Liburdi燃气轮机涡轮叶片维修技术
燃机电厂燃气轮机叶片修复技术研究与实践
燃机电厂燃气轮机叶片修复技术研究与实践燃机电厂燃气轮机叶片修复技术研究与实践随着能源需求的不断增长，燃机电厂在电力生产中扮演着重要的角色。
而燃气轮机作为关键设备之一，其叶片的正常运行对于电厂的高效稳定运行至关重要。
然而，由于长期高温高压工作环境，叶片发生磨损、腐蚀、疲劳等问题是不可避免的。
因此，燃气轮机叶片修复技术的研究与实践具有重要的现实意义和发展前景。
一、燃气轮机叶片的磨损问题及其修复方案燃气轮机叶片由于长期高温高压工作环境的影响，容易出现磨损现象。
常见的磨损形式有表面磨损、边缘磨损和背面磨损等。
为了解决这些问题，研究人员提出了多种修复方案。
1. 表面喷涂修复技术表面喷涂修复技术是一种常见的叶片磨损修复方法，其主要通过在叶片表面喷涂陶瓷材料或高温合金材料来提高叶片的耐磨性和耐腐蚀性。
这种修复方法不仅能够修复叶片表面的磨损，还可以提高叶片的使用寿命和性能。
2. 激光熔覆修复技术激光熔覆修复技术采用激光束对叶片表面进行高温熔化，然后将金属粉末喷射到受损区域，通过熔覆和复合作用形成新的覆层。
这种修复方法不仅能够修复磨损叶片的表面，还可以提高其抗腐蚀和抗疲劳性能。
3. 离子注入修复技术离子注入修复技术是利用离子束撞击叶片表面，将离子注入叶片内部，从而改变叶片材料的化学成分和物理性能。
这种修复方法可以提高叶片的硬度、耐腐蚀性和耐磨性，有效延长叶片的使用寿命。
二、燃气轮机叶片腐蚀问题及其修复方案除了磨损问题，燃气轮机叶片还容易受到各种化学气体的腐蚀影响。
常见的腐蚀形式有氧化腐蚀、硫化腐蚀和氯化腐蚀等。
为了解决这些问题，研究人员也提出了多种腐蚀修复方案。
1. 阻隔涂层修复技术阻隔涂层修复技术是一种常见的叶片腐蚀修复方法，其主要通过在叶片表面涂覆耐腐蚀性强的涂层，阻隔进一步的腐蚀发生。
这种修复方法不仅能够修复叶片的腐蚀损伤，还可以提高叶片的腐蚀抵抗能力。
2. 化学溶液修复技术化学溶液修复技术利用特定的化学溶液对叶片表面进行腐蚀清理，去除叶片表面的腐蚀产物和氧化层，恢复叶片的原始材料表面。
燃气轮机高压压气机叶片检查技巧与应用刘春元
燃气轮机高压压气机叶片检查技巧与应用刘春元发布时间：2021-10-06T00:41:31.606Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：刘春元[导读] 本文主要结合输气管道压缩机组定期维护保养内容，重点介绍了燃气轮机高压压气机检修过程中叶片检查内容与更换技巧国家管网集团西部管道公司甘肃输油气分公司摘要：本文主要结合输气管道压缩机组定期维护保养内容，重点介绍了燃气轮机高压压气机检修过程中叶片检查内容与更换技巧。
关键词：压气机间隙晃动量前言燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
目前随着高温材料的不断进展，以及涡轮采用冷却叶片并不断提高冷却效果，燃气初温逐步提高，使燃气轮机效率不断提高，单机功率也不断增大。
天然气管道压缩机驱动设备多种多样，主要以航改发动机而作为天然气管道压缩机驱动源。
一、现场检查内容概述检查作业内容主要为前机匣、后机匣及中分面连接螺栓以及压气机部分连接管线的拆装；VSV驱动轴、VSV同步环连杆拆卸。
安装专用工具打开上机匣，固定上机匣和RGV可调叶片。
对叶片损坏及裂纹进行检查，测量叶片相关数据，同时附带对高压涡轮进行孔探作业。
孔探检查主要是确定高压涡轮叶片涂层完好，确保设备完好运行。
同时对动叶叶顶尖隙、周向累计间隙、动叶晃动量进行测量后，回装上机匣，封存燃机机房，做好后续处理工作。
二、作业过程中需要注意的事项：1、拆卸检查压气机连接螺栓要求严格，各螺栓拆卸扭矩不同，开始作业前，应将前机匣、中机匣及两侧中分面连接螺栓位置进行一一编号，拆卸完成后应将螺栓放置在收纳板对应的位置上，以便后续回装作业。
压气机作业要求高，油气管线拆卸后的封堵很重要，为了回装的方便，防止错装，每个管线的接头处均可做好记号。
同时，在打开上机匣时，与作动臂相连的可调导向叶片应用胶带进行一一固定，并对RGV可调叶片利用木块在底部进行支撑。
某燃气轮机涡轮叶片维修周期方案设计
㊀收稿日期:２０２０￣０３￣２７㊀㊀㊀㊀㊀㊀基金项目:杭州市科学技术委员会重大科技创新专项«先进５０ＭＷ等级燃气轮机数字样机设计»ꎬ«ＤｅｓｉｇｎｏｆＡｄｖａｎｃｅｄ５０ＭＷＧａｓＴｕｒｂｉｎｅＤｉｇ￣ｉｔａｌＰｒｏｔｏｔｙｐｅ»ꎬ项目编号:２０１７２０１１Ａ０２ꎮ㊀作者简介:车㊀明(１９６２￣)ꎬ男ꎬ浙江杭州人ꎬ机械工程师ꎮ主要从事汽轮机和燃气轮机现场技术服务工作ꎮ某燃气轮机涡轮叶片维修周期方案设计车㊀明１ꎬ宋洁琼１ꎬ魏佳明２ꎬ蓝吉兵２ꎬ余沛坰２(１杭州汽轮机股份有限公司ꎬ杭州３１００００ꎻ２杭州汽轮动力集团有限公司ꎬ杭州３１００００)摘要:以某型燃气轮机机组为例ꎬ对其涡轮叶片维修周期制定方法进行研究ꎮ基于准三维方法获得涡轮叶片运行各时刻温度场分布ꎬ通过有限元分析获得涡轮叶片应力/应变场分布ꎬ并计算６只叶片的低循环疲劳和蠕变寿命ꎬ根据线性累积损伤法则获得６只叶片的疲劳/蠕变交互曲线ꎮ结合该机组的实际运行工况以及涡轮叶片的疲劳/蠕变交互曲线ꎬ并采用西门子等效运行小时方法ꎬ对比了４种不同的维修周期方案对机组运行可靠性和维修经济性的影响ꎬ结果表明ꎬ每隔２４０００ＥＯＨ或７５０Ｃｙｃｌｅｓ进行涡轮叶片维修的方案为最佳ꎮ关键词:准三维分析ꎻ疲劳－蠕变交互ꎻ等效运行小时ꎻ维修周期分类号:ＴＫ４７８㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００１￣５８８４(２０２０)０６￣０４５１￣０４ＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＳｃｈｅｍｅｓＤｅｓｉｇｎｏｆＧａｓＴｕｒｂｉｎｅＢｌａｄｅｓＣＨＥＭｉｎｇ１ꎬＳＯＮＧＪｉｅ￣ｑｉｏｎｇ１ꎬＷＥＩＪｉａ￣ｍｉｎｇ２ꎬＬＡＮＪｉ￣ｂｉｎｇ２ꎬＹＵＰｅｉ￣ｊｉｏｎｇ２(１ＨａｎｇｚｈｏｕＳｔｅａｍＴｕｒｂｉｎｅＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄꎬＨａｎｇｚｈｏｕ３１００００ꎬＣｈｉｎａꎻ２ＨａｎｇｚｈｏｕＳｔｅａｍＴｕｒｂｉｎｅＰｏｗｅｒＧｒｏｕｐＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄꎬＨａｎｇｚｈｏｕ３１００００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔａｋｉｎｇａｇａｓｔｕｒｂｉｎｅｕｎｉｔａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｃｙｃｌｅｏｆｔｕｒｂｉｎｅｂｌａｄｅｓｉｓｓｔｕｄｉｅｄ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｑｕａｓｉｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄꎬｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｕｒｂｉｎｅｂｌａｄｅａｔｅａｃｈｔｉｍｅｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｏｂｔａｉｎｅｄꎬａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓ/ｓｔｒａｉｎｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｕｒｂｉｎｅｂｌａｄｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ.Ｔｈｅｌｏｗｃｙｃｌｅｆａｔｉｇｕｅａｎｄｃｒｅｅｐｌｉｆｅｏｆｓｉｘｂｌａｄｅｓａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｆａｔｉｇｕｅ￣ｃｒｅｅｐｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｓｉｘｂｌａｄｅｓｉｓｏｂｔａｉｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｌｉｎｅａｒｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｄａｍａｇｅｌａｗ.Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｔｈｅｕｎｉｔａｎｄｔｈｅｆａｔｉｇｕｅ￣ｃｒｅｅｐｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｔｕｒｂｉｎｅｂｌａｄｅｓꎬａｎｄｕｓｉｎｇｔｈｅＳｉｅｍｅｎｓｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｈｏｕｒｍｅｔｈｏｄꎬｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｓｃｈｅｍｅｓｏｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｅｃｏｎｏｍｙｏｆｔｈｅｕｎｉｔｉｓｃｏｍｐａｒｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｓｃｈｅｍｅ２４０００ＥＯＨｏｒ７５０Ｃｙｃｌｅｓｉｓｔｈｅｂｅｓｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｑｕａｓｉｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｉｓꎻｆａｔｉｇｕｅ￣ｃｒｅｅｐｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎꎻｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｈｏｕｒｓꎻｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｐｅｒｉｏｄ０㊀前㊀言涡轮叶片是燃气轮机的主要部件之一ꎬ准确预估涡轮叶片寿命ꎬ同时制定合理的涡轮叶片维修周期ꎬ是保证燃气轮机机组可靠运行及减少维修成本的重要途径之一ꎮ燃气轮机涡轮叶片寿命主要受稳态蠕变㊁热疲劳㊁涂层氧化及机组其它运行特点引起的损伤的影响ꎮ稳态蠕变㊁热疲劳对涡轮叶片运行寿命的影响的研究比较普遍和广泛ꎮ目前广泛采用数值模拟方法以及统计法进行寿命预测ꎮＧＥ[１]采用流体力学和有限元分析手段对７ＦＡ＋和９ＦＡ＋燃气轮机第１级涡轮静叶进行分析ꎬ其中最大径向应力出现在尾缘根部喷射冷却气流孔处ꎬ此预测与实际情况一致ꎮＣＥＳＩ[２]建立了透平叶片基材的热疲劳失效模型㊁叶片蠕变失效模型㊁涂层氧化失效模型ꎬ并采用有限元数值计算ꎬ预测到第一级动叶根部平台的吸力面侧边缘首先出现热疲劳裂纹ꎬ实测表明该预测结果完全正确ꎮ文献[３]搜集了日本的Ｅ级燃气轮机第一级静叶运行中出现的２１００００条裂纹的数据ꎬ归纳为１１种代表性的裂纹模式ꎬ统计数据表明ꎬ裂纹扩展速度基本上与运行小时数和启动次数成正比ꎮ燃气轮机涡轮叶片的维修周期与燃气轮机的运行模式有关[４]ꎬ每个燃气轮机电厂都必须针对自身的运行模式制定相应的维修计划ꎬ减少非计划停机时间ꎬ降低备品备件消耗ꎬ提升电厂效益ꎬ因此ꎬ必须制定合理的维修周期ꎮ国外燃气轮机厂商都开展关于热部件维修周期制定方法的研究ꎮ文献[５]指出ꎬ三菱Ｍ７０１Ｆ热部件的维修周期建立在ＥＯＨ(等效运行小时)的基础上ꎬ其中ＥＯＨ＝(ＡＯＨ＋ＡˑＥ)ˑＦꎬＡＯＨ为实际运行小时ꎬＡ为正常停机㊁甩负荷㊁跳闸和快速负荷变化的校正系数ꎬＥ为正常停机㊁甩负荷㊁跳闸和快速负荷变化的等效次数ꎬＦ为燃料系数ꎬ根据热通道部件的预期寿命ꎬ提前安排维修计划ꎮ文献[６]指出ꎬ西门子公司为Ｖ９４.３Ａ设计了等效运行小时ｔｅｑ的寿命估算方法ꎬ确定热通第６２卷第６期汽㊀轮㊀机㊀技㊀术Ｖｏｌ.６２Ｎｏ.６２０２０年１２月ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＤｅｃ.２０２０道部件寿命ꎬ并根据ｔｅｑ数值来制定检修计划ꎬ其中ｔｅｑ＝ａ１ｎ１＋ðｎｉ＝１ｔｉ＋ｆｗｂ１ｔ１ꎮ文献[７]指出ꎬＧＥ公司为９Ｆ.０３制定了维修间隔ꎬ维修因子＝当量运行小时/实际运行小时ꎬ维修间隔期＝２４０００/维修因子ꎮ本文首先采用数值模拟方法预测了３级涡轮叶片寿命ꎮ同时ꎬ根据机组的实际运行模式以及涡轮叶片的疲劳/蠕变交互曲线ꎬ并结合西门子等效运行小时的方法制定了针对本机组的维修周期ꎬ具体流程如图１所示ꎮ图１㊀研究流程图１㊀涡轮叶片寿命预估对３级涡轮动/静叶片的寿命进行分析ꎬ以第１级涡轮动叶为例进行详细分析ꎮ首先进行准三维温度场分析ꎬ获得运行各时刻动/静叶温度场分布ꎬ然后基于双线性随动强化－Ｎｏｒｔｏｎ本构模型得到涡轮叶片应力/应变场ꎬ根据塑性应变大小确定叶片考核区域ꎬ分别计算了考核区域的低循环疲劳寿命和蠕变疲劳寿命ꎬ并基于线性累积损伤法则获得叶片疲劳/蠕变交互曲线ꎮ１.１㊀叶片温度场分析采用准三维方法计算获得叶片基本负荷工况温度场ꎬ然后以此为基准计算其它工况温度场ꎮ叶片稳态温度场分布如图２所示ꎮ图２㊀叶片稳态温度场１.２㊀叶片强度分析第１级动叶材料为ＩＮ７３８ＬＣꎬ金属表面有粘结层ＭＣｒＡｌＹ和热障涂层ＴＢＣꎮ采用带中间节点的四面体网格进行网格划分ꎮ将温度场结果赋给叶片节点ꎬ对叶片整体施加转速ꎬ加载过程如图３所示ꎬ同时约束叶根接触面位移ꎮ采用Ｎｏｒｔｏｎ方程来模拟蠕变行为ꎬ塑性屈服条件为ＶｏｎＭｉｓｅｓ屈服准则ꎬ与其相关联的流动法则选取Ｐｒａｎｄｌｔ－Ｒｅｕｓｓ关系ꎬ并采图３㊀动叶载荷示意图用双线性随动强化模型ꎮ通过弹塑性有限元分析得到叶片应力/应变场ꎬ由塑性应变的大小确定叶片尾缘为考核区ꎬ叶片尾缘的塑性应变㊁蠕变应变云图如图４所示ꎬＳ１㊁Ｓ３㊁等效应力云图如图５所示ꎮ图４㊀应变云图图５㊀应力云图１.３㊀叶片寿命分析采用带符号的等效应力和机械应变[８]ꎬ对考核点的应力/应变进行处理ꎬ获得循环应力/应变曲线ꎬ如图６所示ꎬ得到启停时考核点的应变幅值Δε＝０.００３３ꎬ考核点温度为７５０ħꎬ通过插值ε－Ｎꎬ获得低循环疲劳寿命Ｎ＝１８３７ｃｙｃｌｅｓꎬ如图６所示ꎮ提取了考核区域的蠕变应变随时间变化曲线ꎬ如图７所示ꎮ认为当蠕变应变为１％时叶片失效ꎬ此时第１级涡轮动叶寿命为３４００００ｈꎮ２５４汽㊀轮㊀机㊀技㊀术㊀㊀第６２卷图６㊀低循环疲劳寿命图７㊀蠕变时间１.４㊀其余叶片疲劳/蠕变寿命分析采用相同的分析方法ꎬ计算得到其余各只叶片的低循环疲劳寿命ｎ和蠕变寿命ｔꎬ见表１ꎮ根据线性累积损伤法则[９]ꎬＤ＝ｎＮ＋ｔＴｒ<１ꎬ将叶片总损伤绘制在Ｎ￣Ｔｒ图上ꎬ如图８所示ꎮ图８㊀Ｎ－Ｔｒ图㊀㊀表１各只叶片寿命叶㊀片低循环寿命ｎꎬｃｙｃｌｅｓ蠕变寿命ｔꎬｈ第１级动叶１８３７３４００００第１级静叶１０９０３０００００第２级动叶２０００３６００００第２级静叶１８７５１６００００第３级动叶２８００４１００００第３级静叶３０７２３８００００２㊀维修周期方案对比分析研究了不同运行模式对涡轮叶片寿命的影响ꎬ同时调研了电厂运行情况ꎬ统计了本机组的运行模式ꎮ基于西门子等效运行小时维修方法制定了不同的维修周期方案ꎬ并分析了不同的维修周期方案对机组的可靠性和维修经济性的影响ꎮ２.１㊀运行模式对叶片寿命的影响以第３级动叶片为例ꎬ得到不同的运行模式对叶片损伤的影响ꎬ见表２ꎮ定义参数ｔ/ｎꎬ其中ꎬｔ为燃机在额定工况运行时间ꎬｎ为燃机启停次数ꎬｔ/ｎ的值代表不同运行模式ꎮ以基本负荷(ｔ/ｎ＝４００)为例ꎬ当Ｄｔｏｔａｌ＝０.９９９６ꎬ即失效ꎮ以日起停负荷(ｔ/ｎ＝１２)为例ꎬ当Ｄｔｏｔａｌ＝０.９６６ꎬ即失效ꎮ㊀㊀表２不同运行模式对叶片寿命的影响工㊀况ＤｃｒｅｅｐＤＬＣＦＤｔｏｔａｌ基本负荷(ｔ/ｎ＝４００)０.０７３２０.０２６８０.１００００.２１９５０.０８０４０.２９９９０.２９２７０.１０７１０.３９９８０.３６５９０.１３３９０.４９９８０.４３９００.１６０７０.５９９７０.５１２２０.１８７５０.６９９７０.５８５４０.２１４３０.７９９７０.６５８５０.２４１１０.８９９６０.７３１７０.２６７９０.９９９６日起停负荷(ｔ/ｎ＝１２)０.０２４０.２９８０.３２２０.０４９０.５９５０.６４４０.０７３０.８９３０.９６６０.０９８１.１９０１.２８８㊀㊀表中ꎬＤｃｒｅｅｐ＝ｔＴｒꎻＤＬＣＦ＝ｎＮꎻＤｔｏｔａｌ＝Ｄｃｒｅｅｐ＋ＤＬＣＦꎮ调研了电厂燃机运行模式ꎬ并进行了数据统计ꎬ本文所研究的燃气轮机主要用于调峰ꎬ取ｔ/ｎ＝４０[１０]ꎮ２.２㊀４种维修周期方案对比研究本文采用西门子等效运行小时方法来制定涡轮叶片维修周期:ｔｅｑ＝ａ１ｎ１＋ðｎｉ＝１ｔｉ＋ｆｗ(ｂ１ｔ１＋ｂ２ｔ２)(１)式中ꎬｎ１为启动次数ꎻａ１为启动系数ꎬａ１＝１０ꎻｔｉ为由于温度快速变化产生的等效运行小时ꎻｎ为快速温度变化次数ꎻｔ１为达到基本负荷的运行小时数ꎻｂ１为基本负荷系数ꎻｔ２为在基本负荷和尖峰负荷之间的运行小时数ꎻｂ２为尖峰负荷系数ꎻｆ为燃料加权系数ꎻｗ为喷水的加权系数ꎮ３５４第６期车㊀明等:某燃气轮机涡轮叶片维修周期方案设计㊀㊀假设机组运行时都是基本载荷ꎬ燃料为天然气ꎬ无注水ꎬ所以ｆ＝ｗ＝ｂ１＝１ꎮ不考虑温度快速变化ꎬ所以ðｔｉ＝０ꎬｂ２＝０ꎬ故式(１)可化简为ｔｅｑ＝１０ｎ＋ｔꎮ同时ꎬ以启停次数ｎ作为另外一种限制条件ꎬ等效运行小时或启停次数无论哪个先到达ꎬ即进行一次维修ꎮ参考国外同等级燃气轮机维修周期[５ꎬ１１]ꎬ确定了以下４种不同的维修周期方案ꎬ具体数值见表３ꎮ㊀㊀表３４种维修方案方案等效运行小时ꎬｈ启停次数ꎬｃｙｃｌｅｓ方案１２４０００６００方案２２４０００７５０方案３３３０００６００方案４３３０００７５０㊀㊀将运行模式曲线ｔ/ｎ绘制在叶片Ｎ－Ｔｒ图上ꎬ并以等效运行小时及启停次数为限制ꎬ采用不同的维修方案时ꎬ每只涡轮叶片所对应的最大维修间隔见表４ꎮ如采用方案１时ꎬ即每隔２４０００ｈ或者６００ｃｙｃｌｅｓ进行一次维修ꎬ第１级动叶的最大维修间隔为３ꎬ即在第３次大修时需要更换第１级动叶ꎻ而第１级静叶的最大维修间隔为２ꎬ即在第２次大修时就需要更换第１级静叶ꎮ每次大修时需要更换叶片ꎬ就需要准备新备件ꎬ同时ꎬ对于调峰机组ꎬ希望其具有较高的启停次数ꎬ因此统计了不同方案所需的备件数和对应的启停次数ꎬ结果见表５ꎮ㊀㊀表４㊀不同维修方案对应每只叶片的最大维修间隔叶㊀片最大维修间隔方案１方案２方案３方案４第１级动叶３３２２第１级静叶２２１１第２级动叶３３２２第２级静叶２２２２第３级动叶４４４３第３级静叶４４４４㊀㊀表５４种方案优劣对比方案１０００００ｈ内最大启停次数１０００００ｈ内需要替换的备件数方案１２４００８方案２３０００８方案３１８００６方案４２２５０７㊀㊀对表５进行分析ꎬ可得到以下结论:(１)方案１需要８套新叶片备件ꎮ(２)方案２在１０００００ｈ内允许启停次数最多ꎬ需要８套新叶片备件ꎮ(３)方案３在１０００００ｈ内允许启停次数最少ꎬ需要６套新叶片备件ꎮ(４)方案４在１０００００ｈ内需要７套新叶片备件ꎮ综合考虑ꎬ方案２从机组的可靠性和维修经济性上最佳ꎮ原因如下:(１)调峰机组需要有更多的启停次数ꎮ(２)在１０００００ｈ内新备件的数量较少ꎬ减小维修费用ꎮ３㊀结束语本文采用准三维方法获得叶片运行各时刻温度场分布ꎬ同时采用双线性随动强化－Ｎｏｒｔｏｎ本构模型获得叶片应力/应变场分布ꎬ并计算得到各只叶片的低循环疲劳寿命和蠕变寿命ꎮ同时ꎬ根据机组的实际运行模式以及涡轮叶片的疲劳/蠕变交互曲线ꎬ并结合西门子等效运行小时方法ꎬ对比分析不同的维修周期方案的优缺点ꎬ得到以下结论: (１)通过弹塑性蠕变分析ꎬ并根据塑性应变大小ꎬ确定第１级动叶危险区域位于叶片尾缘区域ꎮ(２)分析获得各只叶片低循环疲劳寿命和蠕变寿命ꎬ并通过线性累积损伤法则得到３级叶片的Ｎ－Ｔｒ图ꎮ(３)对比分析４种维修周期方案ꎬ其中采用每隔２４０００ｈ或者７５０次循环进行维修周期的方案为最佳ꎮ在下一阶段ꎬ本研究将根据机组外场运行数据反馈ꎬ对寿命计算进行修正ꎮ同时ꎬ在制定维修计划时ꎬ需要考虑由于快速启停或者其它因素对寿命的影响ꎬ从而调整维修周期方案ꎮ参考文献[１]㊀Ｅ.ＷａｎꎬＰ.Ｃｒｉｍｉꎬｅｔ.ａｌ.ＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＴｕｒｂｉｎｅＦ－ＣｌａｓｓＬｉｆｅＭａｎ￣ａｇｅｍｅｎｔｏｆ１ｓｔＳｔａｇｅＴｕｒｂｉｎｅＢｌａｄｅｓ[Ｒ].ＡＳＭＥＧＴ２００２－３０３０１.[２]㊀Ｃ.ＲｉｄａｌｄｉꎬＶ.ＢｉｃｅｇｏａｎｄＰ.Ｃｏｌｏｍｇｂｏ.ＶａｌｉｄａｔｉｏｎｏｆＣＥＳＩＢｌａｄｅＬｉｆｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍｂｙＣａｓｅＨｉｓｔｏｒｉｅｓꎬｏｎＬｉｎｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｉｎＳｉｔｅＮＤＴ[Ｒ].ＡＳＭＥＧＴ２００４－５４２１７.[３]㊀Ｔ.ＦｕｊｉｉａｎｄＴ.Ｔａｋａｈａｓｈｉ.ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａＣｒａｃｋＧｒｏｗｔｈＰｒｅｄｉｃ￣ｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｏｒｆｉｒｓｔＳｔａｇｅＮｏｚｚｌｅｏｆＧａｓＴｕｒｂｉｎｅ[Ｒ].ＡＳＭＥＧＴ２００１－０４７０.[４]㊀Ｉ.ＫｈａｎꎬＡ.ＨａｍｉｌｔｏｎａｎｄＲ.Ｌ.Ｌｅｗｅｌｌｙｎ.ＴｅｃｈｎｉｃａｌꎬＦｉｎａｎｃｉａｌａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆＣＣＧＴＯｖｅｒｈａｕｌｓＩｎｎｏｇｙＯｎｅＡｐｐｒｏａｃｈａｔＤｉｄｃｏｔＢ[Ｒ].ＡＳＭＥＧＴ２００３－３８８７４.[５]㊀毛㊀丹ꎬ诸粤珊.三菱Ｍ７０１Ｆ型燃气轮机维修理念分析[Ｊ].燃气轮机技术ꎬ２０１０ꎬ２３(３):５３－５７.[６]㊀何㊀磊ꎬ刘明昊ꎬ崔耀欣ꎬ等.西门子ＳＧＴ５－２０００Ｅ燃气轮机的维护和检修[Ｊ].热力透平ꎬ２００８ꎬ(１):６３－６７. [７]㊀ＤａｖｉｄＢａｌｅｖｉｃꎬＲｏｂｅｒｔＢｕｒｇｅｒꎬＤａｖｉｄＦｏｒｒｙ.Ｈｅａｖｙ－ＤｕｔｙＧａｓＴｕｒｂｉｎｅＯｐｅｒａｔｉｎｇａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＣｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ.ＧＥＥｎｅｒｇｙ[Ｒ].ＧＥＲ－３６２０Ｋꎬ２０１５.[８]㊀Ｅ.ＶａｃｃｈｉｅｒｉꎬＳ.Ｒ.ＨｏｌｄｓｗｏｒｔｈꎬＥ.Ｐｏｇｇｉｏꎬｅｔ.ａｌ.Ｓｅｒｖｉｃｅ－ｌｉｋｅＴＭＦｔｅｓｔｓｆｏｒｔｈｅｖａｌｉｄａｔｉｏｎａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆａｃｒｅｅｐ－ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｐｒｏｃｅｄｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒＧＴｂｌａｄｅｓａｎｄｖａｎｅｓ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＦａｔｉｇｕｅꎬ２０１６:Ｓ０１４２１１２３１６３０３４４９.[９]㊀陈立杰ꎬ江铁强ꎬ等.涡轮叶片蠕变－疲劳交互作用下寿命预测方法综述[Ｊ].航空制造技术ꎬ２００４ꎬ(１２):６１－６４ꎬ８４. [１０]㊀王登银ꎬ等.燃气轮机热端部件寿命的等效运行时间分析[Ｊ].技术与市场ꎬ２０１７ꎬ２４(７):１０９－１１０.[１１]㊀徐㊀刚ꎬ王㊀鑫.Ｖ９４.３Ａ型燃气轮机寿命估算方法及应用[Ｊ].发电设备ꎬ２０１１ꎬ２３(６):３８１－３８３.４５４汽㊀轮㊀机㊀技㊀术㊀㊀第６２卷。
第五 章 高压 涡 轮 叶 片 的 修 理 工 艺方法2
西比 二弃大母工 筱城士母性伦衰
第五章 高压涡轮叶片的修理工艺方法
本章针对高压涡轮叶片的典型故障, 介绍了在实际修理过程中的一些适当
修理方法和注意事项,以 期能在实际修理中有所借鉴意义.
; . 涡轮转子叶片故障经验教训'[[ 51 111 234 ]]1
化规律.
综合而言,为了保证涡轮转子叶片可靠性,首先要将蠕变疲劳交互作用下
断裂寿命纳入涡轮转子叶片的设计准则;其次在采用新技术,新材料,新工艺
的同盟者,要特别强调叶片内外质量的均匀性,一致性和稳定性,以降低叶片 性能数据的分散性.
' 52 典型故障的修理方法和注意事宜 .
( 一)高压涡轮转子叶片超温, 烧蚀, 掉块故障的修理方法:
工作条件恶劣,复杂和多变,各种模式的失效仍时 有发生.
在我国,涡轮转子叶片的失效模式从机率高向 机率低排列一般为:高周疲
劳断裂失效 ( 主要是共振) 低周疲劳断裂失效, , 蠕变疲劳交互作用下的断裂失
效,高低周复合疲劳断裂失效.这些失效大都后果严重,影响面大. 对于涡轮转子叶片, 概括起来有以 下一些经验教训: ()降低涡轮转子叶片的断裂失效概率是提高发动机使用可靠性的重要环节. 1 要降低涡轮转子叶片失效率的关键是搞好叶片的结构设计.只有从设计的
燃气轮机压气机首级动叶弯曲原因及检修工艺介绍
对 油性积垢 的清除效 果没有 干洗理 想 。
气 因为 缸壁 的导热 系数较 大 ，其 温度远 高于周 围环境 温
冬季清洗压气机 ，如果清洗后盘 不允分 ，残余的 度 （厂房 内气温 ），所 以缸 擘不断 向环境 散热 而降温 当压
水 、汽将 降温结 冰 从 图 ｌ的气缸壁结 构 可以看 出 ．压气 气机内部的湿空气温度降到该压力下的饱和温度时，空
提高 。
结冰的现象。这种改进初投资少 ，运行成本低 ，而收效却
③修 复 弯曲 的首级动 叶后 ，叶顶 部位 不再有 涡流存 ｔ‘分 显著 ●
机进气缸呈喇叭口形，前缸旱网锥形，中缸及排气缸前 气中的水蒸气会 断地 向缸壁释放 汽化潜热而凝结 成
部呈圆柱形 粘附在转子及缸体 部的水在重力作用 Ｆ 水 ，并 沿缸壁 向衄低点 流 动 ，当环 境温 度降 至零 下 ，缸壁
流到 底 部 ，其 中排 气缸 内积水 流 至 Ｃ处 的防 喘放 气孔 会 迅速散热而降温至零下。积存于进 口导叶轴套或酋
道 变窄 ，降低了压气机 的工作效率利整机 的热效率；再 次加热后难 以将叶片修复到位，一般校正一片弯曲叶片
次 ，弯 曲的叶 片使 转子 动平衡受 到一 定程度的 影响
需 对叶 片加 热两 次 ，而加热 次数 过多则 容 易 导致 叶片 内
（１）压 气机 喘振
部金属结构的变化 这种修复方案的优点是简单 易行，
工况时 ，这种气体脱离现象 导ｎ十的开度增大而变得更 因此 建议 慎用此 方案
为严莺，极 易造成机组喘振
（２）打磨掉 叶片 弯 曲部分
发生喘振时，压气机的流量和压力大幅度 、低频率的 这种方案就是将动叶卷边部分去除，并且对叶片前
燃气轮机压气机首级动叶弯曲原因及检修工艺
燃气轮机发电技术第４卷则，假如对称叶片修磨误差为１／１０，即：０７克（实际远远小于此），则每对对称叶片的重心变化对整个转子的影响使转子的重心偏移约：５×１０～１１１。
考虑到修磨后的偏差不可能偏到一侧，因此整个转子的重心偏移应在１０８ｒｉｉ数量级上，转子重心变化产生的附加离心力约为１５０千克力左右。
这个力对转子的动平衡影响甚微，因此转子的平衡较动叶修磨前状态大为改善。
但这个方案同时也存在着缺点，即叶片修磨后，首级压气机压比因叶片叶身面积变小而降低，进而影响其后各级压比，最终整机压比下降，使整个机组的效率有所下降。
但较叶片不修整状态而言，其效率要高很多。
３．３打磨叶片检修工艺在分析了各种修复方案优缺点后．我厂决定采用第二种方案。
对压气机首级全部３２片叶片的弯曲部位进行打磨处理。
该方案虽然以牺牲一定效率为前提，但消除了机组的安全隐患，提高了机组安全运行的可靠性。
具体的检修工艺如下：（１）做模板，如图２图２叶片弯位打磨模板１叶片弯曲部分２一模板其中ＢＣ、ＣＤ、ＡＥ三边紧紧靠在叶片边缘。
ＡＢ为一圆弧线，在Ａ点应使ＡＢ弧线与Ｂｃ线即动叶前额线圆滑过渡，而不能有较大折转角。
３一叶片４一动叶背弧侧５一动叶修磨部位（２）对称打密根据动叶卷曲的大小制作多个不同模板。
模板露出的部分，即ＡＢ弧线外侧部分应能覆盖住叶片弯曲部分。
打磨时应采取对称修磨，即以转子中心为对称点，每两片动叶打磨掉的面积理论上应绝对相等。
即必须采用同一模板靠在对称叶片上，用笔划好边线，即ＡＢ弧线。
采用颗粒较细的手砂轮将ＡＢ弧线以外的弯曲叶片刨去。
注意，不要一次修正到ＡＢ弧线处，应留出１ｍｍ余量以便精细修磨。
叶片打磨时，应紧握砂轮，以免高速旋转的砂轮片伤及其它叶片。
（３）精细修磨精细修磨的过程即采用油石粘上滑油一点点修整余下的叶片。
注意修磨的时候应修整叶片的叶背，不允许修整叶片内弧侧。
叶片修整后应保证叶片各部圆整平滑，过渡部分应自然，不允许有折角。
涡轮叶片常见故障分析与修理技术
涡轮叶片常见故障分析与修理技术【摘要】本论文主要阐述了WP-5发动机涡轮叶片的常见故障及其修理技术，并适当介绍其它发动机修理技术。
涡轮叶片是航空发动机的主要部件，它的使用环境苛刻，数量多，几何形状复杂，材料化学成分和组织状态要求严格。
因此，制造工序多，工艺复杂；在使用过程中出现的故障直接影响到发动机的使用寿命和飞行安全。
是航空发动机检查和维修的工作重点。
关键词：涡轮叶片，常见故障，修理技术，使用寿命，飞行安全Abstract: This paper mainly expounds the common fault of WP-5 turbine blades and repair technology, and appropriate to introduce other engine repair technology. Turbine blades are the main component of aviation engine, its use in harsh environment, quantity, complex geometry, material chemical composition and microstructure of strict. Therefore, manufacturing process, complex process; fault appearing in the use process directly affect the service life of the engine and flight safety. The aircraft engine is the focus of the work of inspection and repair. Key words:Turbine blade, common failure, repair technology, the service life, flight safet y目录1 XXXX.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
2024年大修航空发动机涡轮叶片的检修技术(三篇)
2024年大修航空发动机涡轮叶片的检修技术介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测等预处理，以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。
涡轮叶片的工作条件非常恶劣，因此，在性能先进的航空发动机上，涡轮叶片都采用了性能优异但价格十分昂贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制造工艺，例如，定向凝固叶片和单晶叶片。
在维修车间采用先进的修理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复，延长其使用寿命，减少更换叶片，可获得可观的经济收益。
为了有效提高航空发动机的工作可靠性和经济性，涡轮叶片先进的修理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视，并获得了广泛的应用。
1.修理前的处理与检测涡轮叶片在实施修理工艺之前进行必要的预处理和检测，以清除其表面的附着杂质；对叶片损伤形式和损伤程度做出评估，从而确定叶片的可修理度和采用的修理技术手段。
1.1清洗由于涡轮叶片表面黏附有燃料燃烧后的沉积物以及涂层和(或)基体经过高温氧化腐蚀后所产生的热蚀层，一般统称为积炭。
积炭致使涡轮效率下降，热蚀层会降低叶片的机械强度和叶片表面处理的工艺效果，同时积炭也掩盖了叶片表面的损伤，不便于检测。
因此，叶片在进行检测和修理前，要清除积炭。
1.2无损检测在修理前，使用先进的检测仪器对叶片的叶型完整性和内部结构进行检测，以评估磨损、烧熔、腐蚀、掉块、裂纹、积炭和散热孔堵塞等损伤缺陷情况，从而指导叶片的具体修理工艺。
目前，CT已经成为适用于测量涡轮叶片壁厚和内部裂纹的主要方法。
一台CT机由x辐射源和专用计算机组成。
检测时，辐射源以扇形释放光子，通过被检叶片后被探测器采集。
其光子量和密度被综合后，产生一幅二维层析x光照片，即物体的截面图，从中分析叶片内部组织结构，得出裂纹的准确位置及尺度。
连续拍摄物体的二维扫描，可生成数字化三维扫描图，用于检测整个叶片的缺陷，还可检测空心叶片冷却通道的情况。
CT可探测到10-2mm级的裂纹。
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术（4篇）
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术航空发动机的涡轮叶片是发动机中最重要的部件之一，它们负责将燃气能转化为机械能以推动飞机。
因此，涡轮叶片的检修技术尤为重要，它直接关系到航空发动机的性能和可靠性。
涡轮叶片检修技术主要包括以下几个方面：涡轮叶片清洗、涡轮叶片表面处理、涡轮叶片修复、涡轮叶片平衡和涡轮叶片质量控制。
下面我将详细介绍这些内容。
首先是涡轮叶片清洗。
涡轮叶片在使用过程中会积累一些污垢，这些污垢会影响叶片的性能和寿命。
因此，清洗涡轮叶片是非常必要的。
一般来说，清洗方法可以分为干式和湿式清洗。
干式清洗主要采用风力和机械力，通过吹风和刷洗的方式将污垢清除。
湿式清洗则是使用溶剂或水来清洗叶片，效果更好，但需要注意控制清洗液的温度和浓度。
其次是涡轮叶片表面处理。
涡轮叶片的表面处理旨在去除表面氧化层和提高表面光洁度。
表面处理主要有抛光、酸洗和电化学抛光等方法。
抛光是使用研磨材料将叶片表面磨光，以去除氧化层和表面缺陷。
酸洗则是通过酸溶液来腐蚀表面，去除氧化层和污垢。
电化学抛光是通过电化学腐蚀的方式将叶片表面银白亮光，提高表面光洁度。
表面处理过程中需要注意控制处理时间和温度，以确保叶片表面的质量。
第三是涡轮叶片修复。
涡轮叶片在使用过程中可能会受到腐蚀、磨损或疲劳等因素的影响而损坏，需要进行修复。
涡轮叶片修复可以通过挤压、焊接和激光熔覆等方式来进行。
挤压是将叶片表面的材料压平以修复受损部分。
焊接则是使用焊接材料将叶片受损部分填补或连接。
激光熔覆是使用激光将修复材料熔化，使其与叶片连接。
修复过程中需要注意控制温度和保持叶片的尺寸和重量平衡。
再次是涡轮叶片平衡。
涡轮叶片的平衡是为了避免叶片在高速旋转时引起振动和噪音。
涡轮叶片平衡可以通过加重和减重的方式来实现。
加重是在叶片上增加重物，以平衡叶片的质量。
减重则是去除叶片上的材料，以降低叶片的质量。
平衡过程中需要考虑叶片的材料和结构特性，以及叶片的旋转速度和工作条件。
最后是涡轮叶片质量控制。
燃气轮机修理加工
燃气轮机修理加工燃气轮机是现代工业中的一种重要能源设备，因其高效、环保、节能等优势，广泛应用于电力、航空、石化、钢铁、化工等行业。
然而，由于长期使用和外界环境的影响，燃气轮机也会出现各种问题，如故障、老化、性能下降等，这就需要进行修理和加工。
本文将从燃气轮机修理和加工的过程、技术、难点等方面进行探讨和分析。
一、燃气轮机修理的过程燃气轮机修理过程主要包括以下几个步骤：检查、拆卸、清洗、检测、维修、组装和试车。
首先，进行检查，了解燃气轮机的故障状况和后续处理方案。
其次，拆卸燃气轮机，将其分解成各个组件和零件，以便进行后续的清洗和检测。
然后，将各组件和零件进行清洗，去除表面的污垢和油脂，检查其表面和内部是否存在磨损、裂纹或氧化等问题。
接着，对燃气轮机的各项指标进行检测，包括转速、温度、压力、振动等参数。
对于发现的问题，需要进行维修和更换，如更换叶轮、修补热障涂层等。
维修完成后，将各组件和零件进行组装，需要按照严格的顺序和要求进行。
最后，进行试车，检查修理后的燃气轮机是否正常运行，是否满足相关标准和要求。
二、燃气轮机修理的技术燃气轮机修理需要用到一系列专业的技术和设备，包括非破坏性检测技术、焊接技术、表面涂层技术等。
非破坏性检测技术：主要用于检查燃气轮机各个组件和零件的内部是否存在晶间腐蚀、疏松、气泡、裂纹等问题。
常用的非破坏性检测方法包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测等。
焊接技术：用于修复和加强燃气轮机叶轮、转子、轴等组件。
常见的焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
不同的焊接方法具有不同的适用范围和优缺点。
表面涂层技术：用于在燃气轮机表面形成一层保护涂层，以提高其抗腐蚀性、热稳定性等性能。
常用的表面涂层技术包括热障涂层、电镀、化学镀等。
三、燃气轮机修理的难点燃气轮机修理过程中，会遇到一些难点和挑战。
主要包括以下几方面：技术难点：燃气轮机内部复杂、精度要求高，需要掌握专业的技术和经验才能进行维修和加工。
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术范文（二篇）
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术范文在航空器维修中，涡轮发动机是一个关键的部件，其维护和检修对于保证飞行安全和发动机性能的可靠性至关重要。
其中，涡轮叶片作为发动机的核心部分之一，对发动机的性能和稳定性具有重要影响。
因此，在大修过程中，对涡轮叶片的检修技术需要严谨和高效。
一、涡轮叶片的检修流程1. 拆卸和清洁：首先，需要将涡轮叶片从发动机中拆卸出来。
拆卸时应注意使用专用工具，并按照规范操作，以防止叶片受损。
拆卸完毕后，将叶片进行清洁，确保表面无尘垢和污渍，以方便后续的检测和修复。
2. 叶片检测：对涡轮叶片进行全面的检测是关键的一步。
检测方法包括目视检查、超声波检测、涡流检测和渗透检测等。
目视检查适用于对叶片的表面缺陷进行初步检测，超声波检测可以检测到叶片内部的裂纹和缺陷，涡流检测用于检测叶片表面的疲劳和腐蚀情况，渗透检测用于检测叶片的裂纹及其延伸程度。
通过这些检测方法的有机组合，可以全面了解叶片的受损情况和维修需求。
3. 缺陷修复：在检测完毕后，对于有缺陷的叶片需要进行修复。
修复方法包括焊接、填充和喷涂等。
对于小型缺陷，可以采用焊接或填充的方法进行修复，对于大型和严重的缺陷，需要采取更为复杂的修复措施，例如更换叶片部分或全部进行喷涂修复。
4. 叶片涂层：涂层是涡轮叶片的重要保护层，可以提高抗疲劳和抗腐蚀性能。
在大修过程中，需要对涡轮叶片进行重新涂层。
涂层的选择和施工需要根据叶片材料、使用环境和技术要求进行合理的选择。
一般来说，采用高温耐磨涂层和防腐蚀涂层的叶片可以提高叶片的使用寿命和性能稳定性。
5. 组装和回装：在经过检测、修复和涂层之后，将叶片进行组装，并根据发动机的要求和规定进行回装。
组装时应注意对叶片进行校核和调整，以确保其与其他发动机部件的匹配和协调。
二、涡轮叶片检修过程中的注意事项1. 操作规范：在进行涡轮叶片的拆卸、清洁、检测和修复等步骤时，操作人员必须按照相关的操作规范进行操作。
这些操作规范包括使用合适的工具、采取正确的操作方法，以及对操作结果进行记录和汇报等。
燃气轮机涡轮修复维护三措两案(机器人方式作业)精品
燃气轮机涡轮修复维护三措两案(机器人方式作业)精品概述本文档旨在提供关于燃气轮机涡轮修复维护的三措两案（机器人方式作业）的详细信息。
通过使用机器人方式作业，可以提高修复效率和维护质量，减少人工操作风险。
三措以下是进行燃气轮机涡轮修复维护的三个关键措施：1. 检测和诊断使用先进的仪器和技术对涡轮进行检测和诊断，以确定需要修复的问题。
这可以包括使用激光测量技术检查涡轮叶片的几何形状，利用超声波技术检测可能的裂纹等。
2. 机器人维修采用机器人方式对涡轮进行维修，可以提高操作精度和效率。
机器人可以精确地进行焊接、螺栓固定和零件更换等操作，同时减少因人工操作而引入的人为错误。
3. 测试和验证在维修完成后，需要对涡轮进行全面的测试和验证，以确保修复工作的有效性和涡轮的性能恢复。
这可以包括对涡轮进行旋转测试、温度测试和压力测试，以验证其性能是否达到设计要求。
两案（机器人方式作业的应用案例）以下是两个机器人方式作业在燃气轮机涡轮修复维护中的应用案例：涡轮叶片修复案例使用机器人进行涡轮叶片修复，可以实现高度精确的焊接和修复，同时减少人工操作对叶片造成的损伤和变形。
机器人可以根据叶片的几何形状和材料特性，进行精确定位并进行精确的焊接修复。
零件更换案例在涡轮维修过程中，有些零件可能需要更换。
通过使用机器人进行零件更换，可以减少因人工操作而引入的潜在错误，并保证更换的零件与涡轮的匹配度和精度。
结论燃气轮机涡轮修复维护的三措两案（机器人方式作业）可以提高修复效率和维护质量，减少人工操作风险。
采用机器人方式作业的涡轮修复维护具有精确性和可重复性，适用于各种复杂的修复工作。
以上是关于燃气轮机涡轮修复维护三措两案的精品完整版文档，希望能对您的工作有所帮助。
《航空发动机维修技术》——课件：涡轮叶片的修理
B.RB211 高涡转子叶片，一级转子叶片，采用镍基合金， 定向结晶精铸制成。叶片顶部为叶冠结构。
涡轮转子叶片的修理
涡轮转子叶片 转子叶片零件材料和构型
图4.3.3-1 PW4000高压涡轮第1级转子叶片
涡轮转子叶片的修理
涡轮转子叶片 涡轮转子叶片修理概述
修理极限：并非所有损伤零件均能够修复，零件损伤程度必须在一定的范围内才 能够进行修理，超过这个损伤后极限后，零件只能进行更换，不能进行修复。
一般来说，涡轮转子叶片的前后表面允许的损伤类型如缺口、凹陷或点蚀等每一 种的数量最多不能超过3个，但是在一些圆角过渡区域的1/4in范围内，能允许的损伤 类型如缺口、凹陷或点蚀的数量则不能超过1个；
《航空发动机修理技
金
层
修
前
复
后
涡轮导向叶片的修理
涡轮进口导向叶片 (HPT NGV)修理 冷却孔恢复 — 电火花加工
“AGIE” 电火花成型机
涡轮导向叶片的修理
涡轮进口导向叶片 (HPT NGV)修理 涂层恢复 — 料浆渗铝
高导叶片料浆渗铝
《航空发动机修理技术》
航空维修工程学院
涡轮转子叶片的修理
涡轮转子叶片的修理
涡轮转子叶片 涡轮转子叶片的侵蚀和磨损修理 涡轮叶片的另一类损伤是侵蚀、过度磨损或者缺损
另一种修理侵蚀或者磨损涂层的方法是等离子 涂层。这种工艺是将粒化的金属材料多次喷涂到涡 轮叶片上受侵蚀的区域，喷涂修复完成后，叶片必 须恢复到初始的气动外形。
叶片等离子喷涂MCrAlY涂层
《航空发动机修理技术》
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Turbine Stationary 300SS, 400SS, C242, C1023 N-155, M509, HS-188,L605 X-40, X-45, FSX-414, ECY-768 IN738, R80, GTD222, GTD444
Compressor Casings Grey Cast Iron Carbon Steel Aluminum
• Fusion Zone cracking • HAZ cracking (microfissuring) • Post weld heat treat cracking (strain age cracking
Heat affected zone cracking
Material Selection
Geometry Repair - Vanes
Significant missing material on leading edge due to FOD
To maintain cooling design internal geometry must be recreated during repair
The IAGT Committee shall not be responsible for statements or opinions advanced in technical papers or in symposium or meeting discussions.
Why Repair?
20th SYMPOSIUM ON INDUSTRIAL APPLICATIONS OF GAS TURBINES
Gas Turbine Repair Technology by
Scott Hastie P. Eng Liburdi Turbine Services
Presented at the 20th Symposium on Industrial Application of Gas Turbines (IAGT) Banff, Alberta, Canada - October 2013
• Internal Cleaning using thermal and chemical process are necessary before stripping • Internal deposits and oxides limit effectiveness of stripping process
Turbine Shells Ductile Cast Iron Stainless Steel Nickel Alloy
Compressor Wheels/Disks Ni-Cr-MO-V Forging
Turbine Wheels/Discs Ni-Cr-MO-V Steel Cr-Mo-V Forging 12Cr Stainless Discalloy A286 IN718
•parts reconstructed to as-new dimensions for continued service
Geometry Repair - Vanes
• LPM superalloy sheets of required thickness are applied to the airfoils
• LPM material after high temperature vacuum heat treatment to ”cast” material to the airfoils
Geometry Repair - Vanes
• Airfoils machined to original contours, all cooling holes re-established by EDM machining, airfoils re-coated , and shrouds coated with TBC coatings. NVGs fully restored for continued service
• Maintenance after fuel is the main operating cost over the life cycle of a GT
• Spare part replacement and repairs of hot section components represent the major cost portion of all maintenance
•Previously NGVs were considered not repairable and were replaced with new.
Severely burned trailing edges
Geometry Repair - Vanes
• LPM high strength alloy as-applied to leading edge, mid airfoil, and trailing edges
Geometry Repair – Vanes LPM
Geometry Repair - Vanes
Original braze joint requires repair/restoration
•Incoming damage – burned leading and trailing edges , thin airfoils, burned outer shroud surfaces, shroud braze joints deteriorated
Geometry Repair - Vanes
Form casting process allows LPM to be formed to match internal geometry
Reduces post consolidation machining operations
LPMTM superalloy applied over form and onto base alloy
Life Analysis
DS Alloy Damage Cracking along DS grain boundaries at tip Oxidation burning at tip Coating cracks in airfoil #1 Cooling hole crack Incomplete internal coating
Internal Cleaning
• Oxide removal allows complete stripping
Before cleaning
After cleaning
Coating Stripping
• Masking Required for Internal Only Strip • Internal Stripping
Incoming Inspection
• Triage • Is the component repairable? • What is the expected level of repair?
• Solid Blades vs. F-Class Internal Geometry • Increased reliance on life analysis of blade
Dimensional Repair
• Tip weld of un-shrouded blades • Z-notch restoration of shrouded blades • Seal fin restoration
Dimensional Repair
Stage 1 Bucket
Materials
Weldability
Al
Dimensional Repair
• Welding of gamma prime (´) strengthened superalloys is not as easy when compared to welding of cobalt base alloys or stainless steel alloys.
• Typically component repairs cost 10% to 30% of the replacement new part cost
• Repairs represent main cost savings opportunity to the engine operator
Turbine Rotating N105, N108, N115, Waspalloy, U-500, U520, U700,U710, U720, INX750, IN738, Rene80, GTD111, Mar-M247, Mar-M002, PWA1483, CMSX4, ReneN5
4
Repair Process
Incoming Inspection Clean & Strip Coatings Fluorescent Penetrant Inspection Geometry Repair Machine/Finish Geometry Heat Treatment Pre-Coating Inspection Coating Final Inspection
New Blade
Repaired Blades
Welding Development
• Weld Alloy Development • Powder and Wire • New compositions and post processing • Minimize heat input required • Reduce HAZ cracking • Maximize properties for application while maintaining or improving weldability • Increased oxidation resistance • Improved mechanical properties