3 sprawdzone metody przywracania łopatek turbiny parowej ostatniego stopnia do stanu jak nowego

Wymiana łopatek ostatniego stopnia w sekcji niskiego ciśnienia turbiny parowej może być niezwykle kosztowna. Zazwyczaj wiąże się również z długimi terminami realizacji – zwłaszcza w obliczu coraz bardziej widocznych problemów z łańcuchem dostaw.

A co jeśli udałoby się zaoszczędzić nawet 60% kosztów i skrócić czas przestoju bez utraty wydajności i narażania integralności łopatek?

To był temat webinarium , które niedawno przeprowadziliśmy we współpracy z Combined Cycle Journal .

Ian Saeger, kierownik ds. inżynierii projektów w EthosEnergy, podzielił się sprawdzonymi metodami opracowanymi przez nasz zespół inżynierów turbin parowych, które pozwalają na naprawę tych krytycznych łopatek za ułamek kosztów ich wymiany, a jednocześnie zmniejszają ślad węglowy poprzez wydłużenie żywotności łopatek turbiny parowej.

Omawiając trzy studia przypadków, Ian zapoznał uczestników webinarium z szeregiem naszych rozwiązań w zakresie naprawy łopatek na miejscu.

Tutaj możesz przeczytać fragment prezentacji Iana i dowiedzieć się, jakie korzyści mogą przynieść nasze metody naprawy łopatek turbin parowych dla Twoich kluczowych zasobów.

Ale najpierw…

Jakie są główne przyczyny uszkodzeń łopatek turbin parowych?

Istnieją trzy główne przyczyny możliwych do naprawy uszkodzeń łopatek turbin parowych ostatniego stopnia.

1. Erozja kropelkowa

To jest główna przyczyna uszkodzeń. Rzeczywiście, ankieta przeprowadzona na początku naszego webinarium wykazała, że erozja kropelkowa była główną przyczyną wymiany łopatek turbin parowych ostatniego stopnia u 70% uczestników.

Może to doprowadzić do pęknięcia profilu. A przy wystarczającym usunięciu materiału częstotliwości naturalne łopatek mogą przejść w rezonans. Może to szybko spowodować awarię zmęczeniową o wysokiej liczbie cykli.

2. Pękanie pokrywy lub czopu

Często w wyniku niewłaściwego śrutowania podczas montażu, mikropęknięcia rozwijają się i rosną z czasem. Mogą one ostatecznie doprowadzić do uszkodzenia czopu lub pokrywy.

3. Uszkodzenie przez ciało obce (FOD)

Kiedy mówimy o dużych łopatkach turbiny parowej, zazwyczaj mamy na myśli łopatki L-0 lub L-1. Każda awaria elementu górnego, która powoduje uwolnienie materiału, prawie zawsze spowoduje uszkodzenie łopatek dolnych.

Nasze rozwiązania w zakresie naprawy łopatek na miejscu w akcji

Naprawa erozji kropelkowej

Pierwsze studium przypadku omówione przez Iana jest dobrym przykładem tego, jak przeprowadzamy naprawę in-situ uszkodzeń spowodowanych erozją kropelkową.

Nasz klient poprosił nas o sprawdzenie kilku dużych wirników dwuprzepływowych, które były przechowywane. Znaleźliśmy poważne erozję krawędzi natarcia łopatek L-0 i L-1. Obawialiśmy się, że zewnętrzny drut sznurujący znajdował się dokładnie na środku wyżłobionego obszaru na łopatkach L-0. Gdyby nie został naprawiony, stwarzałby ryzyko rozprzestrzeniania się pęknięcia w otworze drutu sznurującego.

Usunęliśmy zewnętrzny drut sznurujący, co umożliwiło dostęp do naprawy ostrza bez konieczności wyjmowania jakichkolwiek ostrzy. Początkowo naprawiliśmy cztery ostrza do stanu gotowego. Pozwoliło nam to upewnić się, że nie ma żadnych problemów na żadnym etapie naprawy.

Nasza strategia polegała na wykonaniu naprawy nakładki spawanej na co drugim ostrzu. Zminimalizowało to ryzyko zniekształcenia wewnętrznego drutu sznurującego pozostawionego na miejscu. Przywróciliśmy również profilowi lotniczemu jego oryginalną geometrię, ale z uwzględnieniem ochrony krawędzi natarcia Stellite, wydłużając żywotność łopatek.

Utrzymanie awarii zgodnie z harmonogramem dzięki naprawie pękniętej pokrywy

Nasz drugi przykład dotyczył naprawy pęknięcia w ostatnim etapie łopatki turbiny GE D11.

Podczas kontroli poważnej awarii odkryliśmy pęknięcie na czubku łopatki L-0 wirnika LP o długości zaledwie 3/8 cala. Problemem dla naszego klienta było to, że wymiana całego rzędu łopatek byłaby niezwykle kosztowna – kosztowałaby około 2 milionów dolarów – i nieuchronnie wiązałaby się z długim czasem realizacji.

Nasz zespół inżynierów ustalił, że łopatki można naprawić na miejscu. Jeden z naszych spawaczy specjalistów z naszego centrum doskonałości w zakresie napraw łopatek turbin parowych w Worcester w Wielkiej Brytanii przyjechał i wykonał naprawę spawalniczą.

Pozwoliło to naszemu klientowi na znaczne oszczędności i uniknięcie dalszych uszkodzeń spowodowanych rozprzestrzenianiem się pęknięć.

Gdyby pęknięcie nie zostało odkryte, mogłoby to ostatecznie doprowadzić do katastrofalnej awarii ostrza, co wymagałoby długiej przerwy w pracy. Zamiast tego udało nam się utrzymać planowaną przez klienta poważną przerwę w pracy zgodnie z harmonogramem.

Przeczytaj pełne studium przypadku

Naprawa poważnych uszkodzeń spowodowanych przez obce przedmioty

Nasz ostatni przykład dotyczył dość poważnego przypadku uszkodzenia przez ciało obce.

Awaria w górnym biegu niektórych łopatek w poprzednim etapie L-1 została przeniesiona do etapu L-0, powodując poważne uszkodzenie tych dużych wolnostojących łopatek. Producent OEM zalecił wymianę łopatek.

Ale gdy nasi specjaliści od naprawy ostrzy ocenili uszkodzenia, stwierdzili, że możliwe będzie przywrócenie ostrzy poprzez wykonanie pełnej naprawy końcówki. Chociaż nie było tego w oryginalnej konstrukcji ostrzy, nasze rozwiązanie obejmowało dodanie ochrony przed erozją na krawędzi natarcia, aby pomóc przedłużyć żywotność ostrzy.

Podobnie jak w naszym pierwszym przykładzie, była to dwuetapowa naprawa, która obejmowała zamontowanie wkładek Stellite na końcach prętów.

Udało nam się przywrócić ostrza do stanu, który był jak nowy. Zrobiliśmy to za ułamek kosztów i cyklu, które byłyby wymagane przy zakupie i instalacji zamiennych ostrzy.

Gdy naprawa łopatki na miejscu nie jest możliwa

Są chwile, kiedy naprawa łopatek in-situ nie jest możliwa. Ale to nie znaczy, że nie możemy przywrócić łopatek.

Oto kilka sytuacji, w których możemy dokonać naprawy łopatek poprzez ich wcześniejsze wyjęcie z wirnika:

• Naprawa spoin ostrzy tytanowych  
• Gdy tłumienie w połowie rozpiętości znajduje się zbyt blisko obszaru naprawy
• Pokrywy z zakłóceniami montażowymi