3 metodi comprovati per ripristinare le pale della turbina a vapore dell'ultimo stadio come se fossero nuove

Sostituire le pale dell'ultimo stadio nella sezione a bassa pressione di una turbina a vapore può essere proibitivamente costoso. Tende inoltre a essere accompagnato da lunghi tempi di consegna, specialmente con i difficili problemi della supply chain che stiamo vedendo sempre più spesso oggi.

E se fosse possibile risparmiare fino al 60% e ridurre i tempi di interruzione senza perdere efficienza o sacrificare l'integrità delle pale?

Questo è stato l'argomento di un webinar che abbiamo tenuto di recente in collaborazione con Combined Cycle Journal .

Ian Saeger, responsabile dell'ingegneria di progetto presso EthosEnergy, ha condiviso i metodi collaudati sviluppati dal nostro team di ingegneri delle turbine a vapore per riparare queste pale critiche a una frazione del costo della loro sostituzione, riducendo al contempo l'impronta di carbonio grazie al prolungamento della durata delle pale della turbina a vapore.

Attraverso tre casi di studio, Ian ha presentato ai partecipanti al webinar alcune delle nostre soluzioni per la riparazione in loco delle pale.

Qui puoi leggere un'istantanea della presentazione di Ian e farti un'idea di cosa i nostri metodi di riparazione delle pale delle turbine a vapore possono fare per i tuoi asset critici.

Ma prima…

Quali sono le principali cause di danneggiamento delle pale delle turbine a vapore?

Esistono tre cause principali di danni riparabili alle pale delle turbine a vapore dell'ultimo stadio.

1. Erosione delle gocce d'acqua

Questa è la causa principale dei danni. Infatti, un sondaggio condotto all'inizio del nostro webinar ha scoperto che l'erosione delle gocce d'acqua è stata la ragione principale dietro la sostituzione delle pale della turbina a vapore dell'ultimo stadio per il 70% dei partecipanti.

Può portare alla rottura del profilo alare. E con una rimozione sufficiente del materiale, le frequenze naturali delle pale possono passare alla risonanza. Ciò può causare rapidamente un guasto per fatica ad alto ciclo.

2. Copertura o fessurazione del tenone

Spesso il risultato di una martellatura non corretta durante l'assemblaggio, le microfessure si sviluppano e crescono nel tempo. Possono eventualmente portare al cedimento del tenone o della copertura.

3. Danni da corpi estranei (FOD)

Quando parliamo di grandi pale di turbine a vapore, ci riferiamo generalmente alle pale L-0 o L-1. Qualsiasi guasto di un componente a monte che comporti la liberazione di materiale causerà quasi sempre danni alle pale a valle.

Le nostre soluzioni di riparazione delle pale in loco in azione

Riparazione dell'erosione da gocce d'acqua

Il primo caso di studio discusso da Ian è un buon esempio di come eseguiamo una riparazione in situ dei danni causati dall'erosione delle gocce d'acqua.

Il nostro cliente ci ha chiesto di ispezionare un paio di grandi rotori a doppio flusso che erano stati immagazzinati. Abbiamo trovato una grave erosione del bordo d'attacco delle pale L-0 e L-1. La nostra preoccupazione era che il filo di allacciatura esterno fosse proprio al centro dell'area erosa sulle pale L-0. Se non fosse stato riparato, avrebbe comportato il rischio di propagazione di una crepa nel foro del filo di allacciatura.

Abbiamo rimosso il filo di allacciatura esterno, che ha dato accesso alla riparazione della lama senza dover rimuovere alcuna lama. Inizialmente, abbiamo riparato quattro lame fino a una condizione di finitura. Questo ci ha permesso di assicurarci che non ci fossero problemi in nessuna fase della riparazione.

La nostra strategia è stata quindi quella di effettuare una riparazione di sovrapposizione di saldatura su ogni pala sì e una seconda pala. Ciò ha ridotto al minimo il rischio di distorsione del filo di allacciatura interno lasciato in posizione. Abbiamo anche ripristinato il profilo alare alla sua geometria originale ma con l'inclusione della protezione del bordo d'attacco in Stellite, prolungando la durata delle pale.

Mantenere un'interruzione nei tempi previsti con una riparazione delle crepe della copertura

Il nostro secondo esempio riguardava la riparazione di una crepa nell'ultimo stadio di una pala di una turbina GE D11.

Durante un'importante ispezione per interruzione, abbiamo scoperto una crepa sulla punta della pala L-0 del rotore LP che misurava solo 3/8 di pollice. Il problema per il nostro cliente era che sostituire l'intera fila di pale sarebbe stato estremamente costoso, con un costo di circa 2 milioni di $, e avrebbe inevitabilmente comportato tempi di consegna lunghi.

Il nostro team di ingegneri ha stabilito che le pale potevano essere riparate in loco. Uno dei nostri saldatori specializzati del nostro centro di eccellenza per le riparazioni delle pale delle turbine a vapore di Worcester, Regno Unito, è venuto e ha eseguito una riparazione della saldatura.

Ciò ha comportato per il nostro cliente un notevole risparmio sui costi ed ha impedito ulteriori danni dovuti alla propagazione della crepa.

Se la crepa non fosse stata scoperta, questo avrebbe potuto portare a un guasto catastrofico della lama, rendendo necessaria una lunga interruzione. Invece, siamo riusciti a mantenere la grande interruzione pianificata dal cliente nei tempi previsti.

Leggi il caso di studio completo

Riparazione di gravi danni causati da oggetti estranei

Il nostro ultimo esempio riguardava un caso piuttosto grave di danno provocato da un corpo estraneo.

Un guasto a monte di alcune pale nella precedente fase L-1 è stato trasmesso alla fase L-0, causando gravi danni a queste grandi pale indipendenti. L'OEM ha raccomandato la sostituzione delle pale.

Ma quando i nostri specialisti nella riparazione delle pale hanno valutato il danno, hanno stabilito che sarebbe stato possibile ripristinare le pale eseguendo una riparazione completa della punta. Sebbene assente dal design originale delle pale, la nostra soluzione includeva l'aggiunta di una protezione contro l'erosione del bordo d'attacco per aiutare a prolungare la durata delle pale.

Come nel nostro primo esempio, si è trattato di una riparazione personalizzata in due fasi che ha comportato l'inserimento di inserti in Stellite sulla punta del manubrio.

Abbiamo ripristinato con successo le lame a una condizione pari al nuovo. Ciò è stato fatto a una frazione del costo e del ciclo che sarebbero stati necessari per procurarsi e installare lame sostitutive.

Dove la riparazione della lama in loco non è un'opzione

Ci sono momenti in cui la riparazione delle lame in loco non è possibile. Ma questo non significa che non possiamo ripristinare le tue lame.

Ecco alcune circostanze in cui possiamo riparare le pale rimuovendole prima dal rotore:

• Riparazione tramite saldatura di lame in titanio  
• Dove lo smorzamento della mezzeria è troppo vicino all'area di riparazione
• Coperture con interferenza di montaggio