Коррозионные процессы металла лопаток газовой турбины интенсивно происходят в период длительного простоя под воздействием кислорода воздуха при наличии влаги. Консервация турбин/компрессоров во время простоя с помощью сухого воздуха рекомендована для предотвращения потенциально опасного загрязнения лопаток, изготовленных из сильно напряжённых легированных сталей, а также для минимизации коррозии узлов из низколегированных сплавов.
Коррозия вала турбины может привести к неустойчивости турбины – вибрации. Корродированные лопатки нагреваются неравномерно, что в свою очередь тоже может привести к недопустимой вибрации, особенно во время обычного быстрого запуска газовых турбин. Особенно чувствительна к коррозии компрессорная часть, изготовленная из низколегированной стали.
Отсутствие консервации оборудования во время простоев, так же как некачественное её проведение или несвоевременное проведение переконсервации, способствует развитию коррозии.
Подавляющее большинство турбин, имевших длительные простои, получило коррозионные повреждения концевых уплотнений, что свидетельствует о необходимости совершенствования схем и видов консервации уплотнений.
Причиной появления влаги в турбине является, прежде всего, конденсация пара, содержащегося в продуктах сгорания, заполняющих турбину после её останова. Конденсат частично остается на лопатках и диафрагмах, а частично стекает и скапливается в корпусе турбины, если он не отводится через дренажи. Относительная влажность воздуха машинного зала весьма высока, поэтому достаточно незначительного охлаждения воздуха в турбине, чтобы наступили точка росы и выделение влаги на металлических деталях.
Для устранения стояночной коррозии газовой турбины необходимо исключить возможность конденсации влаги во время нахождения её в резерве, как со стороны компрессора, так и со стороны дренажных линий и т. д., так как при попадании более холодного воздуха в турбину неизбежно наступит точка росы и, как следствие, выпадение влаги на различных металлических деталях.
Металлы и сплавы, употребляемые для изготовления теплоэнергетического оборудования, обладают способностью вступать во взаимодействие с соприкасающейся с ними средой (вода, пар, газы), содержащей те или иные коррозионно-агрессивные примеси. В результате воздействия содержащей такие примеси среды происходит коррозионное разрушение металла вследствие электрохимических и химических процессов, которое обычно начинается с поверхности и более или менее быстро продвигается вглубь.
Основными методами предотвращения стояночной коррозии, согласно нормативным документам являются:
- предотвращение попадания кислорода в несдренированную воду и в водяную плёнку на поверхностях металла;
- заполнение внутреннего объёма оборудования инертным газом (азотом);
- консервация оборудования химическими реагентами.
Для газовой турбины обычно рекомендуется консервация сухим или подогретым воздухом с относительной влажностью не более 40%.
Недостатки при организации противокоррозионных мероприятий
Сопутствующим фактором повреждения внутренних поверхностей оборудования является образование на них разного рода дефектов и отложений.
Установленные заводами-изготовителями и нормативными документами регламенты технического обслуживания турбин не предусматривают контроль за работой влагоудаляющих устройств (например, постоянно действующих дренажей) в турбине.
Повреждения выходных кромок направляющих лопаток нижних половин диафрагм, превышающие по своей величине верхние половины, говорят о недостатках в организации дренирования турбины при остановах.
Критерии выбора способа консервации
Критерии выбора метода консервации:
- защита от атмосферной коррозии в течение всего периода простоя;
- экологичность;
- приемлемая стоимость затрат;
- применимость для условий простоя различной длительности;
- минимальный объём подготовительных работ по вводу в режим консервации;
- возможность систематической консервации силами оперативного персонала;
- возможность выполнения ремонтных работ на законсервированном оборудовании;
- минимальный объём подготовительных работ по выводу из режима консервации без дополнительных работ по расконсервации.
Смежные темы: