لماذا تتعرض شفرات التوربينات البخارية للتآكل الناتج عن قطرات الماء في مراحل البخار الرطب؟

يُعد تآكل قطرات الماء شائعًا على شفرات التوربينات البخارية التي تعمل في مراحل البخار الرطب، وخاصة حول المناطق الأمامية المكشوفة.

أثناء التشغيل، تتحرك قطرات الماء المتكثفة عبر مسار البخار وتصطدم بشكل متكرر بالشفرات الدوارة بسرعة نسبية عالية. قد تظهر حفر صغيرة ومناطق خشنة في البداية. ومع استمرار التعرض، تتسع هذه المناطق ويفقد الشكل الأصلي للحافة الأمامية مادته تدريجياً.

بالنسبة للتوربينات المجهزة بدروع واقية من التآكل، يمكن أن يصبح نفس نوع التآكل مرئيًا في النهاية على شريط الحماية.

كيفية تشكل قطرات الماء في مراحل البخار الرطب

ينخفض ​​ضغط البخار ودرجة حرارته مع تمدد البخار عبر التوربين.

في المراحل اللاحقة ذات الضغط المنخفض، يدخل جزء من البخار إلى المنطقة الرطبة ويتكثف إلى سائل. وتتحرك القطرات الناتجة عبر مسار البخار بأحجام ومسارات مختلفة.

تُؤدي سرعة الشفرة إلى سرعة نسبية عالية بين الشفرة الدوارة والقطرات المتساقطة. ويختلف مستوى التآكل الفعلي باختلاف ظروف البخار، وحجم القطرات، وشكل الشفرة، وسرعة الدوران، وظروف التشغيل.

وهذا أيضاً هو السبب في أن أنماط التآكل يمكن أن تختلف بين تصميمات التوربينات حتى عندما تعمل كلتاهما في بيئات البخار الرطب.

كيف يؤدي اصطدام القطرات المتكرر إلى تلف الشفرة

تنتج قطرة الماء الواحدة منطقة تأثير صغيرة جدًا، لكن التأثير يتغير عندما يتم ضرب نفس المنطقة بشكل متكرر على مدى فترة تشغيل طويلة.

يؤدي الاصطدام المتكرر إلى تشوه موضعي وظهور حفر صغيرة على السطح. ومع ازدياد عدد هذه الحفر وتداخلها، يصبح سطح النصل أكثر خشونة، وتُزال كميات صغيرة من المادة تدريجياً.

ثم يصبح السطح المتضرر أكثر عرضة للحواف والمناطق غير المنتظمة للقطرات اللاحقة، وبالتالي يصبح التآكل أكثر وضوحًا.

يمكن أن تؤثر التركيبة الكيميائية للمكثفات أيضاً على مظهر المنطقة المتضررة وتطورها. قد يحتوي البخار الرطب على أكسجين مذاب، وكلوريدات، وكبريتات، ومكونات أخرى تساهم في تلف السطح الناتج عن التآكل.

في الخدمة الفعلية للتوربينات، يمكن أن يظهر تأثير القطرات الميكانيكية وبيئة البخار الرطب معًا على نفس منطقة الشفرة.

مناطق التآكل النموذجية الناتجة عن قطرات الماء على شفرات التوربينات البخارية

يُلاحظ تآكل قطرات الماء بشكل متكرر على الحواف الأمامية لشفرات التوربينات ذات الضغط المنخفض، وخاصة في المناطق المتأخرة التي تتعرض بشكل كبير للبخار الرطب.

تشمل السمات السطحية الشائعة وجود حفر موضعية، ومناطق خشنة، وانحسار الحواف، وفقدان تدريجي للشكل الأصلي.

يختلف نمط التلف باختلاف هندسة الشفرة وتدفق البخار. تظهر بعض الشفرات شريطًا ضيقًا متآكلًا، بينما تتطور في شفرات أخرى منطقة خشنة أوسع تمتد على طول جزء من الحافة الأمامية.

تتعرض دروع الحماية من التآكل المصنوعة من سبائك الكوبالت والمثبتة في هذه المناطق مباشرةً لتأثير قطرات الماء. وبعد فترة استخدام طويلة، قد تظهر على سطح الدرع علامات التآكل، أو الترقق، أو فقدان الشكل.

لماذا تُستخدم سبائك الكوبالت في شرائط حماية شفرات التوربينات؟

تتمتع سبائك الكوبالت بتاريخ طويل في التطبيقات المقاومة للتآكل والتآكل لأنها تجمع بين مقاومة جيدة للفقدان الميكانيكي للسطح ومقاومة التآكل.

بالنسبة لشفرات التوربينات البخارية، يشكل شريط سبيكة الكوبالت سطح الحماية المكشوف على طول المنطقة المعرضة لتأثير القطرات المركزة.

تُستخدم كل من سبيكة الكوبالت 6 وسبيكة الكوبالت 6B في تطبيقات حماية شفرات التوربينات.

ينتمي سبيكة الكوبالت 6 إلى عائلة سبائك الكوبالت والكروم والتنغستن وهي متوفرة من خلال أشكال تصنيع مختلفة.

سبيكة الكوبالت 6B هي سبيكة كوبالت مطروقة تُورَّد عادةً على شكل صفائح وألواح وقضبان. وتُعدّ منتجاتها المطروقة ذات أهمية خاصة في صناعة دروع الحماية من التآكل الرقيقة والمنحنية المصنوعة من الصفائح أو الألواح.

عادة ما يتم الحصول على تسمية السبيكة المستخدمة على مكون بديل من رسم التوربين أو وثائق المواد التاريخية أو مواصفات المكون الحالي.

ماذا يحدث مع تآكل شريط الحماية؟

شريط حماية شفرة التوربين هو نفسه سطح عمل.

بعد التعرض المطول للتآكل الناتج عن البخار الرطب، قد تظهر على الشريط حفر، وخشونة في السطح، وترقق أو انحسار على طول الحافة الأمامية. وتعتمد كمية وموقع فقدان المادة على ظروف اصطدام القطرات المحلية وهندسة الشفرة.

أثناء عملية إصلاح التوربينات، يتم فحص شرائط الحماية البالية غالبًا مع منطقة الشفرة المحيطة بها.

بالنسبة لمشاريع الاستبدال، توفر هندسة الشريط الحالية معلومات تصنيعية مهمة. يمكن أن يختلف الانحناء والسماكة والمقطع العرضي والطول وشكل الحافة بين مراحل التوربين حتى عند تحديد نفس درجة سبيكة الكوبالت.

وهذا يجعل شرائط حماية شفرات التوربينات البخارية مكونات خاصة بالرسم للغاية بدلاً من شرائط سبائك الكوبالت المستقيمة القياسية.

شرائط حماية شفرات التوربينات البخارية المصنوعة من سبائك الكوبالت حسب الطلب

تقوم شركة SYTOP بتوريد شرائط حماية شفرات التوربينات البخارية الجاهزة المصنوعة من سبيكة الكوبالت 6 وسبيكة الكوبالت 6B وفقًا لرسومات العميل.

يمكن أن يشمل التصنيع حسب الطلب ما يلي:

• الانحناءات

• أطوال الشرائط

• السماكة

• مقاطع عرضية

• هندسة الحواف

• متطلبات السطح

• مواصفات المواد

يمكن أيضاً توفير شهادات المواد وتقارير فحص الأبعاد مع المكونات النهائية. كما يمكن إجراء اختبارات إضافية عند تحديدها في وثائق المشروع.

بالنسبة لمشاريع الاستبدال، يقدم العملاء عادةً رسم المكونات الحالية، وتصنيف السبيكة، والكمية، وسجلات الفحص أو المواد المتاحة.

أرسل متطلباتك لشرائح شفرات التوربينات البخارية عبر واتساب / وي شات:+86 130 0924 9727أوsales@cocralloy.comللحصول على عرض سعر.