زیاد طول کشیده است؟ صفحه بارگذاری را ببندید.

تعیین مکانیزم شکست پره کپرسور

0

هوای مورد نیاز برای احتراق و کاربرد خنک‌کنندگی در توربین‌های گازی توسط کمپرسورها فراهم می‌شود. هوا بعد از عبور از فیلترها به داخل کمپرسور وارد می‌شود و با عبور از مراحل مختلف، متراکم‌تر و گرم‌تر می‌شود.

ابعاد کمپرسور و شکل آیرودینامیکی پره‌های متحرک یا ثابت بر اساس نوع توربین گازی و سازنده آن متفاوت است.

جنس پره های کمپرسور معمولا فولاد ضدزنگ (Martensitic) گرید AISI 403 یک نسخه با کیفیت از فولاد شناخته شده AISI 403 است که برای توربین اصلاح شده است. AISI 403 در حال حاضر به‌طور گسترده‌ای در تولید پره‌های کمپرسور توربین‌های گازی و همچنین پره توربین بخار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مکانیسم اصلی شکست پره‌ کمپرسور خستگی چرخه کم و چرخه زیاد، خوردگی، فرسایش، برخورد اشياء خارجی، لرزش و خمش شدید ناشی از نوسان یا شکست ناگهانی پره است. در بسیاری موارد، مکانیزم‌های متعددی به‌طور همزمان عمل می‌کنند که باعث شکست کامل اجزاء می‌شوند. در هر حال، تجزیه‌وتحلیل دقیق شکست پره کمپرسور برای جلوگیری از شکست‌های بعدی ضروری است.

روش‌های آزمایشگاهی تعیین مکانیزم شکست در پره کپرسور

برای تعیین مکانیزم شکست در پره، آزمایشات زیر انجام گردید:

۱- بررسی چشمی شکست پره کپرسور

تمام ردیف‌های پره‌ها و تیغه‌های کمپرسور به صورت چشمی برای تعیین نوع و درجه آسیب‌دیدگی هر گروه مورد بررسی قرار گرفته و همچنین سطوح پره‌ی شکسته از نظر وجود خوردگی، آسیب ناشی از مواد خارجی و فرسایش بازرسی گردد.

شکست پره کپرسور۲- آنالیز شیمیایی مواد پره و برخی از گرد و غبارهای موجود شکست پره کپرسور

برای تعیین ترکیب شیمیایی آلیاژ پره کمپرسور، بعد از آماده‌سازی نمونه مناسبی از پره، ترکیب شیمیایی توسط اسپکتروسکوپی انتشار تعیین گردد. همچنین، آنالیز شیمیایی مقداری از گرد و غبار کوره‌های سیمان توسط روش فلورسانس اشعه ایکس (X-ray fluorescence (XRF)) و تکنیک‌های آنالیز شیمیایی، انجام شود.

۳- متالوگرافی شکست پره کپرسور

برای بررسی ریزساختار پره و تغییرات ریزساختاری ممکن در مکان‌های مختلف پره‌های شکسته، نمونه‌های مختلفی توسط سنگ‌زنی و پرداخت با استفاده از روش‌های متالوگرافی استاندارد آماده شده و با استفاده از معرف ماربل، تست گردد .این معرف شامل ۱۰ گرم CuSO4، ۵۰ میلی‌لیتر HCl، ۵۰ میلی‌لیتر آب است. زمان تماس حدود ۵ ثانیه در نظر گرفته شود و سپس، این نمونه‌های متالوگرافی با استفاده از آزمایشات میکروسکوپ نوری با استفاده از یک میکروسکوپ Leitz مدل Aristomet و همچنین با اسکن کردن میکروسکوپ الکترونی (Scanning electron microscopy (SEM)) با استفاده از یک Tescan-Vega SEM، مورد بررسی قرار گیرد. میکروسکوپ الکترونی مجهز به یک آشکارساز (EDS detector) برای آنالیز شیمیایی باشد.

شکست پره کپرسور۴- تجزیه ‌و تحلیل سطح شکستگی شکست پره کپرسور

تعیین مکانیسم شکست پره‌ها، نیاز به بررسی‌های مغناطیسی و میکروسکوپی سطوح شکستگی دارد. به این منظور، سطوح مناسب پره شکسته انتخاب و مورد بررسی قرار گیرد. سطوح شکستگی پس از تمیز کردن اولتراسونیک، با استفاده از یک میکروسکوپ استریو و همچنین یک میکروسکوپ الکترونی اسکن (مدل Vega- Tescan) مورد ارزیابی قرار گیرد.

شکست پره کپرسورشکست پره کپرسور۵- اندازه‌گیری سختی و شکست پره کپرسور

برای ارزیابی خواص مکانیکی، سختی ویکرز پره‌ی شکسته با استفاده از یک آزمایش‌کننده‌ی سختی (Eseway) مدل M – DV RB تحت بار ۳۰ کیلوگرم بر روی مقطع ایرفویل و ریشه‌ی پره، اندازه‌گیری شود.

منبع: عبدالرضا رحمانی، علی رضا نظام آبادی “تحلیل شکست ناشی از خستگی – خوردگی پره‌های کمپرسور توربین گازی” ششمین کنفرانس سالانه ملی مهندسی مکانیک – مشهد-خرداد ۹۸

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.