X
تبلیغات
پیکوفایل
رایتل
 
تحقیق مقاله مطلب
در مورد دانشنامه فارسی - نت سرا
صفحه نخست               نسخه موبایل               عناوین مطالب وبلاگ              تماس با من
روی خواننده ی مورد علاقتون کلیک کنید:

توربین های گازی همانند هر وسیلة گردندة تولید قدرت از یک برنامه طرح ریزی شدة بازرسی دوره ای همراه با تعمیر و تعویض قطعات (در صورت لزوم) برخوردار می باشند تا حداکثر قابلیت دسترسی و اطمینان به واحد را تأمین کند.  

 اهداف این بخش
عبارتند از:
1)کمک به پرسنل تعمیراتی در آشنا شدن با واحد، و اینکار با تفکیک نوع بازرسی ها بر حسب نوع سیستم ها، و در مناسبت های لازم، توصیف مختصری در رابطه با علت بازرسی، و کارهایی که باید انجام شود ارائه می گردد.
2)تعیین اجزاء و قطعاتی که باید به طور دوره ای (متناوب) بین تست های راه اندازی اولیه و بازرسی های بعدی آزمایش شوند.
3)در اینجا فواصل بازرسی بر مبنای نظرات مهندسی و تجارب کسب شده از واحدهای توربین گاز می‌باشد. فواصل زمانی واقعی برای هر توربین گاز خاص باید بر مبنای تجارب کاری استفاده کننده و شرایط محیطی رطوبت، گرد و غبار و اتمسفر خورنده (Corrosive) تعیین شود.
قبل از انجام بازرسی های برنامه ریزی شده یا اخذ اطلاعات در رابطه به نحوة کار توربین، کمپرسور را بر طبق روش تمیز کردن کمپرسور توربین گاز که در بخش 2 (عملیات استاندارد) این کتاب بیان گردیده تمیز کنید. قبل و بعد از هر بازرسی مجموعة کاملی از اطلاعات از جمله مقادیر لرزش باید گرفته و بعنوان مرجع ثبت شود. ثبت بازرسیهای انجام شده و شرح کارهای تعمیراتی اجرا شده بیشتری کمک را در مشخص شدن یک برنامة تعمیراتی خوب برای واحدهای توربین گاز خواهد داشت. برنامة تعمیراتی با امور جزئی شروع شده و متناسب با کارکرد واحد افزایش یافته تا اینکه به یک تعمیر اساسی (Major overhaul) منتهی می شود و سپس سیکل فوق تکرار خواهد شد. انجام بازرسی ها را می توان آنچنان ترتیب داد که مدت زمان خروج واحد و هزینة تعمیراتی برای کارکرد خاصی را کاسته و ضمناً حداکثر زمان دستیابی به واحد را افزایش داد.

عواملی که بر مقدار و حجم تعمیرات اثر می گذارند:
فاکتورهایی که بیشترین تأثیر را بر عمر قطعات هر دستگاه معین دارند در شکل 1-1 نشان داده شده اند.
توجه: اثر فاکتورهای تعمیراتی از قبیل نوع سوخت، تعداد استارت ها و نحوة بارگیری در تعمیرات هر واحد، در صورت حضور همة فاکتورها، به مجموع اثرات آنها بستگی دارد.
همچنین باید توجه شود که همچنان که فاکتور تعمیراتی اضافه می شود، زمان بین بازرسیها و تعمیرات اجزاء کاسته شده و ممکن است که تعویض قطعات افزایش یابد.

سوخت Fuel
اثر نوع سوخت بر عمر قطعات مربوطه به انرژی تشعشعی در پروسة احتراق و قابلیت پودر شدن سوخت های مایع مختلف می‌باشد. بنابراین گاز طبیعی که نیاز به پودر شدن ندارد، کمترین سطح انرژی تشعشعی را داشته و طولانی ترین عمر قطعات را ایجاد خواهد کرد. گاز طبیعی برای استفادة توربین های گاز در کاربردهای صنعتی سوخت متداول می‌باشد.
بعد از سوخت گاز، به ترتیب سوخت مایع تقطیر شده (Distillate fuel) و سوخت خام (Ceude oil)، با توجه به انرژی تشعشعی بزرگتر و قابلیت پودر شدن بدتر، در کاهش طول عمر قطعات مؤثر می باشند.
همچنانکه در شکل 2-1 نشان داده شده است. همچنین ناخالصی های (کثافات) موجود در سوخت بر فواصل تعمیراتی اثر می گذارند. این موضوع خصوصاً برای سوخت‌های مایعی که در مسیر خود از پمپ ها، اجزاء اندازه گیری و نازل ها عبور می‌کنند و در اثر انجام تعمیرات روی این اجزاء احتمال کثیف شدن سوخت وجود دارد، صحت دارد. ناخالصی های موجود در سوخت گاز می تواند سبب سایش مکانیکی (Errosion) یا خوردگی شیمیایی (Corrosion) در کنترل والوها (Control Valves) و نازل های سوخت شود.
موضوع محدود کننده در کارکرد مداوم با سوخت های مایع، کثیفی نازل های سوخت می‌باشد. سوخت خیلی تمیز می تواند فواصل تعمیراتی را افزایش دهد حال آنکه سوخت کثیف باعث کم شدن آن خواهد شد.

میزان تکرار استارت (راه اندازی) Starting frequency
هر توقف و راه اندازی یک توربین گاز، مسیرگاز داغ را در معرض سیکل های حرارتی قابل توجهی قرار می‌دهد. سیستم های کنترل جهت به حداقل رساندن این اثر طراحی و تنظیم شده اند. هرچند که توربین گازی با شرایط مکرر راه اندازی و توقف، عمر قطعات کوتاهتری نسبت به یک واحد مشابه در کارکرد پیوسته خواهد داشت. شکل 3-1 را ببینید.

سیکل بارگیری Load Cycle
سیکل بارگیری توربین گاز تا موقعی که پیوسته و مداوم باشد اثرات مخرب کمی بر عمر قطعات خواهد داشت زیرا به تغییرات مکرر و سریع بار نیاز ندارد. شکل 4-1 را ببینید.
محیط Environment
وضعیت هوای ورودی به توربین گاز در صورتی که ساینده یا خورنده باشد می تواند اثر قابل توجهی روی مخارج تعمیراتی داشته باشد. اگر مواد ساینده (نظیر مواد ناشی از طوفان شن) در هوای ورودی باشند باید توجه خاصی به فیلتره کردن ورودی مبذول شود تا این اثر را بتوان به حداقل رساند.
در صورتی که توربین گاز می بایست در یک محیط خورنده (برای مثال محیط نمک دار) به کار افتد، باید توجه دقیقی به موقعیت مکانی وضعیت هوای ورودی و کاربرد مواد مناسب و پوشش های (Coatings) حفاظتی مبذول شود. ضروری است که در طی مراحل برنامه ریزی یک واحد خاص، انواع مواد آلوده کنندة خورنده یا ساینده را تشخیص داده و اقدامات لازم برای به حداقل رساندن آنها انجام شود.

تجارب تعمیراتی (Manitenance practices)
آگاهی داشتن بر وضعیت قطعات فقط بر مبنای تخمین ها بوده و بسته به دستگاهها و شرایط کاری خاص تغییر خواهد کرد. هرچند تخمین های مبتنی بر تجارب قبلی می‌تواند در طرح ریزی یک برنامة تعمیراتی بسیار مفید باشد، با جمع آوری اطلاعات واقعی کاری در مورد یک واحد خاص قدم بعدی می بایست تنظیم دوره های بازرسی خوب باشد.
بازرسی اولیه را می توان بر مبنای جدول بازرسی احتراق، جدول بازرسی مسیر گاز داغ و جدول بازرسی اساسی منطبق با واحد خود و نیازهای برآورده شده جهت موقع خروج واحد مندرج در شکل 5-1 برنامه ریزی کرده باید در نظر داشت که نیازهای برآورد شده جهت موقع خروج واحد را می توان برای تخمین سیکل های تعمیراتی به کار برد اگرچه این مقادیر بسته به فاکتورهای زیادی که شرایط کاری یک واحد خاص نصب شده مشخص می‌کند تغییر خواهد کرد.
دوره های زمانی بازرسی بسته به سوخت، سیکل کاری و تجربة تعمیراتی دارندة دستگاه تغییر خواهد کرد. مقدار نفر ساعت (man hour) بازرسی بسته به برنامه ریزی قبلی، دسترسی به قطعات، قابلیت کاری، شرایط جوی، میزان استهلاک مجموعه، نظارت و غیره تغییر خواهد کرد.
برآورد دقیق مدت زمان خروج واحد، نیازهای قطعات یدکی، و مخارج وابسته به بازرسی یک واحد خاص نصب شده را می توان از متخصصان مربوطه بدست آورد. برنامه ریزی خوب تعمیراتی جهت حداقل زمان توقف (Down time) به سهولت دسترسی به قطعات تعویضی (جدید یا قبلاً تعمیر شده) که بتواند با قطعات موجود تعویض شود نیاز دارد. قطعات تعویض شده را بعداً بدون آنکه زمان توقف را طولانی تر کند می توان تعمیر کرد.
برای اطمینان از کارکرد بهینه (Optimum) توربین گاز حداقلی از قطعات یدکی باید در انبار موجود باشد تا بازرسی توربین گاز را پشتیبانی کند. یک مرکز مشخص در واحد می تواند قطعات یدکی کافی جهت بازرسی مسیر گاز داغ را انبار کند.
بسیاری از نیروگاههای گازی با تشخیص این موضوع که قابلیت دسترسی به این قطعات زمان غیر مفید در اورهال اساسی را به حداقل می رساند، قطعات یدکی عمده را در محل نیروگاه انبار می کنند. برنامة طرح ریزی شدة تعمیراتی نیازهای تجهیزات را پیش بینی کرده و انتظارات ما از سیستم از نظر استفاده، قابلیت اطمینان و مخارج را برآورده می‌کند.

انواع بازرسی
انواع بازرسی ها را که می توان بطور کلی تحت عناوین بازرسیهای حالت کاری و حالت توقف واحد تقسیم بندی کرد. بازرسیهای در حین کار واحد، در حین راه اندازی (Start-up) و در حالی که واحد کار می‌کند انجام می شود. این بازرسی بر وضعیت عمومی واحد و تجهیزات وابسته دلالت می‌کند. بازرسی حالت توقف واحد در حالی اجرا می شود که واحد در یک توقف می‌باشد. بازرسیهای واحد متوقف شده (shut down) شامل بازرسیهای احتراق، مسیر گاز داغ، و اساسی می‌باشد. بازرسی های اساسی نیاز به دمونتاژ یا پیاده کردن (Disassembly) توربین (در درجات مختلف) داد. شکل 6-1 را ملاحظه کنید.
قابلیت اطمینان در راه اندازی توربین را می توان با اجرای بازرسی واحد رزرو
(Stand by) که متوقف است بالا برد. سرویس روتین باطری، تعویض فیلترها، چک کردن روغن و سطوح آب، تمیز کردن رله ها، چک کردن تنظیمات و کالیبراسیون تجهیزات، روغنکاری و دیگر تعمیرات عمومی پیش گیری کننده را در ساعات غیر پیک بدون ممانعت از کار توربین می توان اجرا کرد. ملحقات مشخصی را که در تعمیر یا تعویض مورد نیاز است می توان تعمیر و یا تعویض کرد  بعلاوه راه اندازی های آزمایشی روتین، بخشی ضروری از یک برنامة خوب تعمیراتی می‌باشد. اکیداً توصیه می‌شود که واحد لا اقل بمدت یک ساعت در هر دو ماه یکبار راه اندازی شده و اطلاعات مربوطه ثبت شود. این کار رطوبت جمع شده در داخل کانالها و دیگر اجزاء را که ناشی از تغییرات درجة حرارت و رطوبت است خشک می‌کند.
اگر در نظر است که واحد برای مدت طولانی متوقف باشد، هر هفته یکبار آن را روی ترنینگ گیر (Turning gear) قرار داده و روغن را به گردش در آورید تا ژورنال ها را جهت جلوگیری از زنگ زدگی بپوشاند. بازرسی های ویژه نظیر بازدید بورسکوپ (Borescope) یا تست ادی کارنت (Eddy current) را بدون ممانعت از قابلیت دسترسی به واحد می توان جهت برنامه ریزی بعدی تعمیرات دوره ای بکار برد. ضمناً توصیه می شود که هر وقت که نفرات کافی در واحد حضور دارند، بازرسیهای چشمی (Visual)اجرا شود.

 
بازرسی احتراق (Combuston inspection)
در واحد متوقف بازرسی کوتاهی لازم است نا نازل های سوخت بیرون آورده و تعویض شده و لاینرهای احتراق (Liners)، قطعات انتقال دهنده (Transition pieces) و لوله‌های انتقال شعله (Crossfire, Tubes) بازدید شوند. این قطعات نیاز به بیشترین توجه را دارند زیرا ادامة بهره برداری با یک سیستم احتراق معیوب می تواند منتج به عمر خیلی کوتاه شدة قطعات پائین دست (downstream) نظیر نازل ها یا پره های ثابت (Nozzels) و پره های متحرک (Buckets) توربین شود. ضمناً در طراحی توربین گاز این قطعات اولین قطعاتی هستند که نیاز به تعمیر یا تعویض دارند.
بنابراین اهمیت این بازرسی در برنامة تعمیراتی باید تأکید شود. شکل 6-1 این اجزاء را در ارتباط با یکدیگر نشان می‌دهد. بازرسی چشمی از لبة جلویی پره ها و تیغه های نازل مرحلة اول توربین در طی بازرسی احتراق می بایست انجام شود تا هر سایش یا عیب این قطعات مشخص شود. این بازرسی، به مشخص کردن برنامه جهت بازرسی مسیر گاز داغ کمک خواهد کرد. لاینرهای احتراق، قطعات انتقال دهنده، لوله های انتقال شعله و نازل های سوخت می بایست در آورده شده و با لاینرها، قطعات انتقال دهنده، لوله های انتقال شعله و نازل های سوخت نو یا تعمیر شده جایگزین شود. این طرز عمل زمان توقف را به حداقل رسانده و لاینرها، قطعات انتقال دهنده، لوله های انتقال شعله و نازل های سوخت در آورده شده را می توان بعداً تمیز، بازرسی و تعمیر کرد.
پس از اتمام بازرسی احتراق و به کار افتادن توربین، لاینرها و قطعات ترانزیشن در آورده شده را می توان توسط پرسنل تعمیراتی در خارج از واحد در یک مجتمع تعمیراتی مناسب، با دقت بازرسی و در صورت لزوم تعمیر کرد. توصیه می شود بازرسی، تمیزکاری و تعمیر لاینرها و قطعات انتقال دهنده در خارج از محل انجام شود زیرا تجهیزات اختصاصی و فیکسچرهای (Fixtures) مخصوصی مورد نیاز می باشند. نازل های سوخت در آورده شده را می توان در محل واحد تمیز کرد. نازل های سوخت مایع باید بصورت ست کامل (SET) و همگی از یک سازندة واحد، جهت استفاده در بازرسی بعدی، در انبار نگهداری شود.

بازرسی مسیر گاز داغ
بازرسی مسیر گاز داغ شامل بازرسی احتراق که در فوق توضیح داده شده، و بعلاوه بازرسی دقیقی از نازلها و پره های توربین می شود. برای اجرای این بازرسی، نیمة بالائی پوستة توربین و نازل مرحله اول می بایست برداشته شود. نازل مرحلة دوم، نازل مرحلة سوم و پره های توربین به طور چشمی در حالی که در محل خود در واحد مستقر هستند، بازرسی خواهند شد. همچنین مجموعة کاملی از لقی های (کلیرنس، Clearances) توربین در طی هر بازرسی مسیر گاز داغ، باید اندازه گیری شود. شکل 6-1 اجزایی را که در بازرسی مسیر گاز داغ وجود دارد نشان می‌دهد. نظیر بازرسی‌های احتراق، توصیه می شود که یدکی های لاینرهای احتراق، نازل های سوخت و قطعات انتقال دهنده جهت تعویض، در صورت تأیید چشمی، در دسترس باشند. قطعات در آورده شده را بعداً می توان در یک مجتمع تعمیراتی مناسب بازرسی کرده و به انبار برگشت داد تا در بازرسی بعدی به کار رود.

بازرسی اساسی (Major Inspection)
این بازرسی شامل بازرسی همة اجزاء (فلنج به فلنج) عمدة توربین گاز که در حین کار نرمال توربین در معرض سایش هستند، می شود. این بازرسی شامل بازرسی اجزاء احتراق و مسیر گاز داغ می شود، بعلاوه، پوسته ها از نظر ترک خوردگی (Cracks) و سایش مکانیکی بازرسی شده، روتور کمپرسور و پره های ثابت (Stator Blades) از نظر لقی سری (Tip clearancee)، سائیدگی ها (‏Rubs)، خمیدگی (Bowing)، ترک و پیچ خوردگی ها (Warpages) بازدید شوند.
شرودها (Shrouds) از نظر کلیرنس، سایش مکانیکی، سائیدگی، و بازدید شوند. محل های آب بندی (Seals) و محل های انطباق قلابها (Hook fits) در نازل ها و دیافراگم ها از نظر سائیدگی ها، سایش مکانیکی، زخمی شدن (Fretting) یا عیوب حرارتی بازدید شوند.
کمپرسور و قسمت ورودی (Inlet section) از نظر رسوب گرفتن (Fouling)، سایش مکانیکی، خوردگی شیمیایی و نشتی (Leakage) بازرسی میشوند. یاتاقانها و سیل ها از نظر لقی و سایش (wear) امتحان شوند. همة لقی ها نسبت به مقادیر اولیه شان امتحان شوند.

فواصل بازرسی (Inspection Intervals)
این موضوع که جدولی از فواصل بازرسی و رویة تعمیراتی بر مبنای بهره گیری از تجهیزات و تجارب جمع شده در حین کار آماده شود، حائز اهمیت می‌باشد. جدولی که بدین روش بدست آمده، به حداقل زمان توقف و کمترین مخارج کلی تعمیراتی منتج خواهد شد.
جداول 1-1 و 2-1 فواصل تعمیراتی توصیه شده جهت بازرسی احتراق، مسیر گاز داغ و اساسی را برای همة حالات کارکرد توربین های گازی (MS 9001) در بار پایه
(Base Load) داده است. فواصل بازرسی جهت کار در پیک (peak load) توسط متخصصین مربوطه داده خواهد شد.



1390/02/31 :: 10:50 ق.ظ