FI96970B - Menetelmä teräspintojen kunnostamiseksi - Google Patents

Description

96970

Menetelmä teräspintojen kunnostamiseksi - 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.

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.

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.

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.

Höyryturpiinin roottorin labyrinttitiivisteen kulumisesta aiheutuneet vauriot on tähän asti kunnostettu kahdella tavalla: 1. Roottorin akseliin koneistetaan uudet urat. Tällöin akselin halkaisija pienenee.

. 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.

Edellä esitetyissä kunnostusmenetelmissä on seuraavat heikkoudet:

Molemmissa tapauksissa roottori on kuljetettava voimalaitokselta konepajaan : · 25 tai turpiinin valmistajalle ja takaisin, mistä aiheutuu pitkä seisokkiaika.

Mikäli kunnostus suoritetaan koneistamalla uudet urat, akselin halkaisija pienenee, ja muutaman koneistuksen jälkeen on hankittava uusi roottori.

Kun roottorin labyrinttitiivisteurien halkaisija pienenee, on hankittava uudet vastapuolen tiivisteet, joissa on myös pienemmät halkaisijat. Tämä johtaa 30 edelleen varaosien määrän lisääntymiseen.

2 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.

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.

Edellä esitetyt vaatimukset rajoittavat oleellisesti käytettäviä pinnoitevaihtoehtoja. On tunnettua, että martensiittisilla ruostumattomilla teräksillä ja alumiini-ja tina-• 20 pronsseilla voidaan ruiskuttaa paksuja pinnoitteita.

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.

Koska valmiita ratkaisuja ei ole ollut, on tämän keksinnön puitteissa jouduttu teke-25 mään pitkä kehitystyö ongelman ratkaisemiseksi.

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.

9 (s n.

3

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukaisen kunnostustekniikan erään edullisen suoritusmuodon mukaan kunnostettava pinta ensin esikoneistetaan esim. pyörivällä sorvilla paikan päällä. Tämän jälkeen suoritetaan terminen ruiskutus NiCr-seostetulla pinnoiteaineelta.

5 Lopuksi pinnoitettu alue sorvataan haluttuun muotoon ja mittaan. Laakeripinnat voidaan lisäksi hioa haluttuun pinnankarheuteen paikan päällä.

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.

Keksinnön mukaiset pinnoiteaineet mahdollistavat yli 10 mm paksun pinnoitteen ruiskuttamisen. Tämä on oleellinen edellytys kunnostustyölle, kuten aiemmin on esitetty.

15 Keksinnön mukaisesti muodostetaan edullisesti yksikerrospinnoite, jonka paksuus koneistuksen jälkeen on noin 0,3-10 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.

20 Keksinnön mukaisten pinnoitteiden lämpölaajeneminen on sama kuin hiiliteräksillä, joten turpiinin ylös- ja alasajot eivät aiheuta ongelmia.

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.

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.

969/ [.

4 2. Kunnostustekniikassa käytettävät pinnoitteet lisäävät labyrinttitiivisteiden elinikää sekä samalla roottorin elinikää ja pidentävät tiivistepinnoista aiheutuvaa huoltoväliä.

3. Kunnostustekniikalla palautetaan tiivisteurien ja laakeripintojen mitat alkupe- 5 Täisiksi. Tämä pienentää tarvittavien varaosien määrää.

tl I»:» MM I I 4 M l

Claims (4)

96ί'Si 's

1. Förfarande för iständsättning och beläggning av lager- och tätningsytor av en rotor i en ängturbin, vilka ytor i turbinen utsätts för korrosions- och/eller erosions-nötning förorsakad av het vät änga eller för mekaniska skador, kännetecknat av att 20 ett beläggningsmaterial som utgörs av en legering innehällande 20-60 vikt-% nickel och 15-30 vikt-% krom sprutas termiskt pä ytan som skall iständsättas och beläggas, vilket beläggningsmaterial efter beläggningen bearbetas maskinellt tili önskad form, dimension och ytkvalitet.

1. Menetelmä höyryturpiinin roottorin laakeri- ja tiivistepintojen, jotka joutuvat turpiinissa alttiiksi kuuman märän höyryn aiheuttamalle korroosio- ja/tai eroosio-kulumiselle tai mekaanisille vaurioille, kunnostamiseksi ja pinnoittamiseksi, tun- 5 nettu siitä, että kunnostettavalle ja pinnoitettavalle pinnalle ruiskutetaan termisesti pinnoiteainetta, joka on 20-60 paino-% nikkeliä ja 15-30 paino-% kromia sisältävä metalliseos, joka pinnoiteaine pinnoituksen jälkeen koneistetaan haluttuun muotoon, mittaan ja pinnanlaatuun.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att beläggningsmaterialet ut-25 görs av en legering innehällande 40-60 vikt-% nickel och 15-20 vikt-% krom.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoiteaine 10 on 40-60 paino-% nikkeliä ja 15-20 paino-% kromia sisältävä metalliseos.

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att man bildar en en- : ‘ skiktsbeläggning med en tjocklek av 0,3-10 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan yksikerrospinnoite, jonka vahvuus on 0,3-10 mm.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että terminen ruiskutus suoritetaan kaari-, plasma- tai supersonic-menetelmällä. 15

4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat av att den termiska sprutningen utförs med bäg-, plasma- eller supersonic-metoden.