Газовые турбины являются приводом генератора различных электрических станций и компрессоров. Вместе с камерой сгорания газов они образуют газотурбинную установку (ГТУ).
Попадание на детали турбин абразива, сильная вибрация при работе, коррозия металлических элементов, экстремальные температуры, перебои в охлаждении агрегата, помпаж значительно снижают ресурс оборудования и приводят к повреждению его элементов.
Для восстановления работоспособности ГТУ необходимо проводить качественный ремонт деталей и механизмов.
Стандартные этапы ремонта деталей турбины:
- Демонтаж
- Промывка деталей путем погружения в щелочной раствор
- Дефекоскопия неразрушающими способами
- Дополнительная очистка труб и отдельных элементов
- Замена расходных материалов
- Балансировка и регулировка
- Сборка и проверка работы
Примеры ремонта конкретных деталей
Сопловые направляющие повреждаются из-за частых перепадов температур, циклов нагревания и остывания. На них появляются трещины, которые необходимо устранять в срочном порядке.
Глубокие повреждения восстановлению не подлежат и деталь меняется на запасную.
На начальном этапе образования дефектов их устраняют с помощью сварки и обработки термозащитным покрытием.
Лопатки турбин загрязняются из-за попадания в рабочую систему посторонних частиц. Это говорит о сбоях в работе комплексного воздухоочистительного устройства.
Загрязнения удаляются при проведении плановой инспекции с помощью неабразивного материала.
В процессе работы хвостовики лопаток прикипают. На них появляется фреттинг-коррозия – вид износа, являющийся следствием микроперемещений деталей относительно друг друга в коррозионно-активной среде. Это значительно осложняет демонтаж элементов, в результате чего они повреждаются и восстановлению не подлежат.
На роторах турбин могут появляться трещины и другие повреждения. Вращающиеся устройства часто подвергаются расцентровке.
При каждой инспекции проводится лазерная центровка вала. Это позволяет снизить нагрузку, вибрацию и износ при работе турбины.
Лазерная центровка предполагает выявление отклонений от центра с помощью эталонной лазерной линии и светодиодов.
Рис. 1. Центровка турбины
После проведения восстановления или замены поврежденных частей на наиболее нагруженные узлы наносят специальные покрытия, снижающие износ и защищающие от воздействия агрессивных сред.
Примеры узлов и защитных покрытий, применяемых на них:
- На хвостовики лопаток турбин наносят покрытие MODENGY 1001, благодаря чему облегчается монтаж и демонтаж, обеспечивается защита от фреттинг-коррозии
- На прессовых посадках используется MODENGY 1005, облегчающее монтаж и препятствующее повреждениям при запрессовке
- Ходовые винты обрабатываются материалом MODENGY 1001, снижающим коэффициент трения и предотвращающим задиры и прикипание деталей, а также снижающим усилие на привод затвора
- Для подшипников скольжения применяют покрытия MODENGY 1001 и MODENGY 1002, которые обеспечивают стабильно низкий коэффициент трения деталей, улучшают скольжение и предотвращают прерывистое движение
- На клапаны стравливания давления пара ТЭЦ наносят MODENGY 1001 и MODENGY 1007. Благодаря этому обеспечивается снижение трения и износа управляющих механизмов высокотемпературных устройств
- Крепеж обрабатывают покрытием MODENGY 1014, предотвращающим коррозию и прикипание деталей и облегчающим процесс закручивания и откручивания элементов
- На конденсатоотводчики запорных клапанов наносят MODENGY 1001
Рис. 2. Лопатки газовых турбин до и после нанесения покрытия MODENGY на хвостовики
Плановые инспекции турбин
При нормальной эксплуатации турбины ее проверка должна проводиться раз в год или полтора. Это равно 8-12 тысячам эквивалентных часов эксплуатации.
На первом этапе инспектируют камеру сгорания без разборки с помощью бороскопа – специального инструмента для осмотра узких труднодоступных полостей, при необходимости проводят небольшие регулировки и рекалибровки.
Следующий этап различается для каждой модели газовой турбины. Его мероприятия могут повторять предыдущие манипуляции в увеличенном объеме, а могут включать в себя замену некоторых деталей камеры сгорания.
Последний этап является самым масштабным и важным. Его еще называют главная инспекция. Он включает полный демонтаж и обследование всех частей турбины. Проводится визуальный осмотр и проверка элементов неразрушающими методами. При необходимости детали заменяются или реставрируются.
Для увеличения периода безаварийного функционирования газовой турбины необходимо проводить плановые инспекции и при малейших нарушениях функциональности ремонтировать оборудование. В обслуживании важно придерживаться рекомендаций производителя. Если в инструкции указано через определенный срок отработки заменить лопатки турбины, необходимо произвести замену деталей даже без наличия на них критических повреждений.