Особенности ремонта газотурбинных газоперекачивающих агрегатов

Все технические характеристики любого производственного оборудования четко зафиксированы в сопровождающей документации, поступившей непосредственно от предприятия, его изготовившее. Они проверяются многочисленными испытаниями и тестами. Их свойства, такие как прочность, долговечность, производительность имеют четко определенные нормативные параметры, значение которых в целях эффективного использования производственных систем и их технических элементов должно соответствовать определенным стандартам.

Все это в равной степени относится и к оборудованию, используемому в газотранспортных системах, например, газотурбинный газоперекачивающий агрегат (ГПА, — ред.).

Разработчики технического оборудования уверены, что если идея конструктора грамотно воплощена в устройстве, а в дальнейшем оно эксплуатировалось согласно всем регламентным требованиям и правилам, то в течении нормативного срока оно верой и правдой будет служить своему «хозяину». Но, это не значит, что в течение этого периода с ним не возникнет никаких проблем, технических инцидентов, неисправностей и даже аварийных ситуаций.

Статистические данные о повреждениях и авариях с газовыми агрегатами показывают, что самой главной причиной подобных происшествий является их несоответствие производственным системам. В большинстве случаев оно (соответствие) закладывается еще на стадии проектирования. Принципиальное улучшение работы газового оборудования и значительное уменьшение аварий за последнее пятилетие вызвано, прежде всего, развитием и совершенствованием автоматизированной системы контроля на газовых производственных объектах, где используются газотурбинный ГПА. Но, с другой стороны, стало гораздо больше неисправностей оборудования, вызванного попаданием в него посторонних механических предметов.

Существуют и другие неисправности, например, выход из строя турбинных лопаток. Они, как правило, ломаются по следующим причинам: постоянные вибрационные напряжения, недостаточное охлаждение турбинных лопастей, коррозионные процессы (это происходит обычно при длительном использовании газового агрегата), а также помпаж.

Специфика разрушения этого технического элемента при авариях имеет определенную последовательность: повреждение начинается от первых ступеней и переходит к другим, в порядке очереди.

Такие последствия ведут к очень серьезному, технически сложному и финансово дорогому ремонту газовой агрегатной конструкции. Более того он очень длительный по продолжительности – от одного месяца до полугода. Долгий срок ремонта связан с тем, что технология его проведения предусматривает вскрытие всего механизма (агрегата) А если сломаны лопатки, то необходима их полная замена, причем как сопловых, так рабочих.

Дороговизна же подобных ремонтно-восстановительных работ связана с крайне высокой стоимостью некоторых технических частей устройства, а именно – элементов турбины ГТУ (Газотурбинная установка, — ред.), мощность которых достигает 25 МВт. Эта деталь машины стоит приблизительно 40-45% от полной цены механизма.

Технические, наиболее главные элементы агрегата в процессе эксплуатации подвергаются многочисленным воздействиям, таким как высокий температурный режим и значительная центробежная нагрузка. Именно поэтому их изготавливают из специальных кобальтовых и никелевых сплавов прецизионным литьем. Если в процессе аварии или технического инцидента приходит в негодность непосредственно сам ротор, стоимость которого достигает 90%, то восстановительно – ремонтные работы могут растянуться на многие месяцы, вплоть до года.

Есть повреждения и дефекты газовых турбин, продолжительность ремонта после которых осуществляется в более меньшие сроки. Так, например, появление на трубах (пламенных) и других инфраструктурных деталях этого механизма трещинных отверстий придется исправлять в течение 2-40 дней. Подобные повреждения, как правило, вызываются обрывом металлических частей и попаданием их на поверхности турбины.

Корпусные повреждения, а также дефекты и неисправности упорных и опорных подшипников, вызванные неквалифицированной и халатной эксплуатацией системы охлаждения установки, а также отсутствием контроля над уровнем масла в системе, ведут (по причине перегрузок) к увеличению или уменьшению зазорных отверстий в концевых уплотнениях, а также в уплотнениях проточных частей. В этом случае ремонтно-восстановительные работы могут продолжаться от одного до восьми месяцев.

Специалистами выделены основные причины неисправностей, технических инцидентов и аварий газотурбинных установок. К ним относятся:

  • Несовершенство самой технической конструкции.
  • Отклонения от проекта и брак при изготовлении деталей турбинной установки.
  • Отклонения от схемы и цикла.
  • Нарушения нормативных условий эксплуатаций.

Существует еще одна проблема, которая влияет на возникновение повреждений при эксплуатации газовых турбин. Дело в том, что когда новые установки тестируют (перед эксплуатацией), то при этом их не используют на полной мощности. Как правило конструктивные и производственные дефекты обнаруживаются только в период прогонки первой партии.

Эффективное и безопасное функционирование газовых турбинных установок во многом зависит и от его эксплуатации в соответствии с нормативными требованиями и техническим регламентом. Условия, в которых работает оборудование, его загрузка, температурный режим продуктов сгорания и металлической поверхности проточной части, а также интенсивность частоты, скорость пуска, качественный состав используемого топлива и состояние окружающей среды в зоне работы установки – все это, в совокупности, влияет на надежность газотурбинного газоперекачивающего агрегата.

Поэтому, чтобы устройство работало эффективно и без сбоев необходимо увеличить стандарты эксплуатации оборудования и его безопасности. Для этого, проанализировав техническое состояние установки, разрабатывается перечень мероприятий, которые развивают и совершенствуют технологическую пригодность механизма. Это должен быть комплексный подход, затрагивающий все стадии функционирования газовой турбины: проектирование, производство и эксплуатация.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Кроме того, интересно почитать:

Вам понравилась статья? Не хотите пропускать новые? Тогда подпишитесь на RSS или получайте новые статьи мгновенно на электронную почту


Лицензия Creative Commons

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: