RU2686161C2 - Способ предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины - Google Patents

Способ предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины Download PDF

Info

Publication number
RU2686161C2
RU2686161C2 RU2016143121A RU2016143121A RU2686161C2 RU 2686161 C2 RU2686161 C2 RU 2686161C2 RU 2016143121 A RU2016143121 A RU 2016143121A RU 2016143121 A RU2016143121 A RU 2016143121A RU 2686161 C2 RU2686161 C2 RU 2686161C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
coating
shaft
specified
shaft assembly
Prior art date
Application number
RU2016143121A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016143121A3 (ru
RU2016143121A (ru
Inventor
Филиппо КАППУЧЧИНИ
Стефаниа СТРАМАРЕ
Марко РОМАНЕЛЛИ
Марко АНСЕЛЬМИ
Риккардо ПАОЛЕТТИ
Алессио БАНДИНИ
Original Assignee
Нуово Пиньоне СРЛ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нуово Пиньоне СРЛ filed Critical Нуово Пиньоне СРЛ
Publication of RU2016143121A publication Critical patent/RU2016143121A/ru
Publication of RU2016143121A3 publication Critical patent/RU2016143121A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2686161C2 publication Critical patent/RU2686161C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F01D5/34—Rotor-blade aggregates of unitary construction, e.g. formed of sheet laminae
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2294—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for protection, e.g. against abrasion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/12—Applying particulate materials
    • 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
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • 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
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • 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
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • 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
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/007—Preventing corrosion
    • 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
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/043—Shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/053—Shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/266—Rotors specially for elastic fluids mounting compressor rotors on shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/624—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/628—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/95—Preventing corrosion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/13—Refractory metals, i.e. Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W
    • F05D2300/132—Chromium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/16—Other metals not provided for in groups F05D2300/11 - F05D2300/15
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/17—Alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/17—Alloys
    • F05D2300/171—Steel alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/611—Coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины. Способ включает стадии посадки рабочего колеса (2) на вал (3) для создания узла (1) вала с рабочим колесом и нанесения металлического покрытия на указанный узел (1) путем помещения указанного узла (1) в ванну (12) для нанесения металлического покрытия. При этом способ также включает стадию нанесения покрытия по меньшей мере на первую заданную поверхность (5) указанного рабочего колеса (2) и на вторую заданную поверхность (7) указанного вала (3), представляющие собой поверхности для соединения рабочего колеса с валом, причем указанную стадию нанесения покрытия проводят перед стадией посадки. Изобретение позволяет создать узел вала с рабочим колесом для эксплуатации в коррозионной среде без использования дорогостоящих сплавов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к способу предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины. Способ по изобретению можно с успехом применять для предотвращения коррозии в компоненте турбомашины, работающей под водой, на суше или в прибрежных водах. В последующем описании изобретения ссылка конкретно на центробежный компрессор будет сделана исключительно для простоты описания; таким образом, не предполагают каких-либо ограничений в отношении возможности применения данного изобретения.
При создании компонентов, работающих под водой, на суше или в прибрежных водах, обычно применяют такие материалы, как углеродистая сталь, низколегированная сталь и нержавеющая сталь. Если такая окружающая среда включает влажный диоксид углерода (СО2) и/или влажный сульфид водорода (H2S), углеродистая сталь и низколегированная сталь будут подвергаться коррозионным разрушениям. Кроме того, если такие среды содержат хлориды, то нержавеющая сталь будет подвергаться воздействию питтинговой коррозии.
Способ предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины известен на существующем уровне техники. Действительно, узел вала с рабочим колесом турбомашины может быть изготовлен из коррозионностойкого сплава, например, из нержавеющей стали или никелевого сплава. Это делают, если предполагают, что турбомашина будет работать в коррозионной среде.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Недостаток вышеописанного существующего уровня техники заключается в том, что он влечет за собой значительные затраты, поскольку коррозионностойкие сплавы являются значительно более дорогими, чем низколегированная сталь.
Таким образом, первый аспект изобретения направлен на способ предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины, который включает стадию посадки рабочего колеса на вал, с образованием узла вала с рабочим колесом. На первую заданную поверхность рабочего колеса и вторую заданную поверхность вала наносят покрытие. После этой стадии нанесения покрытия на узел наносят металлическое покрытие, путем погружения его в ванну для нанесения металлического покрытия. Это позволяет успешно нанести, методом напыления или нанесения металлического покрытия электролитическим способом, покрытие на поверхность, которая является труднодоступной, когда рабочее колесо посажено на вал.
Этот способ обладает также тем преимуществом, что он позволяет создать узел вала с рабочим колесом для эксплуатации в коррозионной среде, не прибегая к дорогостоящим сплавам. Действительно, на детали наносят покрытие, помещая их в ванну для нанесения металлического покрытия. Компоненты покрывают также по поверхностям, которые в собранном состоянии находятся внутри зазоров или в других местах, труднодоступных для раствора для нанесения покрытия, находящегося в ванне. Таким образом, между нанесением покрытия и нанесением металлического покрытия узел в целом защищен от коррозии, и его можно изготовить из низколегированной или углеродистой стали.
В другом аспекте изобретения стадию нанесения металлического покрытия проводят посредством нанесения никелевого покрытия химическим путем. Предпочтительно, чтобы такое нанесение металлического покрытия проводили на узле в целом, так как в случае вышеупомянутого способа предотвращают нарушение металлического покрытия в ходе сборки. Такое нарушение могло бы произойти, если бы нанесение металлического покрытия проводили на рабочем колесе и валу по-отдельности, поскольку для проведения стадии сборки одну из этих деталей необходимо нагреть.
С дополнительными подробностями и конкретными примерами воплощения можно ознакомиться на прилагаемых чертежах, в которых:
- Фиг. 1 представляет собой схематичное изображение вида сбоку в разрезе узла вала с рабочим колесом согласно одному из примеров воплощения изобретения; и
- Фиг. 2а, 2b и 2с представляют собой схематичные виды соответствующих стадий способа предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом согласно одному из примеров воплощения изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем описании примеров воплощения ссылаются на прилагаемые чертежи. Одинаковые численные позиции на разных чертежах обозначают одни и те же или сходные элементы. Последующее подробное описание не ограничивает изобретение. Напротив, объем изобретения определяет прилагаемая формула изобретения.
Сделанная по ходу описания ссылка на «один из примеров воплощения» или «какой-либо пример воплощения» означает, что какая-то конкретная отличительная особенность, структура или характеристика, описанная в связи с одним из примеров воплощения, включена по меньшей мере в один пример воплощения раскрытого объекта изобретения. Таким образом, появление фраз «в одном из примеров воплощения» или «в каком-либо примере воплощения» в различных местах по ходу описания не обязательно относится к одному и тому же примеру воплощения. Кроме того, конкретные отличительные особенности, структуры или характеристики можно комбинировать любым подходящим образом, в одном или в большем количестве примеров воплощения.
Таким образом, способ предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых узел вала с рабочим колесом обозначены номером 1.
Узел 1 вала с рабочим колесом включает вал 3. Вал является по существу цилиндрическим и имеет боковую поверхность 3а.
Узел 1 вала с рабочим колесом включает также рабочее колесо 2, посаженное на вал 3. Более конкретно, рабочее колесо 2 расположено соосно относительно вала 3. Таким образом, узел 1 вала с рабочим колесом имеет центральную ось «А», которая определяет ось вращения для вала 3 и для рабочего колеса 2. Кроме того, рабочее колесо 2 имеет внутреннюю поверхность 2а, которая при эксплуатации обращена к валу 3. Действительно, большая часть внутренней поверхности 2а рабочего колеса 2 фактически находится в контакте с валом 3. Рабочее колесо 2 также имеет внешнюю поверхность 2b, обращенную наружу по отношению к валу 3. В случае работы в химически агрессивной среде как внутреннюю 2а, так и внешнюю 2b поверхность можно обработать для предотвращения повреждения самого рабочего колеса 2. Дополнительные подробности будут приведены в последующей части настоящего описания.
В качестве дополнительного варианта, узел 1 вала с рабочим колесом включает множество рабочих колес 2. Между двумя последовательно расположенными рабочими колесами 2 узел 1 включает втулку 4, которая посажена на вал 3. Согласно примеру воплощения, показанному на Фиг. 1, центральную ось «А» вала 3 можно рассматривать как ось симметрии втулки 4.
Таким образом, один из примеров воплощения изобретения относится к способу предотвращения коррозии узла 1 вала с рабочим колесом. Указанный способ включает стадии нанесения покрытия по меньшей мере на первую заданную поверхность 5 на указанном рабочем колесе 2. Такая первая заданная поверхность предпочтительно представляет собой часть внутренней поверхности 2а, обращенной к валу. Более предпочтительно рабочее колесо 2 включает шпоночный паз 6, для разъемного соединения самого рабочего колеса 2 с валом 3. Таким образом, первая заданная поверхность 5 является частью внутренней поверхности 2а рабочего колеса 2, которая определяет шпоночный паз 6.
На вторую заданную поверхность 7 также наносят покрытие, таким же образом, как и на первую заданную поверхность 6. Предпочтительно вторая заданная поверхность является частью боковой поверхности 3а вала 3. Более предпочтительно, вторая заданная поверхность 7 является поверхностью канавки 8 под шпонку, выполненной с возможностью принимать шпонку, которую вставляют также в шпоночный паз 6 рабочего колеса 2 для соединения рабочего колеса 2 с валом 3.
Согласно описанным примерам воплощения изобретения, стадию нанесения покрытия на первую 5 и вторую 7 заданные поверхности проводят путем напыления или нанесения металлического покрытия электролитическим способом. В предпочтительном примере воплощения изобретения на первую 5 и вторую 7 заданные поверхности покрытие напыляют методом холодного напыления. При таком холодном напылении могут использовать, например, порошки твердых веществ, изготовленные из сплавов на основе никеля, сплавов на основе кобальта или из нержавеющей стали.
Холодное напыление действует за счет кинетического эффекта, что означает, что частицы, составляющие распыляемый поток, могут сами внедряться в слой заданных поверхностей 5, 7 за счет их кинетической энергии. Преимущество заключается в том, что это позволяет избежать любой нежелательной термообработки заданных поверхностей 5, 7.
В альтернативном случае стадию нанесения покрытия на заданные поверхности 5, 7 можно осуществить методом термического напыления. При этом температура самого распыляемого потока также воздействует на заданные поверхности 5, 7.
В альтернативном случае стадию нанесения покрытия на заданные поверхности 5, 7 можно осуществить путем нанесения металлического покрытия электролитическим способом. Нанесение металлического покрытия электролитическим способом можно осуществить, например, с электролитическим хромом или никелем.
Если в узел 1 должна быть включена втулка 4, то стадия нанесения покрытия может также включать нанесение покрытия на третью заданную поверхность 9 на рабочем колесе 2. Такая третья заданная поверхность 9 является частью поверхности рабочего колеса 2, которая при работе обращена к втулке 4.
Стадия нанесения покрытия может также включать нанесение покрытия на четвертую заданную поверхность 10. Такая четвертая заданная поверхность 10 также находится на валу 3. Конкретно, четвертая заданная поверхность 10 представляет собой часть боковой поверхности 3а вала 3, которую перекрывают рабочее колесо 2 и втулка 4.
Стадия нанесения покрытия может также включать стадию нанесения покрытия на пятую заданную поверхность 11. Такая пятая заданная поверхность расположена на втулке 4, а конкретно - на поверхности втулки 4, которая обращена к рабочему колесу 2. Другими словами, третья 9 и пятая 11 заданные поверхности обращены друг к другу. Четвертые заданные поверхности 10 перекрывают зазор между третьей 9 и пятой 11 заданными поверхностями.
Нанесение покрытия на третью 9, четвертую 10 и пятую 11 заданные поверхности проводят таким же образом, как и нанесение покрытия на первую 5 и вторую 7 заданные поверхности. Что касается вышеописанных методов нанесения покрытия (холодное напыление, термическое напыление или нанесение металлического покрытия электролитическим способом), то их можно применять в любой комбинации, которая является приемлемой для конкретной цели. Другими словами, нанесение покрытия на первую 5, вторую 7, третью 9, четвертую 10 и пятую 11 заданные поверхности можно осуществить одним и тем же конкретным способом нанесения покрытия, или посредством любого их сочетания.
После стадии нанесения покрытия осуществляют посадку рабочего колеса 2 на вал 3. Конкретно, рабочее колесо 2 фиксируют на валу 3, вставляя шпонку (не показана на чертежах) в шпоночный паз 6 рабочего колеса 2. Шпонку помещают также в канавку 8 под шпонку на валу 3. Если применяют втулку 4, ее также вставляют на этой стадии, фиксируя ее между двумя рабочими колесами 2. Вышеописанные операции повторяют для каждого рабочего колеса 2 и каждой втулки 4, которые должны быть установлены на валу 3.
Согласно предпочтительному примеру воплощения изобретения, после этого на узел 1 наносят металлического покрытие. Предпочтительно это осуществляют, помещая узел 1 в ванну для нанесения металлического покрытия и извлекая ее оттуда через заданный промежуток времени.
Предпочтительно указанную стадию нанесения металлического покрытия проводят путем нанесения никелевого покрытия химическим путем. В действительности стадия нанесения металлического покрытия включает первую подстадию осаждения, на котором на основу - узел 1 - первый металлический слой наносят с помощью нанесения металлического покрытия электролитическим способом. После этого проводят вторую стадию осаждения, в ходе которой на первый слой наносят по меньшей мере второй слой из никелевого сплава с помощью нанесения металлического покрытия химическим путем. Затем, после стадий осаждения, можно осуществить стадию термообработки. Температура и длительность термообработки зависят от общей толщины слоев и от конечных свойств, которые должны быть получены.
Опционально, стадия нанесения металлического покрытия может включать третью стадию осаждения, в ходе которой на второй слой наносят третий слой металла с помощью нанесения металлического покрытия электролитическим способом. Также можно провести четвертую стадию осаждения четвертого слоя никелевого сплава на третий слой с помощью нанесения металлического покрытия химическим путем.

Claims (15)

1. Способ защиты от коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины, включающий стадии посадки рабочего колеса (2) на вал (3) для создания узла (1) вала с рабочим колесом и нанесения металлического покрытия на созданный узел (1) вала путем помещения указанного узла (1) в ванну (12) для нанесения металлического покрытия, отличающийся тем, что он включает стадию нанесения покрытия по меньшей мере на первую часть (5) поверхности упомянутого рабочего колеса (2) и на вторую часть (7) поверхности упомянутого вала (3), представляющие собой поверхности для соединения рабочего колеса с валом, причем указанную стадию нанесения покрытия проводят перед упомянутой стадией посадки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая часть (5) поверхности представляет собой поверхность шпоночного паза (6) указанного рабочего колеса (2) для соединения указанного рабочего колеса (2) с указанным валом (3).
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанная вторая часть (7) поверхности представляет собой поверхность канавки (8) под шпонку на указанном валу (3).
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанная стадия посадки включает подстадию посадки на указанный вал (3) втулки (4) в непосредственной близости с указанным рабочим колесом (2), а указанная стадия нанесения покрытия включает также стадию нанесения покрытия на третью часть (9) поверхности на указанном рабочем колесе (2) и на четвертую часть (10) поверхности на указанном валу (3).
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанная третья часть (9) поверхности представляет собой часть поверхности указанного рабочего колеса (2), которая обращена к указанной втулке (4).
6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что указанная четвертая часть (10) поверхности представляет собой часть боковой поверхности (3а) указанного вала (3), которая расположена между указанным рабочим колесом (2) и указанной втулкой (4).
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что указанную стадию нанесения металлического покрытия проводят посредством нанесения никелевого покрытия химическим путем.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что указанную стадию нанесения покрытия проводят путем напыления на указанные части (5, 7, 9, 10, 11) поверхности.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что указанную стадию нанесения покрытия проводят путем напыления на указанные части (5, 7, 9, 10, 11) поверхности методом холодного напыления.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что при холодном напылении применяют частицы из сплава на основе никеля или из нержавеющей стали.
11. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что указанную стадию нанесения покрытия проводят посредством напыления на указанные части (5, 7, 9, 10, 11) поверхности методом термического напыления.
12. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что указанную стадию нанесения покрытия проводят методом электролитического нанесения металлического покрытия.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанное электролитическое нанесение металлического покрытия проводят с помощью электролитического хрома или никеля.
14. Узел (1) вала с рабочим колесом турбомашины, отличающийся тем, что он обработан способом по любому из пп. 1-13.
15. Турбомашина, содержащая узел вала с рабочим колесом, отличающаяся тем, что она содержит узел (1) вала с рабочим колесом по п. 14.
RU2016143121A 2014-05-15 2015-05-13 Способ предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины RU2686161C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITCO2014A000015 2014-05-15
ITCO20140015 2014-05-15
PCT/EP2015/060609 WO2015173311A1 (en) 2014-05-15 2015-05-13 Method for preventing the corrosion of an impeller-shaft assembly of a turbomachine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016143121A RU2016143121A (ru) 2018-06-15
RU2016143121A3 RU2016143121A3 (ru) 2018-11-02
RU2686161C2 true RU2686161C2 (ru) 2019-04-24

Family

ID=51220657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143121A RU2686161C2 (ru) 2014-05-15 2015-05-13 Способ предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10598186B2 (ru)
EP (1) EP3143286B1 (ru)
JP (1) JP6713417B2 (ru)
CN (1) CN106536865B (ru)
RU (1) RU2686161C2 (ru)
WO (1) WO2015173311A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9335296B2 (en) 2012-10-10 2016-05-10 Westinghouse Electric Company Llc Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation
CA3102234A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 Ihi Corporation Turbine impeller
IT201900003463A1 (it) 2019-03-11 2020-09-11 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Componente di turbomacchine avente un rivestimento metallico
US11935662B2 (en) 2019-07-02 2024-03-19 Westinghouse Electric Company Llc Elongate SiC fuel elements
JP7440621B2 (ja) 2019-09-19 2024-02-28 ウェスティングハウス エレクトリック カンパニー エルエルシー コールドスプレー堆積物のその場付着試験を行うための装置及びその使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0651169A1 (en) * 1993-11-03 1995-05-03 Ingersoll-Rand Company Method for preventing fretting and galling in a polygon coupling
US20050111985A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Delta Electronics, Inc. Fan and rotor structure thereof
US20100104457A1 (en) * 2008-10-25 2010-04-29 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co.Kg Turbocharger
RU2010129225A (ru) * 2009-07-15 2012-01-20 Нуово Пиньоне С.П.А. (It) Способ получения слоя покрытия на турбинном компоненте, указанный компонент и соответствующий элемент турбины

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2428728A (en) 1944-05-18 1947-10-07 United Specialties Co Turbine wheel
US5910340A (en) 1995-10-23 1999-06-08 C. Uyemura & Co., Ltd. Electroless nickel plating solution and method
US6481970B2 (en) * 2000-06-28 2002-11-19 Honeywell International Inc. Compressor wheel with prestressed hub and interference fit insert
JP2003161259A (ja) 2001-11-22 2003-06-06 Toyota Industries Corp 圧縮機用摺動材
JP2004293467A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Aisin Seiki Co Ltd ウォータポンプ
US6886345B2 (en) * 2003-07-14 2005-05-03 Siemens Westinghouse Power Corporation Electrostatic evaporative cooling system
DE10332420A1 (de) * 2003-07-16 2005-02-10 Alstom Technology Ltd Aluminiumbasierte multinäre Legierungen und deren Verwendung als wärme- und korrosionsschützende Beschichtungen
RU2414603C2 (ru) * 2006-06-08 2011-03-20 Сименс Акциенгезелльшафт Турбинный компонент (варианты), турбина и способ покрытия турбинного компонента
JP4709731B2 (ja) 2006-11-17 2011-06-22 三菱重工業株式会社 耐食性めっき層形成方法および回転機械
CN201265043Y (zh) * 2008-08-29 2009-07-01 上海工程技术大学 一种耐高温部件的热障复合镀层
JP2012504192A (ja) * 2008-09-29 2012-02-16 ウイリアム・ディー．・ハースト 合金被覆装置及びメタライディング方法
IT1393140B1 (it) * 2009-03-17 2012-04-11 Nuovo Pignone Spa Metodo di produzione di un rivestimento protettivo per un componente di una turbomacchina, il componente stesso e la relativa macchina
US8312607B2 (en) * 2009-12-18 2012-11-20 Andrzej Pecherzewski Impeller installation tool
ITCO20120015A1 (it) * 2012-04-12 2013-10-13 Nuovo Pignone Srl Metodo per la prevenzione della corrosione e componente ottenuto mediante tale metodo
US9382813B2 (en) * 2012-12-04 2016-07-05 General Electric Company Turbomachine diaphragm ring with packing retainment apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0651169A1 (en) * 1993-11-03 1995-05-03 Ingersoll-Rand Company Method for preventing fretting and galling in a polygon coupling
US20050111985A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-26 Delta Electronics, Inc. Fan and rotor structure thereof
US20100104457A1 (en) * 2008-10-25 2010-04-29 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co.Kg Turbocharger
RU2010129225A (ru) * 2009-07-15 2012-01-20 Нуово Пиньоне С.П.А. (It) Способ получения слоя покрытия на турбинном компоненте, указанный компонент и соответствующий элемент турбины

Also Published As

Publication number Publication date
EP3143286B1 (en) 2018-04-25
US10598186B2 (en) 2020-03-24
WO2015173311A1 (en) 2015-11-19
US20170130733A1 (en) 2017-05-11
CN106536865A (zh) 2017-03-22
RU2016143121A3 (ru) 2018-11-02
CN106536865B (zh) 2018-09-14
JP6713417B2 (ja) 2020-06-24
EP3143286A1 (en) 2017-03-22
RU2016143121A (ru) 2018-06-15
JP2017516017A (ja) 2017-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2686161C2 (ru) Способ предотвращения коррозии узла вала с рабочим колесом турбомашины
JP6163537B2 (ja) 腐食防止方法およびそれによって得られる部品
BR0304193A (pt) Método para formar revestimento protetor de calor e corrosão e substrato
EP2359940A1 (en) Overspray shielding device and method
US20160240309A1 (en) Method for depositing a composite film on a permanent neodymium-iron-born magnet
US20190309431A1 (en) Controlled method for applying coating materials to complex heat transfer surfaces
JP2005529231A5 (ru)
US20190032218A1 (en) Process for Adhering Solid Lubricant to Surface of Interference Fit Fastener
CN105863746A (zh) 蒸汽轮机及其表面处理方法
US20070029205A1 (en) Method of surface treatment for metal and nonmetal surfaces
JP6126002B2 (ja) 円筒体の製造方法及び真空ポンプの製造方法
JP2017145825A (ja) 蒸気タービン内側ケーシング構成部品およびその修復方法
JP5032364B2 (ja) カバープレートを備えた水車又はポンプ水車の腐蝕防止処理方法と腐蝕防止処理が施されたカバープレートを備えた水車又はポンプ水車
CN106133203B (zh) 抗腐蚀和抗磨损的处理方法
JP2012047117A (ja) 地熱タービン設備の防食方法及び装置並びに地熱タービン設備の構成機器
Kim et al. Observation of damage behavior with spray distance for Al‐Zn‐Zr thermal spray coating
JP2007182776A (ja) タービン翼の補修方法及びタービン翼
RU2515298C1 (ru) Способ нанесения полиуретанового покрытия
JPH09144689A (ja) ポンプ及びその製造方法
Eppensteiner et al. Chromate conversion coatings.
EP1808506A1 (de) Verfahren zum Behandeln von Werkstücken mittels einer chemischen Substanz
JPS6031899B2 (ja) 金属表面の腐食ならびに応力腐食割れ防止および進行阻止法
TWM494697U (zh) 具有保護膜之金屬構件
JP2008002533A (ja) 転がり転送部材の表面処理方法