FI96970B - Procedure for repairing steel surfaces - Google Patents
Procedure for repairing steel surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- FI96970B FI96970B FI943685A FI943685A FI96970B FI 96970 B FI96970 B FI 96970B FI 943685 A FI943685 A FI 943685A FI 943685 A FI943685 A FI 943685A FI 96970 B FI96970 B FI 96970B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- weight
- coating
- chromium
- nickel
- turbine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/18—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/005—Repairing methods or devices
Description
9697096970
Menetelmä teräspintojen kunnostamiseksi - Förfarande för iständsättning av stalytorMethod for rehabilitating steel surfaces - Förfarande för iständsättning av stalytor
Keksintö koskee menetelmää höyryturpiinin roottorin akselin labyrinttitiivisteiden sekä laakeripintojen kunnostamiseksi siten, että saadaan ko. pinnat palautettua alku-5 peräisiin mittoihin.The invention relates to a method for rehabilitating labyrinth seals and bearing surfaces of a steam turbine rotor shaft so that surfaces restored to initial-5 dimensions.
Kuten FI-patenttihakemuksissa 762881 ja 771073 on todettu, niin teräspinnat, joihin kohdistuu kuumaa, kosteaa höyryä suurella paineella ja nopeudella, ovat alttiina voimakkaalle eroosio- ja korroosiokulumiselle.As stated in FI patent applications 762881 and 771073, steel surfaces exposed to hot, moist steam at high pressure and speed are subject to severe erosion and corrosion wear.
Höyryturpiinin roottorin labyrinttitiivisteurat voivat kulua tietyissä tapauksissa ko-10 konaan pois. Uran korkeus on tavallisesti 3-5 mm. Eräissä tapauksissa myös uran pohja kuluu, joten tiivisteuran kunnostuksessa on saatava uutta materiaalia pintaan 4-7 mm, mikäli halutaan palauttaa alkuperäiset mitat.In certain cases, the labyrinth seal grooves of the steam turbine rotor may wear out. The height of the groove is usually 3-5 mm. In some cases, the bottom of the groove also wears, so when repairing the sealing groove, it is necessary to obtain new material on the surface 4-7 mm, if you want to restore the original dimensions.
Turpiinin roottorin laakeripinnoissa ei yleensä tarvita paksuja pinnoitekerroksia kunnostuksen yhteydessä. Kuitenkin pahoissa vauriotapauksissa laakeripintoihin voi 15 syntyä useita millimetrejä syviä uria, joten myös näiden kunnostuksessa voidaan tarvita paksuja pinnoitteita.Thick coating layers on turbine rotor bearing surfaces are generally not required during refurbishment. However, in cases of severe damage, grooves several millimeters deep can form in the bearing surfaces, so thick coatings may also be required for their repair.
Höyryturpiinin roottorin labyrinttitiivisteen kulumisesta aiheutuneet vauriot on tähän asti kunnostettu kahdella tavalla: 1. Roottorin akseliin koneistetaan uudet urat. Tällöin akselin halkaisija pienenee.Damage caused by the wear of the steam turbine rotor labyrinth seal has so far been repaired in two ways: 1. New grooves are machined in the rotor shaft. In this case, the diameter of the shaft decreases.
. 20 2. Roottorista poistetaan siivet ja muut osat. Tämän jälkeen tiivistepinnat täyte- hitsataan ja akseli lämpökäsitellään ja sitten urat koneistetaan haluttuihin mittoihin ja siivet asennetaan takaisin.. 20 2. The blades and other parts are removed from the rotor. The sealing surfaces are then filled and the shaft heat treated and then the grooves are machined to the desired dimensions and the vanes are refitted.
Edellä esitetyissä kunnostusmenetelmissä on seuraavat heikkoudet:The above remediation methods have the following weaknesses:
Molemmissa tapauksissa roottori on kuljetettava voimalaitokselta konepajaan : · 25 tai turpiinin valmistajalle ja takaisin, mistä aiheutuu pitkä seisokkiaika.In both cases, the rotor must be transported from the power plant to the workshop: · 25 or to the turbine manufacturer and back, resulting in a long downtime.
Mikäli kunnostus suoritetaan koneistamalla uudet urat, akselin halkaisija pienenee, ja muutaman koneistuksen jälkeen on hankittava uusi roottori.If the repair is carried out by machining new grooves, the shaft diameter will be reduced and a new rotor must be obtained after a few machining operations.
Kun roottorin labyrinttitiivisteurien halkaisija pienenee, on hankittava uudet vastapuolen tiivisteet, joissa on myös pienemmät halkaisijat. Tämä johtaa 30 edelleen varaosien määrän lisääntymiseen.When the rotor labyrinth sealing grooves decreases in diameter must obtain a new counterparty seals, which also have smaller diameters. This will lead to a further increase in the number of spare parts.
2 969702,96970
Mikäli roottorin akseli täytehitsataan, joudutaan tekemään runsaasti erilaisia aikaa vieviä toimenpiteitä, kuten siipien purkaminen, esilämmitys, hitsaus ja siihen liittyvät pitkät lämpökäsittelyt, uudelleen kokoaminen jne. Tämä lisää edelleen seisokkiaikaa ja tuotantotappioita.If the rotor shaft is backfilled, a wide variety of time-consuming operations have to be performed, such as disassembly of the blades, preheating, welding and related lengthy heat treatments, reassembly, etc. This further increases downtime and production losses.
5 Kun etsitään uutta menetelmää roottorin akselin tiiviste- ja laakeripintojen kunnostamista varten, tulee ongelmaksi löytää pinnoiteaine ja menetelmä, jolla voidaan aikaansaada pinnoitteita, jotka täyttävät seuraavat vaatimukset: pinnoitteen paksuus vähintään 10 mm pinnoite on voitava tehdä voimalaitoksella 10 - pinnoitteen pitää olla koneistettavissa sorvaamalla pinnoitteen pitää olla riittävän luja ja hyvin kiinni perusaineessa pinnoitteen pitää kestää märän höyryn aiheuttama eroosio- ja korroosiokulu-minen pinnoite ei saa aiheuttaa korroosio-ongelmia turpiinin eri osien välille eikä 15 höyryputkistoissa ja lämmönvaihtimissa pinnoitteen lämpölaajenemisen tulee olla lähellä hiiliterästen lämpölaajenemista.5 When looking for a new method for repairing the sealing and bearing surfaces of a rotor shaft, the problem will be to find a coating material and a method that can provide coatings that meet the following requirements: coating thickness of at least 10 mm coating must be possible at power plant 10 - coating must be machinable by turning be sufficiently strong and well adhered to the base material, the coating must withstand erosion and corrosion wear caused by wet steam.
Edellä esitetyt vaatimukset rajoittavat oleellisesti käytettäviä pinnoitevaihtoehtoja. On tunnettua, että martensiittisilla ruostumattomilla teräksillä ja alumiini-ja tina-• 20 pronsseilla voidaan ruiskuttaa paksuja pinnoitteita.The above requirements substantially limit the coating options that can be used. It is known that thick coatings can be sprayed with martensitic stainless steels and aluminum and tin bronzes.
Martensiittinen ruostumaton teräs on erittäin vaikea koneistaa, joten se ei sovellu tähän tarkoitukseen. Pronssien lämpölaajeneminen on niin suuri, että paksu pinnoite voi irrota akselilta turpiinin ylösajon aikana, joten sitä ei voida käyttää.Martensitic stainless steel is very difficult to machine, so it is not suitable for this purpose. The thermal expansion of the bronzes is so great that a thick coating can become detached from the shaft during turbine run-up, so it cannot be used.
Koska valmiita ratkaisuja ei ole ollut, on tämän keksinnön puitteissa jouduttu teke-25 mään pitkä kehitystyö ongelman ratkaisemiseksi.In the absence of ready-made solutions, a long development work has had to be carried out within the framework of the present invention to solve the problem.
Tämän keksinnön ensisijainen tarkoitus on saada aikaan menetelmä höyryturpiinin roottorin labyrinttitiivisteiden ja laakeripintojen kunnostamiseksi siten, että saadaan luotettava ko. käyttöolosuhteisiin soveltuva pinnoite, jolla tiiviste-ja laakeripintojen mitat saadaan palautettua alkuperäisiin mittoihin, ja että pinnoite ja siihen liittyvä 30 koneistus voidaan suorittaa paikan päällä nopeasti ja taloudellisesti.It is a primary object of the present invention to provide a method for repairing labyrinth seals and bearing surfaces of a steam turbine rotor so as to provide a reliable a coating suitable for the conditions of use to restore the dimensions of the seal and bearing surfaces to their original dimensions, and that the coating and the associated machining can be performed on site quickly and economically.
9 (s n.9 (s n.
33
Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.The main features of the invention appear from the appended claims.
Keksinnön mukaisen kunnostustekniikan erään edullisen suoritusmuodon mukaan kunnostettava pinta ensin esikoneistetaan esim. pyörivällä sorvilla paikan päällä. Tämän jälkeen suoritetaan terminen ruiskutus NiCr-seostetulla pinnoiteaineelta.According to a preferred embodiment of the renovation technique according to the invention, the surface to be rehabilitated is first pre-machined, e.g. with a rotating lathe, on site. Thereafter, thermal spraying of the NiCr-doped coating material is performed.
5 Lopuksi pinnoitettu alue sorvataan haluttuun muotoon ja mittaan. Laakeripinnat voidaan lisäksi hioa haluttuun pinnankarheuteen paikan päällä.5 Finally, the coated area is turned to the desired shape and length. In addition, the bearing surfaces can be ground to the desired surface roughness on site.
Keksinnön mukaisesti käytettävä pinnoiteaine on 20-60 paino-% nikkeliä ja 15-30 paino-% kromia, edullisesti 40-60 paino-% nikkeliä ja 15-20 paino-% kromia, sisältävä metalliseos. Pinnoiteaineen loppuosa voi olla terästä. Pinnoiteaine voi olla lan-10 kamainen tai jauhemainen. Keksinnön mukaisina pinnoiteaineina voidaan käyttää kaupallisia materiaaleja.The coating material used according to the invention is an alloy containing 20-60% by weight of nickel and 15-30% by weight of chromium, preferably 40-60% by weight of nickel and 15-20% by weight of chromium. The remainder of the coating material may be steel. The coating material may be lan-10-like or powdery. Commercial materials can be used as coating materials according to the invention.
Keksinnön mukaiset pinnoiteaineet mahdollistavat yli 10 mm paksun pinnoitteen ruiskuttamisen. Tämä on oleellinen edellytys kunnostustyölle, kuten aiemmin on esitetty.The coating materials according to the invention make it possible to spray a coating more than 10 mm thick. This is an essential prerequisite for rehabilitation work, as discussed earlier.
15 Keksinnön mukaisesti muodostetaan edullisesti yksikerrospinnoite, jonka paksuus koneistuksen jälkeen on noin 0,3-10 mm.According to the invention, a single-layer coating is preferably formed, the thickness of which after machining is about 0.3 to 10 mm.
Keksinnön mukaisille pinnoitteille on ominaista, että pinnoitteiden sisällä on runsaasti kromioksideja ja että pinnoitteen pintaan syntyy tiivis ja luja oksidikalvo, mikä estää märän höyryn aiheuttaman eroosio- ja korroosiokulumisen.The coatings according to the invention are characterized in that the coatings are rich in chromium oxides and that a dense and strong oxide film is formed on the surface of the coating, which prevents erosion and corrosion wear caused by wet steam.
20 Keksinnön mukaisten pinnoitteiden lämpölaajeneminen on sama kuin hiiliteräksillä, joten turpiinin ylös- ja alasajot eivät aiheuta ongelmia.The thermal expansion of the coatings according to the invention is the same as that of carbon steels, so that the up and down runs of the turbine do not cause any problems.
Pinnoite voidaan keksinnön mukaan valmistaa liekki-, kaari-, plasma-ja/tai super-sonic-ruiskutusta käyttäen, ensisijaisesti kuitenkin kaari-, plasma- ja/tai supersonic-ruiskutusta, jotta pinnoitteelle saadaan hyvä tartunta perusaineeseen ja jotta pinnoit-25 teella on riittävä sisäinen lujuus akselin suuntaisia kuormituksia vastaan.According to the invention, the coating can be prepared by flame, arc, plasma and / or super-Sonic spraying, but preferably by arc, plasma and / or supersonic spraying, in order to obtain good adhesion of the coating to the base material and to ensure that the coating has adequate internal strength against axial loads.
Keksinnön mukaisen kunnostustekniikan edut aikaisempaan verrattuna ovat seuraa-vat: 1. Roottorin labyrmttitiivisteet ja laakeripinnat voidaan kunnostaa nopeasti pai kan päällä voimalaitoksella. Näin seisokkiaika jää lyhyeksi ja tuotannon mene-30 tykset pieniksi.The advantages of the refurbishment technique according to the invention compared to the prior art are as follows: 1. The labyrinth seals and bearing surfaces of the rotor can be quickly refurbished on site at a power plant. This keeps downtime short and production losses small.
969/ [.969 / [.
4 2. Kunnostustekniikassa käytettävät pinnoitteet lisäävät labyrinttitiivisteiden elinikää sekä samalla roottorin elinikää ja pidentävät tiivistepinnoista aiheutuvaa huoltoväliä.4 2. The coatings used in the refurbishment technology increase the service life of the labyrinth seals and at the same time the service life of the rotor and prolong the service interval due to the seal surfaces.
3. Kunnostustekniikalla palautetaan tiivisteurien ja laakeripintojen mitat alkupe- 5 Täisiksi. Tämä pienentää tarvittavien varaosien määrää.3. The refurbishment technique resets the dimensions of the sealing grooves and bearing surfaces to the original 5. This reduces the number of spare parts required.
tl I»:» MM I I 4 M ltl I »:» MM I I 4 M l
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI943685A FI96970C (en) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | Method for rehabilitating steel surfaces |
PCT/FI1995/000421 WO1996005331A1 (en) | 1994-08-09 | 1995-08-09 | Process for reconditioning steel surfaces |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI943685A FI96970C (en) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | Method for rehabilitating steel surfaces |
FI943685 | 1994-08-09 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI943685A0 FI943685A0 (en) | 1994-08-09 |
FI943685A FI943685A (en) | 1996-02-10 |
FI96970B true FI96970B (en) | 1996-06-14 |
FI96970C FI96970C (en) | 1996-09-25 |
Family
ID=8541180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI943685A FI96970C (en) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | Method for rehabilitating steel surfaces |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI96970C (en) |
WO (1) | WO1996005331A1 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6416877B1 (en) * | 1998-03-14 | 2002-07-09 | Dana Corporation | Forming a plain bearing lining |
US6228510B1 (en) | 1998-12-22 | 2001-05-08 | General Electric Company | Coating and method for minimizing consumption of base material during high temperature service |
EP1123987A1 (en) * | 2000-02-11 | 2001-08-16 | General Electric Company | Repairable diffusion aluminide coatings |
DE10044592C1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-02-21 | Mtu Aero Engines Gmbh | Turning and quality assurance procedures |
EP1798302A4 (en) * | 2004-08-23 | 2009-12-02 | Toshiba Kk | Method and equipment for repairing rotor |
EP2256226A1 (en) * | 2004-08-23 | 2010-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotor repair method and rotor repair apparatus |
US8893381B2 (en) | 2011-08-17 | 2014-11-25 | General Electric Company | Rotor seal wire groove repair |
US9003663B2 (en) | 2012-08-22 | 2015-04-14 | Caterpillar Inc. | Remanufacturing of bearings using isotropic finishing and thin film coatings |
IN2013MU00236A (en) * | 2013-01-28 | 2015-05-01 | Abhay Vishwas Ranade |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH597364A5 (en) * | 1974-04-11 | 1978-03-31 | Bbc Sulzer Turbomaschinen | |
JPS5538969A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-18 | Toshiba Corp | Corrosion resistant carbon steel |
EP0031580B1 (en) * | 1979-12-29 | 1985-11-21 | Ebara Corporation | Coating metal for preventing the crevice corrosion of austenitic stainless steel |
CH653707A5 (en) * | 1983-06-28 | 1986-01-15 | Castolin Sa | POWDER-SHAPED INJECTION MATERIAL ON A NICKEL-CHROME BASE. |
US4692305A (en) * | 1985-11-05 | 1987-09-08 | Perkin-Elmer Corporation | Corrosion and wear resistant alloy |
US4830934A (en) * | 1987-06-01 | 1989-05-16 | General Electric Company | Alloy powder mixture for treating alloys |
FI88935C (en) * | 1990-09-04 | 1993-07-26 | Tampella Telatek Oy | Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces |
-
1994
- 1994-08-09 FI FI943685A patent/FI96970C/en not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-08-09 WO PCT/FI1995/000421 patent/WO1996005331A1/en active Search and Examination
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI96970C (en) | 1996-09-25 |
WO1996005331A1 (en) | 1996-02-22 |
FI943685A (en) | 1996-02-10 |
FI943685A0 (en) | 1994-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI96970B (en) | Procedure for repairing steel surfaces | |
CN101676179B (en) | Rotary sealing feeding valve | |
CA2293022A1 (en) | Repair of high pressure turbine shrouds | |
WO2012069274A1 (en) | Double row bearing assembly | |
CN108620809B (en) | Online repair method for steam seal shaft neck of steam turbine rotor of 1000MW generator set | |
US20090056096A1 (en) | Method of repairing a turbine engine component | |
US20150017430A1 (en) | Component with a metallurgically bonded coating | |
CN106435567A (en) | Laser cladding restoration method for compressor bearing shell | |
CN1039046C (en) | Steel made welding baking tank for paper making machinery and producing method | |
CN114959543A (en) | Thermal spraying strengthening repair method for superficial defects of metal casting part | |
CN105020265A (en) | Pitch bearing of wind turbine generator and anti-corrosion processing method of pitch bearing | |
Dallaire | Hard arc-sprayed coating with enhanced erosion and abrasion wear resistance | |
CN204828281U (en) | Wind turbine generator system becomes oar bearing | |
Tarelnyk et al. | Application of wear-resistant nanostructures formed by ion nitridizing & electrospark alloying for protection of rolling bearing seat surfaces | |
Norov et al. | Water pump shaft resource recovery technology | |
EP1798302A1 (en) | Method and equipment for repairing rotor | |
Duncan | Turbine repair | |
CN113215513A (en) | Novel post-treatment process for abradable Al/BN sealing coating of gas turbine part | |
Skryabin | Repair Technology for Turbo Compressors | |
CN219366363U (en) | Corrosion-resistant centrifugal fan | |
CN114682999B (en) | Remanufacturing process for central revolving body of shield tunneling machine | |
CN108380470A (en) | A kind of spraying method of drilling riser casing arc spraying coating and its hole sealing coating | |
CN1185074C (en) | Laser repairing process for failed gas compressor rotor | |
CN204244557U (en) | Rotarting anode formula plasma generator | |
RU2648064C2 (en) | Method for reconstructing outside and inner surfaces of steel pipes without inside insulation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Owner name: TELATEK OY |
|
BB | Publication of examined application | ||
MA | Patent expired |