بازسازی قطعات
بخش داغ توربینهای گازی شامل پره¬های متحرک، پره‌های ثابت، قطعات بخش احتراق، شرودها و سایر قطعات هنگام بهره برداری، تحت شرایط کاری مخربی قرار دارند. این شرایط ناشی از عوامل متعدد تخریب شامل تنش، دما، شوک‌های حرارتی و عوامل خورنده دیگر میباشد.
به همین دلیل پس از طی نمودن یک دوره مشخص زمانی که توسط شرکتهای سازنده اصلی مشخص شده است، نیاز به تعمیر ، بازسازی یا تعویض قطعات بخش داغ توربین وجود دارد.
با توجه به اینکه گروه مپنا، بعنوان یکی از سازندگان اصلی توربینهای گازی، ارائه انواع خدمات پس از فروش مربوط به این توربین‌ها را جزو ماموریت‌های اصلی خود می‌داند، تعمیر و بازسازی قطعات توربینهای گازی از سال 1387 به شرکت مهندسی موادکاران واگذار شد.
انتقال دانش فنی و انجام فرآیند تعمیر و بازسازی قطعات توربین های خانواده MGT70، بعنوان مهمترین و پر تعداد ترین محصول ارائه شده توسط شرکت مپنا، در فاز اول این پروسه در برنامه کاری شرکت موادکاران قرار گرفت و پس از آن و با توجه به تنوع محصولات بالا و نیاز روزافزون مشتریان بخش‌های نیروگاهی، نفت و گاز و پتروشیمی، توسعه دانش فنی و عملیات اجرائی تعمیر و بازسازی قطعات دیگر توربینهای موجود در صنایع مختلف نیز در دستور کار شرکت مهندسی موادکاران قرار گرفت.
در جدول زیر بخشی از محصولاتی که تعمیر و بازسازی آنها در شرکت مهندسی موادکاران توسعه یافته و انجام شده است آورده شده است:
شرکت سازنده اصلی | نوع توربین | نوع قطعات |
MAPNA | MGT70 MGT70 (1) MGT70 (2) MGT70 (3) | Blades, Vanes, Seal Rings |
MGT30 | Blades, Vanes, Shrouds, Combustion Liner | |
Siemens | SGT5-4000F (V94.3) SGT5-2000E (V94.2) | Blades, Vanes, Seal Rings |
SGT-100 SGT-400 SGT-600 SGT-700 SGT-800 | Blades, Vanes, Combustion Liner | |
Alstom | ABB GT13E2 ABB GT11N2 ABB GT9D ABB GT13D | Blades, Vanes, Shrouds, Combustion Liner, Segments, Burners |
General Electric | MS5001P (Frame 5) MS5001PA MS5002C, D MS6001 (Frame 6) MS9001 (Frame 9) | Blades, Vanes, Combustion Liner, Transition Piece, Shrouds, CFT |
Mitsubishi | MHI 701B MHI 701D | Blades, Vanes, Combustion Liner, Transition Piece, Shrouds |
Westinghouse | W251 W501 W101 W191 | Blades, Vanes |
ACEC | – | Blades |
Zorya | DU80L DGL4 | Blades, Vanes, Combustion Liner |
بازسازی قطعات
با بکارگیری دانش فنی بازسازی توصیه شده توسط سازندگان OEM و با تکیه بر تجربه و تخصص مهندسی پره طی بیش از 20 سال گذشته این شرکت کارگاه تخصصی بازسازی و جوان سازی پره و قطعات داغ توربین را تجهیز و تاکنون قطعات دهها توربین را بازسازی نموده است.
جوان سازی
بر مبنای دانش فنی شرکت موادکاران در تکنولوژی ، مواد ، ساختار و ارزیابی کیفیت پره های توربین فرایند تخمین عمر و جوان سازی قطعات داغ توربین انجام میگیرد.
تخمین عمر باقی مانده و جوانسازی
قطعات بخش داغ توربین دارای عمر کاری مشخص و محدودی هستند. منظور از عمر قطعات مربوط به بخش داغ توربین، میزان ساعت کاری معادل طراحی شده توسط طراح ماشین میباشد.
سازندگان اصلی مانند مپنا، جنرال‌الکتریک، زیمنس و رولزرویس با توجه به شناختی که نسبت به طراحی مفهومی انجام شده، خواص مواد و شرایط کارکرد دارند عمر قطعات را با تعریف زمانهای بازرسی و اورهال مشخص می‌کنند.
براساس تئوریهای موجود، زمانیکه عمر قطعات از نظر طراحی به پایان میرسد، قطعات بخش داغ تعویض میشوند اما با توجه به دانش بازیابی قطعات از منظر متالورژیکی (ریزساختار و خواص مکانیکی) شرکتهای بازسازی کننده بزرگ دنیا با بررسی شرایط قطعات سعی بر تعیین میزان باقی مانده عمر قطعات و جوانسازی و بهبود خواص متالورژیکی آنها دارند تا بتوان برای مدت زمان بیشتری از قطعات استفاده نمود.
با توجه به نیاز همیشگی به بهره برداری از قطعات و محدودیتهای مختلف از نظر موجودی قطعات در نیروگاهها و بهره برداران، در سالهای اخیر تمایل به استفاده از قطعات برای مدت زمانهای بیش از زمانهای توصیه شده توسط سازندگان اصلی افزایش چشمگیری یافته است که این امر منافع اقتصادی زیادی را نیز برای ایشان در پی دارد. دانش فنی انجام فرآیند تخمین عمر باقی مانده و جوانسازی قطعات بخش داغ توربین در شرکت مهندسی موادکاران توسعه یافته و تا کنون بیش از 200 دست از انواع قطعات صنایع نیروگاهی و نفت و گاز و پتروشیمی در این شرکت تحت بررسیهای تخمین عمر باقی مانده و جوانسازی قرار گرفته و در موارد تائید شده مورد استفاده قرار گرفته اند.
معرفی فرآِیندهای اصلی انجام خدمات تعمیر و بازسازی
شرکتهای بازسازی کننده قطعات بخش داغ توربینهای گازی علاوه بر در اختیار داشتن دانش فنی باید دارای تجهیزات ویژه ای باشند که تضمین کننده کیفیت عملکرد آنها باشد و شرکت مهندسی موادکاران با سرمایه گذاری مناسب، این تجهیزات را از بهترین برندهای سازنده تهیه کرده است.
از جمله این تجهیزات میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- دستگاه پوشش برداری شیمیائی اتوماتیک
- کوره عملیات حرارتی تحت خلاء
- انواع تجهیزات جوشکاری
- انواع ماشینهای پوششدهی HVOF، APS و LPPS
- تجهیزات انجام آزمون جریان هوا
- دستگاه تست فرکانس
- تجهیزات ممان سنجی و ردیف چینی
- دستگاه سرامیک پین
- دستگاه شات پین
بازسازی قطعات
- توربین Siemens V94.2
- توربین GE - MS9001
- توربین GE - MS6001
- توربین Alstom
جوان سازی
پروسه جوان سازی قطعات در صنعت متالوژی به مجموعه فرآیندهایی اطلاق میشود که با هدف افزایش دوام و مقاومت فیزیکی و شیمیایی قطعات فلزی انجام میشود. این فرآیندها شامل گرم‌کردن، سرمایش، تنش‌دهی و پرداخت حرارتی میشوند. با انجام این پروسه‌ها، خواص مکانیکی و سختی قطعات بهبود می‌یابد و عمر مفید آنها افزایش می‌یابد. این روش‌ها برای قطعاتی که تحت فشار، دمای بالا یا محیط‌های خاص قرار دارند بسیار مهم و ضروری هستند.
عملیات حرارتی
تخریب و زوال قطعات بخش داغ توربینهای گازی در شرایط سرویس، علاوه بر آسیبهای سطحی، شامل تخریبهای ریزساختاری نیز میباشد بنابراین در فرآیند بازسازی و با هدف بازیابی ریزساختار و خواص مکانیکی این قطعات، عملیات حرارتی ویژه آلیاژ سازنده تعیین و روی قطعات انجام میگردد.
بعلت حساسیت بالای سوپرآلیاژهای پایه نیکل و پایه کبالت به اکسیداسیون، عملیات حرارتی قطعات بخش داغ توربین باید در کورههای خلاء انجام شود که امکانات و کورههای مورد نیاز جهت انجام این فرآیند در شرکت مهندسی موادکاران وجود دارد.
جوشکاری تعمیری
یکی از فرآیندهای اصلی مورد استفاده در تعمیر و بازسازی قطعات بخش داغ توربینهای گازی، جوشکاری تعمیری میباشد. این فرآیند با هدف بازیابی عیوب سطحی و زیرسطحی مشاهده شده در قطعات ناشی از قرارگیری در شرایط سرویس مورد استفاده میباشد. از جمله روشهای اصلی مورد استفاده در بازسازی قطعات میتوان به روش جوشکاری TIG، جوشکاری لیزر و جوشکاری پلاسما اشاره نمود که بسته به نوع قطعه و اصلاح مورد نظر آن از روشهای مورد اشاره میتوان بهره گرفت. در شرکت مهندسی موادکاران تمام امکانات مربوط به انجام فرآیندهای مختلف جوشکاری تعمیری وجود دارد.
انتخاب فلز پرکن مناسب و اجرای فرآیندهای تائید کیفیت فرآیند جوشکاری از جمله الزامات اصلی اجرای فرآیند بازسازی قطعات میباشد که در شرکت موادکاران پیش از انجام جوشکاری هر قطعه و هنگام توسعه دانش فنی بازسازی انجام میشود.
پوشش دهی
پوششها بخش مهمی از عملکرد قطعات بخش داغ توربینهای گازی را تشکیل میدهند. افزایش عمر و طول بازه‌های نگهداری، افزایش توان و بهبود راندمان توربینهای گاز بدون توسعه پوششها امکان پذیر نمیباشد.
انواع پوششهای مورد استفاده در بخش داغ توربینهای گازی شامل پوشش های نفوذی، پوششهای دوغابی و پوششهای روکشی میباشند.
پوششهای نفوذی مورد استفاده در شرکت مهندسی موادکاران شامل آلومینایزینگ، RT22، پوششهای دوغابی شامل انواع پوششهای سرمالوی جی، سرمالوی 1515 و سرمالوی 1595 و پوشش دوغابی بخش کمپرسور توربین میباشد. این پوششها به روشهای Pack Cementation، گازی و پاششی اعمال میشوند.
پوششهای روکشی شامل پوشش های MCrAlY، پوششهای سدحرارتی و پوششهای مقاوم به سایش میباشد. پوششهای MCrAlY بیشترین کاربرد را در تأمین مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی در قطعات دما بالا و همچنین بعنوان لایه اتصال در پوششهای سد حرارتی دارند. این گروه از پوششها به روشهای HVOF، APS و LPPS اعمال میشوند.
انواع پوششهای مورد استفاده در قطعات توربینهای گازی در شرکت مهندسی موادکاران توسعه داده شده و تجهیزات اعمال آنها نیز در این شرکت وجود دارد.
برخی از نمونه‌ها
