Turbiny gazowe są wydajnymi i niezawodnymi źródłami energii, które napędzają generatory w krajowych elektrowniach, a także w mniejszych zakładach przemysłowych.
Popularność turbin gazowych na całym świecie jako źródła energii mechanicznej podkreśla wydajność i niezawodność, jaką można osiągnąć. Zakres konstrukcji, od pochodnych lotniczych po wielkoskalowe sztuki wytwarzania energii, oznacza, że można dostosować je do szerokiego zakresu zastosowań. Ich elastyczność jest zwiększona dzięki możliwości częstego uruchamiania/zatrzymywania, ale to sprawia, że planowana kontrola i konserwacja są jeszcze ważniejsze, szczególnie w zastosowaniach o zwiększonym ryzyku korozji.
Co więcej, wyższe temperatury pracy i naprężenia mechaniczne stwarzają potrzebę stosowania zaawansowanych technologicznie komponentów i procesów renowacyjnych. Ogólnie rzecz biorąc, czynności naprawcze polegają na usuwaniu i ponownym nakładaniu powłok, odbudowie geometrii poprzez spawanie oraz odmłodzeniu stanu materiału poprzez odpowiednią obróbkę cieplną. Zaawansowane procedury odnawiania obejmują również zmiany w materiałach, powłokach lub projektach, które mają na celu poprawę wydajności i wydłużenie okresów między zaplanowanymi czynnościami konserwacyjnymi.
Ocena przydatności do użytku
Podstawowe zasady działania turbiny gazowej są stosunkowo proste, ale jej komponenty muszą radzić sobie z wysokimi temperaturami i pracować w bardzo wąskich tolerancjach. Wysoce wyspecjalizowane części i procesy produkcyjne są wykorzystywane do tworzenia komponentów turbiny i muszą być odpowiednio konserwowane, aby zapewnić stałą wydajność i niezawodność.
Regularne zbieranie danych z czujników w całej instalacji dostarcza ważnych informacji na temat wibracji, temperatur, ciśnień i mocy turbiny. Dane te są zestawiane i oceniane w celu określenia wszelkich anomalii w ramach raportu serwisowego, który identyfikuje problemy, które należy potraktować priorytetowo i zająć się nimi, zanim spowodują poważne uszkodzenia.
Monitorowanie oparte na stanie i zalecane interwały konserwacji są zwykle dyktowane przez producenta oryginalnego sprzętu (OEM), jednak przyjmują one uniwersalne podejście i mogą nie pasować do niektórych zastosowań. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku turbin gazowych wykorzystywanych do ograniczania szczytów lub jako jednostki zapasowe; aktywa w takich sytuacjach mogą skorzystać ze zdalnego monitorowania i dostosowanych pakietów konserwacyjnych, które uwzględniają mniej typowe okoliczności.
To proaktywne podejście jest uzupełniane przez modernizację pakietu czujników w celu wykorzystania takich elementów, jak mikrofony dźwiękowe w ścieżce gorącego gazu w celu wskazania problemów z procesem spalania. Dostosowany pakiet zapewnia najlepszą dostępność turbiny gazowej, umożliwiając konserwację i naprawy podczas zaplanowanych okresów przestoju. Daje to również możliwość zainstalowania aktualizacji i ulepszeń, które mogą zwiększyć niezawodność i poprawić wydajność.
Kontrole termiczne
Znajdujące się w sercu turbiny gazowej elementy ścieżki gorącego gazu wymagają regularnych kontroli, ponieważ dokładne badanie poszczególnych łopatek turbiny może ujawnić problemy z przegrzaniem. Bardziej oczywiste usterki mogą być zidentyfikowane przez inżyniera serwisu przy użyciu boroskopu, ale czasami może być wymagana bardziej szczegółowa inspekcja, która wymaga bardziej wyrafinowanych narzędzi.
Użycie podstawowego sprzętu termograficznego może zidentyfikować nagromadzenie ciepła w sprzęcie elektrycznym i łożyskach poprzez zastosowanie pasywnego systemu wykrywania, który opiera się na promieniowaniu cieplnym emitowanym przez badany element. W przeciwieństwie do tego, aktywna termografia typu lock-in wykorzystuje wzbudzenie ultradźwiękowe do wprowadzenia energii do obiektu, takiego jak łopatka turbiny, i mierzy jego reakcję. Jeśli normalnie jednorodny materiał jest uszkodzony, część energii fali jest pochłaniana i generowane jest ciepło, które może być wykryte przez kamerę termowizyjną.
We wnioskach dotyczących komponentów turbin gazowych, gdzie skuteczne chłodzenie jest niezbędne dla wydłużenia żywotności, technologia ta może pokazać na pierwszy rzut oka, czy otwory chłodzące są zablokowane lub otwarte. W ramach przeglądu lub naprawy należy sprawdzić kanały chłodzące zarówno w łopatkach, jak i łopatkach, aby zapewnić ciągłą niezawodność.
Najnowsze technologie naprawcze
Nowoczesne turbiny gazowe wykorzystują wyrafinowane konstrukcje i zaawansowane technologicznie komponenty, które wymagają nowych procedur kontroli, technik spawania, materiałów powłokowych i oprzyrządowania w celu przywrócenia elementów ścieżki gorącego gazu do bezpiecznego i sprawnego stanu.
Zastosowanie wyższych temperatur wlotu turbiny powyżej 2300 °F (1300 ° C) w celu uzyskania większej mocy doprowadziło do zastosowania materiałów monokrystalicznych (SX) w łopatkach turbin. O ile zakład używany do konserwacji turbiny nie ma możliwości naprawy tych łopatek, muszą one być wymieniane przy każdym większym remoncie po 24 000 godzin pracy.
Współpracując z doświadczonymi inżynierami projektantami i pracownikami serwisu terenowego, operatorzy turbin gazowych mają możliwość skorzystania z niezależnego wsparcia w zakresie konserwacji, które zostanie przyniesione w ściśle określonych ramach czasowych.
