Các giải pháp kéo dài chu kỳ đại tu của tuabin hơi

Thông thường NSX khuyến nghị người dùng máy nén-tuabin hơi nên thực hiện chu kỳ đại tu 4 năm một lần và trung tu 2 năm một lần. Tuy nhiên, khách hàng luôn mong muốn cải thiện độ tin cậy và tăng tính sẵn sàng của nhà máy, bằng cách kéo dài thời vận hành của tuabin hơi, kéo chu kỳ đại tu lên hơn trên 8 năm và trung tu lên trên 4 năm bằng cách nâng cấp độ tin cậy các bộ phận bên trong tuabin hơi.

Các bộ phận hư hỏng do suy giảm theo thời gian

Sau đây, baoduongcokhi sẽ giới các giải pháp nâng cấp các bộ phận tuabin hơi (được đề xuất bởi OEM MHI), nhằm tăng tuổi thọ của chúng, giúp kéo chu kỳ đại tu lên trên 8 năm:

STT	Giải pháp	Lợi ích
1	Hệ thống rửa online (Online washing system)	Ngăn ngừa giảm hiệu suất của tuabin
2	Phương pháp thấm Boron hay xử lý nhiệt boron hóa (Boronized heat treatment), tăng độ cứng bề mặt (>Hv1600)	Ngăn ngừa hư hỏng bề mặt do hạt rắn có trong hơi nước va đập vào được áp dụng cho vòi phun cấp áp suất cao, đặc biệt là vòi phun cấp 1 (first stage nozzle)
3	Lớp phủ Nitrid Titanium (TiN coating hay ion plating) kháng xói mòn (độ cứng cao Hv 1500)	Bảo vệ các cánh tuabin khỏi bị xói mòn trong các cấp LP có hơi ẩm/hạt lỏng ở mức vừa phải
4	Hàn phủ stellite 6 (Stellite welding) kháng xói mòn bằng phương pháp hàn hồ quang chuyển Plasma PTA (Plasma Transfered Arc).	Bảo vệ các cánh tuabin khỏi bị xói mòn trong các cấp LP có hơi ẩm có hạt lỏng ở mức cao.
5	Công nghệ làm giảm nhiệt độ ổ đỡ ổ chặn	Nhiệt độ bạc giữ ở mức thấp và giảm thiểu sự xuống cấp của dầu bôi trơn bằng miếng bạc có lưng bằng hợp kim Cr-Cu và có trụ xoay offset.
6	Phục hồi phần ngõng trục rô to bị ăn mòn, mài mòn hoặc xước bằng phương pháp phun phủ kim loại HVOF, bột phủ tungsten carbide, độ cứng bề mặt đạt 1100Hv (ảnh hưởng do nhiệt tới kim loại nền thấp, đồng đều, mật độ phủ tốt). Lưu ý đối với xước phần đầu trục lắp coupling hub, sửa chữa bằng phương pháp hàn đắp (TIG/SAW) theo API 687 vì vị trí này truyền công suất nên đòi hỏi độ bền cao.	Cải thiện độ cứng bề mặt hạn chế hư hỏng bề mặt ngõng trục
7	Nâng cấp chổi than nối đất (mòn nhanh do chà lên trục dẫn đến tiếp xúc không tốt), nên thay bằng loại chổi kim loại (Metal bristle type)	Giảm tốc độ mài mòn của chổi nối đất, bảo vệ bạc và trục không bị phóng điện
8	Kiểm tra nứt bằng Siêu âm đa mảng hay kiểm tra đa mảng pha sóng âm (PAUT - Phased Array Ultrasonic Test) các vị trí rãnh trên đĩa lắp cánh (wheel) để phát hiện nứt.	Kiểm tra rủi ro tiềm ẩn ở bên trong rãnh lắp cánh
9	Nâng cấp vât liệu cánh tĩnh (diaphragm) ở các cấp LP	Sử dung vật liệu thép không gỉ để ngăn ngừa ăn mòn và xói mòn.

1-Hệ thống rửa online (Online washing system)

Lý do rửa online:

Trong trường hợp vận hành liên tục trong thời gian dài, cáu cặn (fouling) như natri và silic có thể lắng đọng và tích tụ bên trong tuabin. Khi bám cáu cặn trở nên tồi tệ hơn, tổn thất áp suất (pressure drop) trên tuabin tăng đến giới hạn cơ học. Sự bám cáu cặn nghiêm trọng được phản ánh trong tình trạng áp suất sau mỗi cấp sẽ cao hơn, tốc độ dòng hơi thấp hơn và mất công suất đầu ra do tốc độ dòng chảy giảm.

Thông thường, rửa bằng nước nóng (hot water washing) đã được áp dụng để rửa bên trong tuabin mà không cần chờ khi đại tu tuabin. Nhưng nó yêu cầu ngừng máy vài ngày.

Rửa online mới được phát triển sau này có lợi thế kinh tế đáng kể. Việc sản xuất vẫn được duy trì để tất cả các cụm liên quan có thể tiếp tục chạy trong quá trình rửa.

Hiệu suất tuabin giảm

Chi tiết về giải pháp:

1) Rửa online có thể được áp dụng cho tuabin ngưng tụ thẳng hoặc tuabin ngưng tụ có rút hơi hay trích xuất hơi (extraction condensing turbine). Việc lắp đặt hệ thống có thể được thực hiện bằng cách thay thế van điều khiển và van điều khiển extraction.

2) Cáu cặn bám bên trong tuabin sẽ được rửa sạch bằng hơi nước có độ ẩm cao hơn so với vận hành bình thường.

3) Máy sẽ tiếp tục chạy ở tốc độ định mức bình thường. Rửa online đã được chứng minh là một lựa chọn hiệu quả để cải thiện hiệu suất của tuabin trong khi vẫn tiếp tục sản xuất.

Rửa online tuabin hơi

2-Phương pháp thấm Boron hay xử lý nhiệt boron hóa (Boronized heat treatment)

"Boronized treatment" hay boriding, là một phương pháp xử lý bề mặt kim loại để cung cấp độ cứng cao, kháng mài mòn và kháng ăn mòn. Quá trình này bao gồm việc tiến hành tẩm boron vào bề mặt của kim loại và tạo ra một lớp vỏ boride.

Trong quá trình boriding, kim loại được đặt trong một môi trường giàu boron, thường là borax hoặc boron carbide, và sau đó được tạo ra một lớp vỏ boride trên bề mặt kim loại thông qua quá trình tương tác hóa học và thẩm thấu. Lớp vỏ boride này có tính chất cứng, chống mài mòn và kháng ăn mòn cao hơn so với kim loại gốc.

Các lợi ích của boronized treatment bao gồm:

Tăng độ cứng và độ bền của bề mặt kim loại (Độ cứng bề mặt cao đạt > Hv 1600, trong khi thép không gỉ AISI422 độ cứng chỉ 280-330Hv).

Bề mặt khuếch tán chất thẩm thấu Boron 60 micron

Tăng khả năng chống mài mòn và kháng ăn mòn.

Tăng tuổi thọ và hiệu suất của các bộ phận

Cung cấp khả năng chống oxy hóa và kháng nhiệt tốt.

3-Lớp phủ Nitrid Titanium (TiN coating hay ion plating)

Xem bài viết: Công nghệ chống xói mòn cánh tuabin cấp thấp áp

4-Hàn phủ vật liệu Stellite cho lưỡi cánh tuabin thấp áp LP

Hàn Stellite cho cánh LP là một phương pháp hàn sử dụng hợp kim Stellite 6 để phục hồi các cánh cấp thấp (LP) trong các turbine. Hợp kim Stellite 6 là một hợp kim chịu mài mòn, chịu nhiệt và chống ăn mòn, bao gồm các thành phần chính như nickel, cobalt và crom, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu tính bền và độ bền cao. Dùng phương pháp hàn hồ quang chuyển Plasma PTA (Plasma Transfered Arc).

Ưu điểm

• Stellite có diện tích bảo vệ rộng hơn so với các loại phương pháp thông thường

• Tuổi thọ cao (Gấp 2 lần thiết kế thông thường)

5-Công nghệ làm giảm nhiệt độ ổ đỡ ổ chặn

Xem bài viết: Công nghệ làm giảm nhiệt độ ổ trục

6-Cải thiện độ cứng bề mặt hạn chế hư hỏng bề mặt ngõng trục

Xem bài viết: Công nghệ phun phủ kim loại và ứng dụng

7-Thay chổi than nối đất bằng chổi kim loại

Chổi nối đất (Shaft-earthing brushes) có tác dụng dẫn dòng điện trục xuống đất (do dòng hơi ẩm ma sát lên rô to sinh ra dòng tĩnh điện), bảo vệ ổ trục bị phóng điện.

Chổi than nối đất (carbon brush)

Trong trường hợp hoạt động liên tục trong thời gian dài, chổi than thông thường có thể bị mòn do tiếp xúc với rôto và xảy ra hiện tượng tiếp xúc không đủ. Khi chổi than không hiệu quả, bạc đỡ chặn, ngõng trục có thể bị phóng điện và mòn.

Chổi kim loại (Metal bristle/ brush)

Tuổi thọ cao (tốc độ ngoại vi tại mặt tiếp xúc gần như bằng không)

• Hiệu suất tiếp đất ổn định

• Bảo trì dễ dàng

• Giám sát trực tuyến (có sẵn giám sát điện áp của trục)

Xem thêm: Hệ thống Giám sát dòng điện trục tua bin hơi (VCM)

8-Kiểm tra nứt với Siêu âm đa mảng hay đa mảng pha sóng âm (PAUT - Phased Array Ultrasonic Test)

Xem bài Đánh giá tuổi thọ còn lại của bộ phận tuabin hơi

Xin chào bạn!

Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.

Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi.

Nguyễn Thanh Sơn

Tìm kiếm Blog này