دانلود تحقیق توربین های گازی

کلیات

1)کمک به پرسنل تعمیراتی در آشنا شدن با واحد، و اینکار با تفکیک نوع بازرسی ها بر حسب نوع سیستم ها، و در مناسبت های لازم، توصیف مختصری در رابطه با علت بازرسی، و کارهایی که باید انجام شود ارائه می گردد.

2)تعیین اجزاء و قطعاتی که باید به طور دوره ای (متناوب) بین تست های راه اندازی اولیه و بازرسی های بعدی آزمایش شوند.

3)در اینجا فواصل بازرسی بر مبنای نظرات مهندسی و تجارب کسب شده از واحدهای توربین گاز می‌باشد. فواصل زمانی واقعی برای هر توربین گاز خاص باید بر مبنای تجارب کاری استفاده کننده و شرایط محیطی رطوبت، گرد و غبار و اتمسفر خورنده (Corrosive) تعیین شود.

قبل از انجام بازرسی های برنامه ریزی شده یا اخذ اطلاعات در رابطه به نحوه کار توربین، کمپرسور را بر طبق روش تمیز کردن کمپرسور توربین گاز که در بخش 2 (عملیات استاندارد) این کتاب بیان گردیده تمیز کنید. قبل و بعد از هر بازرسی مجموعه کاملی از اطلاعات از جمله مقادیر لرزش باید گرفته و بعنوان مرجع ثبت شود. ثبت بازرسیهای انجام شده و شرح کارهای تعمیراتی اجرا شده بیشتری کمک را در مشخص شدن یک برنامه تعمیراتی خوب برای واحدهای توربین گاز خواهد داشت. برنامه تعمیراتی با امور جزئی شروع شده و متناسب با کارکرد واحد افزایش یافته تا اینکه به یک تعمیر اساسی (Major overhaul) منتهی می شود و سپس سیکل فوق تکرار خواهد شد. انجام بازرسی ها را می توان آنچنان ترتیب داد که مدت زمان خروج واحد و هزینه تعمیراتی برای کارکرد خاصی را کاسته و ضمناً حداکثر زمان دستیابی به واحد را افزایش داد.

عواملی که بر مقدار و حجم تعمیرات اثر می گذارند:

فاکتورهایی که بیشترین تأثیر را بر عمر قطعات هر دستگاه معین دارند 

توجه: اثر فاکتورهای تعمیراتی از قبیل نوع سوخت، تعداد استارت ها و نحوه بارگیری در تعمیرات هر واحد، در صورت حضور همه فاکتورها، به مجموع اثرات آنها بستگی دارد.

همچنین باید توجه شود که همچنان که فاکتور تعمیراتی اضافه می شود، زمان بین بازرسیها و تعمیرات اجزاء کاسته شده و ممکن است که تعویض قطعات افزایش یابد.

سوخت Fuel

اثر نوع سوخت بر عمر قطعات مربوطه به انرژی تشعشعی در پروسه احتراق و قابلیت پودر شدن سوخت های مایع مختلف می‌باشد. بنابراین گاز طبیعی که نیاز به پودر شدن ندارد، کمترین سطح انرژی تشعشعی را داشته و طولانی ترین عمر قطعات را ایجاد خواهد کرد. گاز طبیعی برای استفاده توربین های گاز در کاربردهای صنعتی سوخت متداول می‌باشد.

بعد از سوخت گاز، به ترتیب سوخت مایع تقطیر شده (Distillate fuel) و سوخت خام (Ceude oil)، با توجه به انرژی تشعشعی بزرگتر و قابلیت پودر شدن بدتر، در کاهش طول عمر قطعات مؤثر می باشند.

همچنانکه در شکل 2-1 نشان داده شده است. همچنین ناخالصی های (کثافات) موجود در سوخت بر فواصل تعمیراتی اثر می گذارند. این موضوع خصوصاً برای سوخت‌های مایعی که در مسیر خود از پمپ ها، اجزاء اندازه گیری و نازل ها عبور می‌کنند و در اثر انجام تعمیرات روی این اجزاء احتمال کثیف شدن سوخت وجود دارد، صحت دارد. ناخالصی های موجود در سوخت گاز می تواند سبب سایش مکانیکی (Errosion) یا خوردگی شیمیایی (Corrosion) در کنترل والوها (Control Valves) و نازل های سوخت شود.

موضوع محدود کننده در کارکرد مداوم با سوخت های مایع، کثیفی نازل های سوخت می‌باشد. سوخت خیلی تمیز می تواند فواصل تعمیراتی را افزایش دهد حال آنکه سوخت کثیف باعث کم شدن آن خواهد شد.

میزان تکرار استارت (راه اندازی) Starting frequency

هر توقف و راه اندازی یک توربین گاز، مسیرگاز داغ را در معرض سیکل های حرارتی قابل توجهی قرار می‌دهد. سیستم های کنترل جهت به حداقل رساندن این اثر طراحی و تنظیم شده اند. هرچند که توربین گازی با شرایط مکرر راه اندازی و توقف، عمر قطعات کوتاهتری نسبت به یک واحد مشابه در کارکرد پیوسته خواهد داشت. شکل 3-1 را ببینید.

سیکل بارگیری Load Cycle

سیکل بارگیری توربین گاز تا موقعی که پیوسته و مداوم باشد اثرات مخرب کمی بر عمر قطعات خواهد داشت زیرا به تغییرات مکرر و سریع بار نیاز ندارد. شکل 4-1 را ببینید.

محیط Environment

وضعیت هوای ورودی به توربین گاز در صورتی که ساینده یا خورنده باشد می تواند اثر قابل توجهی روی مخارج تعمیراتی داشته باشد. اگر مواد ساینده (نظیر مواد ناشی از طوفان شن) در هوای ورودی باشند باید توجه خاصی به فیلتره کردن ورودی مبذول شود تا این اثر را بتوان به حداقل رساند.

در صورتی که توربین گاز می بایست در یک محیط خورنده (برای مثال محیط نمک دار) به کار افتد، باید توجه دقیقی به موقعیت مکانی وضعیت هوای ورودی و کاربرد مواد مناسب و پوشش های (Coatings) حفاظتی مبذول شود. ضروری است که در طی مراحل برنامه ریزی یک واحد خاص، انواع مواد آلوده کننده خورنده یا ساینده را تشخیص داده و اقدامات لازم برای به حداقل رساندن آنها انجام شود.

تجارب تعمیراتی (Manitenance practices)

آگاهی داشتن بر وضعیت قطعات فقط بر مبنای تخمین ها بوده و بسته به دستگاهها و شرایط کاری خاص تغییر خواهد کرد. هرچند تخمین های مبتنی بر تجارب قبلی می‌تواند در طرح ریزی یک برنامه تعمیراتی بسیار مفید باشد، با جمع آوری اطلاعات واقعی کاری در مورد یک واحد خاص قدم بعدی می بایست تنظیم دوره های بازرسی خوب باشد.

بازرسی اولیه را می توان بر مبنای جدول بازرسی احتراق، جدول بازرسی مسیر گاز داغ و جدول بازرسی اساسی منطبق با واحد خود و نیازهای برآورده شده جهت موقع خروج واحد مندرج در شکل 5-1 برنامه ریزی کرده باید در نظر داشت که نیازهای برآورد شده جهت موقع خروج واحد را می توان برای تخمین سیکل های تعمیراتی به کار برد اگرچه این مقادیر بسته به فاکتورهای زیادی که شرایط کاری یک واحد خاص نصب شده مشخص می‌کند تغییر خواهد کرد.

دوره های زمانی بازرسی بسته به سوخت، سیکل کاری و تجربه تعمیراتی دارنده دستگاه تغییر خواهد کرد. مقدار نفر ساعت (man hour) بازرسی بسته به برنامه ریزی قبلی، دسترسی به قطعات، قابلیت کاری، شرایط جوی، میزان استهلاک مجموعه، نظارت و غیره تغییر خواهد کرد.

برآورد دقیق مدت زمان خروج واحد، نیازهای قطعات یدکی، و مخارج وابسته به بازرسی یک واحد خاص نصب شده را می توان از متخصصان مربوطه بدست آورد. برنامه ریزی خوب تعمیراتی جهت حداقل زمان توقف (Down time) به سهولت دسترسی به قطعات تعویضی (جدید یا قبلاً تعمیر شده) که بتواند با قطعات موجود تعویض شود نیاز دارد. قطعات تعویض شده را بعداً بدون آنکه زمان توقف را طولانی تر کند می توان تعمیر کرد.

برای اطمینان از کارکرد بهینه (Optimum) توربین گاز حداقلی از قطعات یدکی باید در انبار موجود باشد تا بازرسی توربین گاز را پشتیبانی کند. یک مرکز مشخص در واحد می تواند قطعات یدکی کافی جهت بازرسی مسیر گاز داغ را انبار کند.

بسیاری از نیروگاههای گازی با تشخیص این موضوع که قابلیت دسترسی به این قطعات زمان غیر مفید در اورهال اساسی را به حداقل می رساند، قطعات یدکی عمده را در محل نیروگاه انبار می کنند. برنامه طرح ریزی شده تعمیراتی نیازهای تجهیزات را پیش بینی کرده و انتظارات ما از سیستم از نظر استفاده، قابلیت اطمینان و مخارج را برآورده می‌کند.

انواع بازرسی

انواع بازرسی ها را که می توان بطور کلی تحت عناوین بازرسیهای حالت کاری و حالت توقف واحد تقسیم بندی کرد. بازرسیهای در حین کار واحد، در حین راه اندازی (Start-up) و در حالی که واحد کار می‌کند انجام می شود. این بازرسی بر وضعیت عمومی واحد و تجهیزات وابسته دلالت می‌کند. بازرسی حالت توقف واحد در حالی اجرا می شود که واحد در یک توقف می‌باشد. بازرسیهای واحد متوقف شده (shut down) شامل بازرسیهای احتراق، مسیر گاز داغ، و اساسی می‌باشد. بازرسی های اساسی نیاز به دمونتاژ یا پیاده کردن (Disassembly) توربین (در درجات مختلف) داد. شکل 6-1 را ملاحظه کنید.

اگر در نظر است که واحد برای مدت طولانی متوقف باشد، هر هفته یکبار آن را روی ترنینگ گیر (Turning gear) قرار داده و روغن را به گردش در آورید تا ژورنال ها را جهت جلوگیری از زنگ زدگی بپوشاند. بازرسی های ویژه نظیر بازدید بورسکوپ (Borescope) یا تست ادی کارنت (Eddy current) را بدون ممانعت از قابلیت دسترسی به واحد می توان جهت برنامه ریزی بعدی تعمیرات دوره ای بکار برد. ضمناً توصیه می شود که هر وقت که نفرات کافی در واحد حضور دارند، بازرسیهای چشمی (Visual)اجرا شود.