TurboCare Sp. z o.o. Uszkodzenia i sposoby naprawy wirników turbinowych Ryszard Opoka Add date, & presenter’s name

Profilaktyka Wirnik turbinowy - jako najbardziej odpowiedzialny element turbiny narażony jest na zmienne warunki pracy wynikające z ilości i jakości przepływającego czynnika, stanu obciążenia turbiny, jakości regulacji, kondycji wewnętrznych elementów przepływowych. Zmienne warunki generują m/n: różnice temperatur elementów stacjonarnych turbiny i wirnika, zmiany geometrii kształtu wirnika, zmiany naprężeń wewnętrznych w określonych miejscach wirnika.

Kiedy ?????? Przyczyna Źródło Skutek Źródło Przyczyna Skutek Źródło

Profilaktyka Należy prowadzić badania diagnostyczne turbin i ich wirników przy każdej sprzyjającej temu okazji. Dlaczego?

Profilaktyka Badania diagnostyczne wirników realizowane w ramach działań profilaktycznych są tańsze od najprostszej nawet naprawy po awarii.

Awaria Łopatki wirnika wraz z obrzeżem tarczy wylądowały w kierownicy

Awaria

Awaria Uszkodzenie palisady łopatkowej ostatniego stopnia po urwaniu się łopatki.

Źródło – Przyczyna – Skutek Eksploatacyjne Wydłużenia; zrzuty mocy itp.; zatarcia powierzchniowe.-skrzywienie wirnika, uszkodzenia układu przepływowego; Konstrukcyjne Kalkulacja ścieżki parowej, drgania własne łopatek , obciążenia wrębów i zamków; pęknięcia zmęczeniowe łopatek, bandaża, uszkodzenie tarcz w rejonie wrębów łopatkowych; Materiałowe brak odporności materiału na korozję naprężeniową, ilości startów i odstawień wysoki poziom naprężeń; pęknięcia elementów wirnika w miejscach o podwyższonym stanie naprężeń w środowisku korozyjnym. pęknięcia zmęczeniowe; Technologiczne źle dobrane luzy i wciski na połączeniach skurczowych; podwyższony poziom drgań zależny od warunków pracy wirnika; Produkcyjne Karby, podtoczenia, błędy obróbki; pęknięcia zmęczeniowe z widocznym charakterystycznym przełomem;

Okresowe kontrole i pomiary Należy przestrzegać wyznaczonych przedziałów czasowych między kontrolami, aby znaleźć nawet niewielkie odchylenia od norm, bądź wskazań wzorcowych typowych parametrów określających stan turbiny.

Stan czopa – temperatura łożyska Kondycja czopa łożyskowego ma bezpośredni wpływ na temp łożyska ujawnia się to podczas wybiegu maszyny .

Widoczne uszkodzenia Skutek – Przyczyna Podczas remontów i przeglądów w zaplanowanym czasie wykonanie kontroli i przebadanie wirników w celu wykrycia uszkodzeń. Określenie przyczyn ich powstania. Wybór optymalnego sposobu naprawy.

Najczęstsze Uszkodzenia mechaniczne 1.Zatarcia osiowe i promieniowe; 2.Zagięcia mechaniczne łopatek, bandaży; 3.Złamania zmęczeniowe wskutek drgań; 4.Pęknięcia; 5.Oderwanie fragmentu wirnika; 6.Odłamanie, ukręcenie wału; 7.Skrzywienie wirnika; 8.Utrata luzów i wcisków na połączeniach skurczowych; 9.Deformacje powierzchni osadczych (Sprzęgła);

Cel Naprawy Usunięcie skutków uszkodzeń wraz z zastosowaniem rozwiązań eliminujących przyczyny ich powstania .

Zatarcia osiowe tarcz wirnika

Efekt zatarcia osiowego Deformacja tarczy wirnikowej będąca następstwem tarcia o elementy stacjonarne układu przepływowego podczas pracy. Obrzeże wraz z wrębem został o obcięte i odtworzone.

Obcięcie tarczy poniżej otworów odciążających

Zatarcia nitów nadbandażowych Skrzywienie wirnika mieszczące się w określonym zakresie bicia promieniowego korygujemy przestawieniem osi wirnika i wykonaniem jego obróbki - toczeniem. Proces kończy się wyważeniem wirnika.

Zatarcie dławicy-skrzywienie wirnika

Stanowisko do prostowania wirników 20

Pełna kontrola prowadzonego procesu Możliwość wykorzystania w terenie. Przewoźne stanowisko do prostowania wirników. 21

Odtworzenie wymiarów nominalnych Naprawa umożliwiająca zastosowanie oryginalnych części zapasowych.

Odtworzenie popękanej dławicy wału

Ocena stanu

Przygotowanie do napawania warstwy

Uzupełnienie powierzchni warstwą napawaną

Obróbka mechaniczna

Pęknięcie obwodowe krzywego wirnika Naprawa mająca na celu wyeliminowanie spiętrzenia naprężeń na powierzchni zewnętrznej wału i potwierdzenie, że wirnik kwalifikuje się do prostowania.

Pęknięcie obwodowe wału Zbadane, usunięte za pomocą obróbki maszynowej, głębokość toczenia do zaniku pęknięcia - 3,50mm. 2017-03-24 29

Pęknięcie obwodowe Wirnik WP-SP turbiny 162MW GE

Naprawa popękanych tarcz wirnikowych Naprawa umożliwiająca wykorzystanie oryginalnych tarcz wirnikowych z łopatkami zainstalowanymi w tarczach. Zabezpiecza tarczę przed rozerwaniem i skraca czas montażu.

Demontaż popękanych tarcz wirnikowych Przykład naprawy mechanicznej

OSTATNI DZWONEK Wady dyskwalifikują możliwość ponownego montażu tarczy bez naprawy.

Tarcza po modernizacji z wewnętrznym pierścieniem Nowy pierścień pośredni osadzony w oryginalnej, roztoczonej tarczy wirnika NP..

Long Shank Naprawa umożliwiająca wykorzystanie oryginalnej tarczy wirnikowej. Po odpowiedniej obróbce mechanicznej.

Pęknięcia eksploatacyjne usunięte frezowaniem

Wybrane pęknięcie na dolnym zaczepie

Uszkodzony wrąb na tarczy

Obróbka mechaniczna wrębu do zaniku pęknięć Zastosowana technika naprawy przy użyciu łopatek o przedłużonej stopce.

LONG SHANK- ŁOPATKI

Naprawa połączona z modernizacją wrębu pozwalająca na: Zmiana kształtu wrębu Naprawa połączona z modernizacją wrębu pozwalająca na: Zmniejszenie naprężeń w połączeniu łopatka tarcza przez zwiększenie kontaktu na połączeniu. Zwiększenie odporności na korozję naprężeniową przez zastosowanie materiałów o zawartości Cr powyżej 12%.

Modernizacja polegająca na zmianie kształtu wrębów Kształt wrębu tarczy pozwala zredukować obciążenie połączenia łopatka – tarcza

Wykonanie wrębu i montaż łopatek Obróbka mechaniczna wrębów w odbudowanych tarczach Łopatkowanie odbudowanych tarcz wirnikowych.

Dospawanie końcówki wirnika Naprawa ratująca wirnik i pozwalająca na zastosowanie oryginalnych części zamiennych , eliminująca źródło jakim była niedoskonałość konstrukcji

Odtworzenie końcówki wału

Oderwana końcówka z wytrzaskami

Obcięta stara i przyspawana nowa końcówka

Zmodernizowana końcówka z integralną tarczą oporową

Wyważanie -Wysokoobrotowe -Niskoobrotowe -W łożyskach własnych

Wyważanie wysokobrotowe

Wyważanie niskoobrotowe Stanowisko mobilne

Deformacje powierzchni osadczych (sprzęgieł) 1.Tulejowanie zatoczki wewnętrznej w połączeniu sprzęgłowym. 2.Spęczanie zatoczki zewnętrznej sprzęgła w celu przygotowania naddatku materiałowego na dopasowanie z zatoczką wewnętrzną. 3.Roztaczanie i honowanie otworów sprzęgłowych 4.Legalizacja powierzchni przylgowych pod łbami śrub i nakrętek sprzęgłowych z zachowaniem prostopadłości do osi otworów sprzęgłowych.

Badania, kontrole, oceny Wczesne wykrycie uszkodzeń wirnika prowadzi do ograniczenia kosztów poniesionych na naprawę. Dziękuję