Који је антикорозијски третман површине за дуготрајну употребу статорске лопате?

Који је антикорозијски третман површине за дуготрајну употребу статорске лопате?

У одржавању компресора у гасној турбини, једно питање се понавља када се прегледају записи о капиталном ремонту: зашто неке статорске лопате треба да се замењују након 20.000 сати рада, док друге показују минималну деградацију на 40.000? У већини случајева, одговор се свезује на припрему површине и избор премаза пре него што се вена икада уведе у употребу. Ако имате дуготрајно коришћене статорске лопате или планирате заштиту за нови сет, разумевање која површина антикорозијског третмана заправо држи више од почетних трошкова хардвера.

Статорске пелене се налазе у путу проток компресора, изложене улазном ваздуху који може носити влагу, сољу, једињења сумпора и индустријске честице у зависности од радног окружења. Током времена, ови елементи нападају незаштићени или неадекватно премазан метал, што доводи до јама, грубости површине и губитка профила који смањује аеродинамичку ефикасност и убрзава даље зношење. Избор правог антикорозијског премаза пре продужене употребеи провера да ли је правилно наведенједан је од најјаснијих начина да се пређе од реактивне замене на предвидиво управљање животним циклусом.

Зашто су статорске пелене посебно рањиве

Статорски компресорске пелене раде под условима који чине контролу корозије захтевнијом него што многи претпостављају. За разлику од турбинских пелена са врућим пресеком, где је топлотна оксидација главна претња, пелене компресора са статором су изложене нижим температурама, али већој изложености влажном или хемијски активном ваздуху. У производњи енергије и индустријским турбинама које раде у обалним или влажним унутрашњим окружењима, одлагање соли и укопавање изазвано хлоридом могу почети у првих неколико хиљада сати без заштитног третмана.

Материјал који се најчешће користи за компресорске статорске лопате (лигуре титана и нерђајућег челика у нижим фазама, легуре на бази никла у каснијим фазама) има разумну отпорност на корозију у исходној мери, али није по својству имуна на специфичну Оно што необични метал не може спречити, површинска обработка мора да се носи.

Главни опције за антикорозијску обраду за дуготрајну употребу

Дифузијска премаза алуминида

Алуминидски премази, који се примењују путем паковања циментирања или процеса хемијског отпадања паре, међу најустановенијим су површинским третманима за статор компресора и шпаге млазнице. Покрив се дифузира у површину некомплетног метала, формирајући алмино-формишући интерметални слој који пружа и окисливац и отпорност на корозију. Амерички патент US6131800A посебно описује овај приступ за статорске пелене у гасној турбини, потврђујући индустријску валидацију методе.

За дуготрајне апликације, жртвени алуминидски премази су посебно релевантни. Алуминокиселин слој делује као жртвена бариера: он преферирантно кородира уместо да дозволи деградацију споја субстрата. У МРО програмима који управљају великим турбинским флотама, алуминидски премази на статорским лопатима били су стандардна спецификација јер се могу скинути и поново применити током ревизије без димензионалне промене профила ваздушног профила, под условом да је оригинална субстрата у пределу толе

Међутим, алуминидски премази имају оптималну перформансу у стадијумима компресора на високим температурама где је оксидација присутна заједно са корозијом. У нискотемпературним предњим етапима који су углавном изложени влажној корозији и нападу хлорида, опције топлотног прскања могу пружити више циљану заштиту.

Тхермални спреј премази (ХВОФ и плазмен спреј)

Високобрзи оксигенски гориво (HVOF) и плазмени спреј премази примењују густ, добро повезан слој премаза на површину статорске лопате без дифузијског механизма алуминидних третмана. Уобичајени материјали за премаз укључују волфрам карбид (WC), WC-Co ((Cr) сермет, хром карбид (Cr3C2) и легуре Стелита, изабране на основу тога да ли је примарна претња ерозија, корозија или и једно и друго.

За дуготрајне статорске пелене у ерозивним и корозивним окружењимаиндустријске електране које увлаче ваздух са честицама, на примерХВОФ WC-Co ((Cr) премази пружају високу тврдоћу у комбинацији са отпорношћу на корозију. Истраживања на термички прсканим премазима потврђују да карбидни премази постижу одличну отпорност на зношење и корозију захваљујући високој тврдоћи и хемијској стабилности керамичке фазе унутар металне матрице везача.

Критични параметар за примену који треба проверити: дебљина премаза треба да буде најмање 0,02 mm (20 μm) како би се пружила доследна заштита. Покрива испод овог прага показују пукотине и непрекидности које значајно смањују и ерозију и отпорност на корозију. За обнову издржених статорских пелена, HVOF премази могу вратити димензионалну у складу док истовремено побољшавају отпорност површине у поређењу са првобитним непокривеним стањем.

Покрива за конверзију хромата

Покрива за конверзију хромата су јефтинија опција која се примењује на компоненте алуминијумске легуре и неке површине од нерђајућег челика како би се обезбедио танки филм отпоран на корозију. Они се обично користе на компонентама компресорског корпуса и платформи статорских лопасти, а не на секцијама ваздушног профила, јер премаз пружа адекватну заштиту за неаеродинамичне површине на којима је механичко контактано зношење ниско.

За површине фолиона на статорским лопатима намењеним за дугу употребу, само конверзија хромата је генерално недовољна. Усаглашен је у умереним окружењима, али нуди ограничен отпор на напад хлорида, високу влагу и ударац абразивних честица. Ако се користи на статорским лопатима, обично се користи као прајмер под додатним системом премаза, а не као самосталан третман.

Полимерски и епоксини премази

Покрива на бази полимера, укључујући и епоксине системе отпорне на корозију, користе се на неким компресорским статорским пеленама у окружењима у којима је практично неметална заштита. Ови премази пружају влагу и хемијску баријеру, али су ограничени распоном температуре, трајношћу прилепљења под вибрацијама и отпорност на механичко оштећење од удара честица.

У проценци заснованој на искуству, полимерни премази на компресорским статорским лопатима имају тенденцију да раде адекватно у чистијим окружењиматурбине на природни гас са сувим уходним ваздухомали показују рану деградацију у офшорским или обалним инстала Они су погоднији за апликације у којима се премаз може лако прегледати и поново применити у рутинским интервалима, а не да се ослања на продужене интервале између ревизија.

Како изабрати одговарајући третман за вашу апликацију

Најчешћи неисправност у избору антикорозијског премаза је наношење премаза који добро функционише у једној средини на турбину која ради у потпуно другачијој. Прави почетна тачка је радна средина, а не лист података о производу за премазивање.

• Морска или обална окружења са сољом наплањеном ваздухом: Алуминидни или ХВОФ WC-Co ((Cr)) премази пружају потребну отпорност на хлориде; само полимерни премази су обично неадекватни за дуге интервале у служби.
• Индустријска окружења са мешаним честицама и влажношћу: Покрива од карбида ХВОФ-а се баве и ерозијом од честица и корозијом од влаге; дебљина премаза треба да буде минимална или већа од 0,02 мм.
• Чисте уносне средине (филтрирани ваздух, ниска влажност): Дифузијски премази алуминида или системи полимера са хроматима могу бити довољни, а мање трошћене опције постају више одбрамбљиве када су интервали за замену краћи.
• Ремонт дуготрајних коришћених пелена са постојећим знојем: ХВОФ премази су пожељни за обнову димензија у комбинацији са побољшаном заштитом површине; алуминид се може поново применити ако инспекција трака потврди да је субстрат у границама употребе.

Сертификација материјала је важна колико и тип премаза за дуготрајно коришћене статорске пелене. Покрива која се примењује без документованих параметара процеса, записа за серије или верификације дебљине премаза тешко се може проценити у следећем интервалу инспекције и стварају несигурност у процени преосталог трајања трајања. Захтев за сертификацију материјала и податке о инспекцији премаза као део пакета снабдевања или капиталног ремонта није бирократски коракто је основа за поуздано планирање животног циклуса.

Упоређивање опција лечења на једном погледу

Закључак

За дуготрајне статорске лопате, површинска антикорозијска обработка није козметичка спецификација. Он директно одређује да ли ће лопате доћи до следећег планираног ремонта или је потребна незапланирана замена. Алуминид дифузијски премази остају индустријски стандард за општу заштиту од корозије компресора са добро успостављеним МРО циклусом за стрип и поново наношење. Тхермални спреј премази од ХВОФ-а пружају јачу опцију за ерозивна или хемијски агресивна окружења и за обнову издржених пластин на корисне димензије са побољшаном отпорности површине.

Кључна промена у дугорочном планирању одржавања је прелазак са "које је премазивање доступно" на "које премазивање одговара уносној средини ове турбине и циљаном интервалу за ревизију". Избор премаза на том нивоу, са верификованом дебљином, документованом сертификацијом материјала и подацима о инспекцији, доследно надмашава општу употребу која се примењује без оправдања специфичног за животну средину.

Ако купујете статорске пелене или процењујете опције обраде површине за програм одржавања компресора, рад са добављачем који пружа документацију процеса премазања и документе о димензионалној инспекцији даје вам основу за праћење које програми реактивног одржавања обично немају.