлүктөрдүн соғулушуна каршы механикалык зыянга чыдамдуулугу менен чектелет.

Тажрыйбага негизделген баалоодо компрессордун статордун кырларындагы полимердик жабыктыруулар таза шарттарда — кургак кирүүчү аба менен иштеген табигый газдын жануусу менен иштеген турбинада — жетиштүү натыйжа берет, бирок океандын жээктөрүндөгү же жээктөрдөгү орнотмаларда бириккен термалык циклдөө жана нымдуулукка узак убакыт туташып турганда жабыктыруунун таянычы узак убакыт бою сакталбайт. Алар жабыктырууну жөнөкөй көзөмөлдөөгө жана регулярдуу аралыктарда кайрадан түшүрүүгө мүмкүндүк берген колдонулуштарга ыңгайлуу, ал эми турбинанын кызмат көрсөтүү мөөнөтүн узартуу үчүн жабыктырууга таянып койбоого болот.

Колдонулуучу талаптар үчүн туура иштөөчү жабыктырууну тандоо

Коррозияга каршы жабыктырууну тандоодо кездешүүчү эң көп кездешүүчү ката — бир муздак шартта жакшы иштеген жабыктырууну башка муздак шартта иштеген турбинага колдонуу. Туура башталыш чекити — жабыктыруунун өнүмдүүлүгүнүн техникалык маалыматы эмес, азыркы иштеген муздак шарт.

• Туздуу аба менен кошулган деңиз же жээктөр шарттары: Хлориддик туюштуулук үчүн алюминид же HVOF WC-Co(Cr) чокулары колдонулат; полимер чокулары гана көпчүлүк учурда узак мөөнөттүү пайдаланууга жетишсиз.
• Аралаш бөлүкчөлөр менен сымалдуулуктуу өнөрөсөлдүк шарттар: HVOF карбид чокулары бөлүкчөлөрдүн таасири менен эрозияга жана нымдын таасири менен коррозияга каршы чара болуп саналат; чокунун калыңдыгы минимум 0,02 мм же андан жогору экендиги текшерилүүрү керек.
• Таза кирүүчү шарттар (фильтрленген аба, төмөн сымалдуулук): Алюминид диффузиялык чокулары же хромат-прималанган полимер системалары жетиштүү болушу мүмкүн; ал эми алмаштыруу интервалдары кыска болгондо төмөн баалуу варианттардын окуштуулугу жогорулатылат.
• Узак мөөнөттүү пайдаланылган жана башка талаалары бар ваналардын кайра иштетилүүсү: HVOF чокулары өлчөмдүк калыбына келтирүү менен бирге жакшыртылган беттик коргоо үчүн талап кылынат; алюминид кайра түшүрүлүшү мүмкүн, эгерде тайгактоо текшерүүсү субстраттын пайдаланууга жарамдуу чегинде экендигин көрсөтсө.

Узакондук материалдын сертификаты статордун узак мөөнөткө колдонулган жалбырактары үчүн чоку көрсөткүчтүн түрүнө салыштырмалуу мааниге ээ. Документталган технологиялык параметрлер, партиянын жазылышы же чоку көрсөткүчтүн калыңдыгын текшерүүсүз колдонулган чоку көрсөткүчтөр кийинки текшерүү аралыгында баалоого тапшырылбайт жана калган пайдалануу мөөнөтүн баалоодо белгисиздик тудурат. Материалдын сертификатын жана чоку көрсөткүчтүн текшерүү маалыматын камсыз кылуу же кайра жасоо пакетине киргизүү бюрократиялык иш-аракет эмес — бул ишенимдүү циклдык пландоонун негизи.

Дароо чакырмалык түрдө дарылоо варианттарын салыштыруу

Корутунду

Узак мөөнөткө колдонулуучу статордун жалбырактары үчүн беттин коррозияга каршы иштетиши косметикалык талап эмес. Бул туурасында жалбырак кийинки планда белгиленген кызмат көрсөтүүгө жетишип, же пландан тышкары алмаштыруу талап кылынып жатканын чечет. Алюминиддик диффузиялык жабыктыруулар компрессордун коррозияга каршы генералдык коргоосу үчүн өнөрөстүк стандарт болуп саналат жана жакшы иштелип чыккан MRO тазалоо жана кайрадан жабыктоо цикли бар. HVOF термалдык чачыратуу жабыктыруулары эрозиялык же химиялык жагынан агрессивдүү шарттар үчүн жана жалбырактарды кызмат көрсөтүүгө жарамдуу өлчөмдөргө кайрадан иштетүү үчүн жана беттин каршылыгын жакшыртуу үчүн күчтүүрөк вариант болуп саналат.

Узак дөнөлүк тазалоо жоспорлоодо негизги өзгөрүш — «кайсы беттүүлүк колдонууга болот» дегенден «бул турбина үчүн киргизүү ортосу жана максаттуу тазалоо аралыгына ылайык келген беттүүлүк кайсы?» дегенге өтүш. Тастыкталган калыңдык, документтелген материалдын сертификаты жана текшерүү маалыматы менен бул деңгээлдеги беттүүлүктү тандаш — орто чөйрөгө ылайыкташтырылбаган жалпы маанидеги иштетүүлөрдөн туруктуу жакшы натыйжа берет.

Эгер сиз статордун жалбырактарын сатып алып жатсаңыз же компрессордун тазалоо программасы үчүн беттүүлүк иштетүү варианттарын баалап жатсаңыз, беттүүлүк иштетүүнүн документтерин жана өлчөмдүк текшерүүнүн жазууларын берген поставщик менен иштеш — реактивдүү тазалоо программаларында жетишпеген изилдөө негизин түзөт.