Ремонт газотурбинных установок: Ремонт и обслуживание газовых турбин и ГТУ

Содержание

Страница не найдена | DMEnergy

Перейти к содержимому

Оставить заявку

Наша компания создана для предоставления экспертных решений, оборудования
и оперативной поддержки для оптимизации производственного процесса. Заполните форму, выберите интересующий Вас каталог и мы отправим Вам презентацию.

Выберите презентацию1) Фильтра КВОУ2) Масла SHELL3) Системы управления4) Редукторы5) Проекты Малой Распределительной Генерации6) Генерации на низкокалорийном топливе7) Общая презентация ГТУ8) Компетенции по ГТУ GE LM9) Компетенции по ГТУ GE Frame10) Системы удаленного мониторинга11) Системы защиты турбогенераторов12) Компетенции по динамическому оборудованию13) Запорно регулирующая арматура14) Буровое оборудование15) Компетенции по ГТУ Frame 6 FA

Настоящая заявка претендует на приоритет по отношению к заявке Германии 103 19 019.8, поданной 27 апреля 2003 г., и международной патентной заявке РСТ № PCT/DE2004/000656, поданной 29 марта 2004 г., раскрытие которого прямо включено в настоящее описание посредством ссылки.

Техническое обслуживание и техническое обслуживание, в частности ремонт газовых турбин, в частности авиационных двигателей, становится решающим фактором при определении прямых эксплуатационных расходов самолета. Например, примерно 30% прямых эксплуатационных расходов самолета можно отнести к авиационным двигателям, при этом около трети эксплуатационных расходов, связанных с двигателями, приходится на техническое обслуживание авиационных двигателей. Таким образом, затраты на техническое обслуживание авиадвигателей составляют около 10% от общих прямых эксплуатационных расходов самолета. Из этого непосредственно следует, что эффективное и малозатратное техническое обслуживание, обслуживание и ремонт авиадвигателей имеет решающее значение для авиакомпаний. Аналогичная ситуация относится и к стационарным газовым турбинам.

До сих пор техническое обслуживание газовых турбин, в частности авиационных двигателей, основывалось на так называемом цеховом принципе. При так называемом цеховом принципе газовая турбина, в частности авиадвигатель, остается, по крайней мере в некоторых случаях, на одном месте или в одном месте. Материалы, инструменты и персонал, необходимые для выполнения работ, предоставляются для газовой турбины или авиационного двигателя в такое время, чтобы возникало как можно меньше нарушений и чтобы обещанное время обслуживания газовой турбины, в частности авиационного двигателя, можно соблюдать.

Техническое обслуживание и техническое обслуживание газовых турбин, в частности авиационных двигателей, основанное на так называемом принципе цеха, имеет, однако, тот недостаток, что процесс технического обслуживания не следует определенной структуре. На самом деле работы на газовой турбине или авиационном двигателе выполняются практически в любой желательной последовательности, так что могут возникать нарушения и задержки в обслуживании газовых турбин или авиационных двигателей, особенно когда несколько из них обслуживаются одновременно. Соответственно, техническое обслуживание, основанное на так называемом цеховом принципе, имеет недостатки, заключающиеся, с одной стороны, в отсутствии четкой структуры процесса, а с другой стороны, в длительном техническом обслуживании и обслуживании. Это отрицательно сказывается на эффективности обслуживания газовых турбин, в частности авиационных двигателей.

При техническом обслуживании, в том числе при ремонте, газовых турбин, в том числе авиадвигателей, газовые турбины, в том числе авиадвигатели, разбирают. Затем осматривают и/или ремонтируют модули и/или узлы и/или отдельные детали газовых турбин, в частности авиадвигателей. Газовые турбины, в частности авиадвигатели, в последующем собираются из проверенных и/или отремонтированных и/или новых модулей и/или узлов и/или отдельных деталей. Согласно изобретению ремонт подразделяется не менее чем на две ремонтные операции, при этом ремонтируемые модули и/или узлы и/или отдельные детали хотя бы одной газовой турбины перемещаются через ремонтные станции для перемещения модулей и/или агрегаты и/или отдельные детали каждой или каждой газовой турбины на ремонтные станции, приспособленные для этой цели, для проведения ремонтных работ.

Способ согласно изобретению технического обслуживания, в частности ремонта, газовых турбин, в частности авиационных двигателей, впервые предлагает ремонт газовых турбин, в частности авиационных двигателей, на основе так называемого принципа конвейерной ленты. Соответственно, одно фундаментальное открытие в отношении настоящего изобретения состоит в том, что принцип конвейерной ленты также пригоден для ремонтных работ. Изобретение преодолевает прежнее предубеждение, что принцип конвейерной ленты пригоден только для нового производства газовых турбин, в частности авиационных двигателей, но не подходит для их ремонта. Это предшествующее отклонение от известного уровня техники оправдано тем, что новое изделие изготавливается из отдельных частей или сырья с определенной характеристикой во время нового производства, в то время как, напротив, изделие с неизвестной характеристикой должно быть разобрано, осмотрено, отремонтировано и затем собрали во время ремонта. В отличие от нового производства требуемые этапы работ при ремонте газовых турбин, в частности авиационных двигателей, не всегда одинаковы, а всегда зависят от конкретного состояния ремонтируемой газовой турбины или авиадвигателя. Однако настоящее изобретение в данном случае показывает, что принцип конвейерной ленты можно успешно использовать и для ремонта газовых турбин, в частности авиационных двигателей. Способ согласно изобретению обеспечивает высокую эффективность ремонта и короткое время обслуживания. Предлагаемый способ технического обслуживания, в частности ремонта, газовых турбин, в частности авиационных двигателей, является очень гибким.

Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения ремонт модулей и/или узлов и/или отдельных деталей производится на разных ремонтных линиях, с принятием решения после осмотра модулей и/или узлов и/или отдельных деталей на ремонтная линия, на которую будет отправлен ремонтируемый модуль и/или узел и/или отдельная деталь. Решение о том, на какую из ремонтных линий будет передан модуль, и/или узел, и/или отдельная деталь, в основном определяется ремонтными работами, которые должны быть выполнены.

Два или более ремонтных этапа предпочтительно выполняются последовательно в пределах одной ремонтной линии, при этом модули и/или узлы и/или отдельные детали перемещаются по циклу, то есть прерывисто, на согласованные ремонтные станции для выполнения этапы ремонта.

Помимо ремонтных станций в ремонтных линиях предусматриваются центральные ремонтные станции, на которые передаются модули и/или узлы и/или отдельные детали из разных ремонтных линий. Это обеспечивает высокую степень стабильности процесса, так как трудоемкие работы выполняются на центральных ремонтных станциях, и не оказывают негативного влияния на график внутри ремонтных линий.

В соответствии с одной предпочтительной разработкой изобретения предусмотрены две или более идентичных ремонтных станций, по крайней мере, для некоторых этапов ремонта в рамках ремонтных линий, так что можно выполнять одни и те же этапы ремонта на разных модулях и/или узлов и/или отдельных деталей одновременно в рамках одной ремонтной линии. Это может сократить время цикла ремонтной линии и повысить эффективность метода.

РИС. 1 показана блок-схема сигналов, иллюстрирующая способ согласно варианту осуществления изобретения, включающий разборку авиадвигателя, ремонт модулей и/или узлов и/или отдельных частей авиадвигателя и сборку авиадвигателя;

РИС. 1 показан вариант осуществления очень схематичной блок-схемы сигналов или блок-схемы способа согласно изобретению. ИНЖИР. 1 показана разборка, ремонт и последующая сборка авиадвигателя. ИНЖИР. 2 показана более подробная блок-схема, относящаяся к фактическому ремонту модулей и/или узлов и/или отдельных деталей авиадвигателя, а на фиг. 3 представлена более подробная блок-схема одной конкретной ремонтной линии.

За разборкой авиадвигателя в соответствии с этапом 10 следует этап 11 , на котором осматриваются и/или ремонтируются модули и/или узлы и/или отдельные детали авиадвигателя. Если процесс проверки на шаге 11 обнаруживает, что модуль и/или узел и/или отдельная деталь авиадвигателя не повреждены, то, естественно, не ремонтируется.

Осмотр и возможный ремонт на этапе 11 следуют на этапе 12 при сборке авиационного двигателя. В процессе сборки авиадвигателя авиадвигатель собирается из проверенных и/или отремонтированных и/или новых модулей, узлов и/или отдельных деталей. В частности, если он обнаружен при проверке на шаге 11 о том, что модуль, узел или отдельная деталь авиадвигателя больше не подлежат ремонту, он заменяется новым или как новый модуль, узел или отдельная деталь.

Согласно изобретению ремонт подразделяют не менее чем на два этапа ремонта, при этом ремонтируемые модули и/или узлы и/или отдельные детали хотя бы одной газовой турбины перемещают через ремонтные станции для перемещения модулей и /или узлы и/или отдельные детали каждой или каждой газовой турбины на ремонтные станции, приспособленные для этой цели, для выполнения ремонтных работ. Соответственно ремонтируемые модули и/или узлы и/или отдельные детали не остаются на одном месте или в одном положении, а фактически перемещаются по разным ремонтным станциям, меняя свое местонахождение. Соответственно, в объеме изобретения для технического обслуживания или ремонта авиационных двигателей впервые используется так называемый принцип конвейерной ленты.

РИС. 1 иллюстрирует и визуализирует разделение ремонта в соответствии с этапами 11 на различные этапы ремонта. После того, как авиационный двигатель был разобран на модули, узлы или отдельные детали на этапе 10 , модуль, узел или отдельная деталь, подлежащая ремонту, затем подвергается ремонту на этапах 13 , 14 , 15 , . 16 , 17 , 18 и 19 . Для выполнения шагов ремонта 13 — 19 модуль, сборка или отдельная деталь перемещаются через ремонтные станции, расположенные последовательно, по определенному циклу. Каждая из ремонтных станций соответствует этапу ремонта, который необходимо выполнить, так что инструменты и материалы, необходимые для работы, предоставляются на ремонтной станции.

В примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 1 этап ремонта 13 представляет собой этап очистки модуля, узла или отдельной детали, подлежащей ремонту. Испытание на трещину проводится на шаге ремонта 9.0041 14 , а сварочные работы выполняются на этапе ремонта 15 на модуле, в сборе или отдельной детали, подлежащей ремонту. Шлифовальные работы выполняются на этапе ремонта 16 , работы по сборке выполняются на этапе ремонта 17 , а работы по сверлению ремонтируемого модуля, узла или отдельной детали выполняются на этапе ремонта 18 . . В показанном примерном варианте окончательная проверка отремонтированного модуля, узла или отдельной детали осуществляется на этапе ремонта 9.0041 19 .

Отдельные этапы ремонта с 13 по 19 , а также предусмотренные для этого ремонтные станции определяют четкую структуру процесса и, таким образом, образуют ремонтную линию. Последовательность ремонтных работ четко определена и указана. Пересечения и пересечения в технологической цепочке или ремонтной линии избегают с помощью способа согласно изобретению.

В объем изобретения входит перемещение ремонтируемых модулей и/или узлов и/или отдельных деталей по ремонтной линии, как показано в блоке 11 , эта строка определяется этапами ремонта с 13 по 19 , как в блоке 11 , в заданном цикле. Цикл в этом случае предпочтительно согласуется с этапами ремонта, которые должны быть выполнены в соответствующей ремонтной линии.

Как видно из фиг. 1, в дополнение к этапам ремонта 13 — 19 , которые объединены в одну ремонтную линию и выполняются на ремонтных станциях, расположенных последовательно, центральные этапы ремонта 20 , 21 можно проводить в предусмотренных для этого центральных ремонтных станциях, вдали от ремонтной линии. Центральные ремонтные станции предпочтительно используются для выполнения тех центральных ремонтных операций, которые занимают много времени и не должны управлять циклом ремонтной линии. Например, это могут быть процессы термообработки, процессы промывки или процессы гальваники. Эти основные этапы ремонта 20 , 21 выполняются отдельно от линии ремонта, независимо от линии ремонта и независимо от цикла линии ремонта. Это повышает стабильность всего метода ремонта.

РИС. 2 более подробно иллюстрирует способ согласно изобретению. ИНЖИР. 2, таким образом, еще раз показывает этап 10 разборки авиационных двигателей на модули и/или узлы и/или отдельные детали. Как уже упоминалось, этапу 10 предшествует очистка авиационных двигателей, причем в данном случае авиационные двигатели очищаются как единое целое.

Этап 22 предоставляется после этапа 10 и перед фактическим ремонтом в смысле этапа 11 , в котором модули и/или узлы и/или отдельные детали подвергаются проверке. В результате этой проверки модули и/или узлы и/или отдельные детали, подлежащие ремонту, передаются на одну из ремонтных линий 23 , 24 или 25 , показанных в примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2. Решение о том, на какую из ремонтных линий 23 , 24 или 25 будет поставляться ремонтируемый модуль, узел или отдельная деталь, в основном определяется выполняемыми ремонтными работами.

В качестве примера, в примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, линия ремонта 23 представляет собой линию ремонта с интенсивным нанесением покрытий, линия ремонта 24 представляет собой линию ремонта с интенсивной сваркой, а линия ремонта 25 представляет собой линию ремонта без интенсивной сварки. В дополнение к ремонтным линиям, упомянутым здесь в качестве примера, конечно, могут быть предусмотрены дополнительные ремонтные линии, например, ремонтная линия для модулей вентиляторов, корпусных модулей вентиляторов или их сборок или отдельных частей, ремонтная линия для компрессоров, или ремонтную линию для слабо поврежденных модулей, отдельных деталей или узлов.

Каждая из линий ремонта 23 , 24 и 25 включает два или более ремонтных этапа, которые должны выполняться последовательно. В строке ремонта 23 последовательно выполняются пять шагов ремонта 26 , 27 , 28 , 29 и 30 . В ремонтной строке 24 и в ремонтной строке 25 три ремонтных ступени 31 , 32 и 33 , а также 34 , 35 и 36 соответственно выполняются последовательно. Количество ремонтных операций является примерным и может, конечно, варьироваться.

Для выполнения соответствующих ремонтных операций ремонтируемые модули, узлы или отдельные детали перемещаются через последовательно расположенные ремонтные станции в соответствующих ремонтных линиях 23 , 24 и 25 . Каждая из ремонтных линий работает по заданному циклу, хотя циклы для отдельных ремонтных линий могут отличаться друг от друга.

РИС. 2 также еще раз показаны два центральных ремонтных этапа 37 и 38 , которые выполняются вдали от соответствующих ремонтных линий 23 , 24 и 25 . Для каждой центральной ремонтной ступени 37 , 38 снова предусмотрена одна центральная ремонтная станция. Центральные ремонтные станции могут комплектоваться со всех ремонтных линий 23 , 24 и 25 модулями и/или узлами и/или отдельными деталями, подлежащими ремонту. Это зависит, конечно, от того, являются ли этапы централизованного ремонта, которые должны быть выполнены на соответствующей центральной ремонтной станции, важными для конкретного ремонтируемого компонента. После того, как модуль, узел или отдельная деталь, подлежащая ремонту, были перемещены с ремонтной линии на центральную ремонтную станцию, тот же компонент после завершения соответствующего этапа центрального ремонта возвращается на ремонтную линию, с которой он был отправлен. удаленный.

Здесь следует отметить, что способ согласно изобретению позволяет ремонтировать модули и/или узлы и/или отдельные детали самых различных типов авиационных двигателей по принципу конвейерной ленты. Авиадвигатели, модули которых могут обслуживаться и ремонтироваться способом согласно изобретению, являются серийными двигателями и в данном случае известны специалистам в данной области техники. В качестве примера и в весьма схематичном виде на фиг. 4 показаны модули или агрегаты авиационного двигателя 9.0041 40 в ремонт. Авиационный двигатель 40 , показанный на ФИГ. 4 имеет модуль ротора главного вентилятора 41 , модуль корпуса вентилятора или модуль вентилятора 42 , модуль турбины низкого давления 43 , модуль турбины высокого давления 44 и модуль компрессора высокого давления 45 , узлы которого включают компрессор высокого давления 46 и камеру сгорания 47 .

Структурирование ремонта в ремонтные линии с пошаговым перемещением ремонтируемых модулей и/или узлов и/или отдельных деталей по ремонтным станциям, расположенным последовательно в пределах ремонтных линий, приводит к четкой структура процесса. Время, необходимое для обслуживания или ремонта авиационного двигателя, можно лучше спланировать. Другие части могут быть включены в способ по изобретению. Способ согласно изобретению работает по принципу «первым пришел, первым обслужен». Это означает, что компонент, который является отделкой, перемещаемой в зону конкретной ремонтной станции или центральной ремонтной станции, также обрабатывается в первую очередь. Поскольку количество ремонтных операций каждого модуля, узла или отдельной детали, подлежащей ремонту, может варьироваться в зависимости от его состояния, это означает, что, естественно, компонент, переданный на ремонтную линию после другого компонента, может снова покинуть ремонтную линию. перед этим компонентом. Соответственно, способ согласно изобретению не работает по принципу «первым пришел, первым вышел». Это значительно повышает эффективность ремонта авиадвигателей.

РИС. 3 показана блок-схема одной конкретной ремонтной линии. В качестве примера, всего четырнадцать ремонтных станций 2 a по 9 расположены последовательно в примерном варианте осуществления, показанном на фиг. 3, с перемещением модулей и/или агрегатов и/или отдельных частей ремонтируемых авиадвигателей в направлении стрелок через ремонтные станции 2 a по 9 , а точнее в зависимости от того, является ли модуль , сборка или отдельная деталь, подлежащая специальному ремонту, должны быть подвергнуты этапу ремонта, который должен быть выполнен на соответствующей ремонтной станции. Соответственно ремонтируемый модуль, узел или отдельная деталь не должны проходить через все ремонтные станции.

Номенклатура ремонтных станций, показанная на РИС. 3 показано, что только восемь из четырнадцати ремонтных станций 2 a с по 9 используются для выполнения различных этапов ремонта. For example, the repair stations 2 a , 2 b as well as 3 a , 3 b and 4 a , 4 b etc ..используются для выполнения одного и того же шага ремонта. Соответственно, для некоторых этапов ремонта в одной ремонтной линии предусмотрены две или более идентичных ремонтных станций. Соответственно, можно выполнять одни и те же ремонтные операции одновременно на разных модулях и/или агрегатах и/или отдельных деталях разных авиадвигателей в рамках одной ремонтной линии. Это гарантирует, что цикл ремонтной линии может поддерживаться, даже если для некоторых этапов ремонта требуется более длительное рабочее время.

В дополнение к ремонтным станциям 2 от до 9 , РИС. 3 показаны дополнительные рабочие станции. Рабочие места с аннотацией ФПИ используются для контроля оптических трещин на модулях и/или узлах и/или отдельных деталях, подлежащих ремонту. Рабочая станция с аннотацией STR представляет собой пескоструйную установку, на которой можно проводить обработку поверхностей. Рабочие места с пометкой EXP используются для увеличения диаметра обрабатываемых модулей и/или узлов и/или отдельных деталей. Станции, показанные в левой части фиг. 3, и которые имеют аннотацию TWK 9.0041 1 , TWK 2 и TWK 3 , используются для проведения любых работ по разборке, которые могут потребоваться на модулях и/или агрегатах различных типов авиационных двигателей. Кроме того, фиг. 3 показана моечная станция для очистки модулей и/или узлов и/или отдельных деталей, которая обозначена как WAS. Кроме того, входная буферная зона, которая не показана, может быть предусмотрена в качестве буфера для модулей, узлов или отдельных деталей, переданных на ремонтную линию. Участки также могут быть оборудованы станциями для выполнения задач по сварке, сверлению, сборке, измерению или регулировке. Сварочная станция имеет аннотацию SCHW.

В изобретении впервые предлагается использовать так называемый принцип конвейерной ленты для ремонта, технического обслуживания или обслуживания авиационных двигателей. Это преодолевает прежнее предубеждение, известное из предшествующего уровня техники, что принцип конвейерной ленты не подходит для работ по техническому обслуживанию или ремонту.

Вышеизложенное раскрытие было изложено только для иллюстрации изобретения и не предназначено для ограничения. Поскольку специалистам в данной области техники могут прийти в голову модификации раскрытых вариантов осуществления, включающие дух и сущность изобретения, следует понимать, что изобретение включает все, что входит в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Популярность газовых турбин во всем мире как источника механической энергии подчеркивает эффективность и надежность, которых можно достичь. Разнообразие конструкций, от авиационных производных до крупномасштабных энергоблоков, означает, что они могут применяться в самых разных областях. Их гибкость повышается за счет возможности частых операций пуска/останова, но это делает плановые проверки и техническое обслуживание еще более важными, особенно в приложениях с повышенным риском коррозии.

Кроме того, более высокие рабочие температуры и механические нагрузки создают потребность в использовании передовых технологических компонентов и процессов восстановления. Как правило, ремонтные работы состоят из снятия и повторного нанесения покрытий, восстановления геометрии с помощью сварки и восстановления состояния материала с помощью соответствующей термической обработки. Процедуры расширенного ремонта также включают в себя замену материалов, покрытий или конструкции, которые направлены на повышение производительности и увеличение периодов между плановыми работами по техническому обслуживанию.

Основные принципы работы газовой турбины относительно просты, но задействованные компоненты должны выдерживать высокие температуры и работать с очень малыми допусками. Для создания компонентов турбины используются узкоспециализированные детали и производственные процессы, которые необходимо надлежащим образом обслуживать для обеспечения постоянной эффективности и надежности.

Регулярный сбор данных с датчиков по всей установке позволяет получить важную информацию о вибрации, температуре, давлении и мощности турбины. Это сопоставляется и оценивается для определения любых аномалий в рамках отчета о пригодности к эксплуатации, в котором определяются проблемы, которым необходимо приоритизировать и решить, прежде чем они могут нанести значительный ущерб.

Мониторинг на основе состояния и рекомендуемые интервалы технического обслуживания обычно диктуются производителем оригинального оборудования (OEM), однако они используют универсальный подход и могут не подходить для некоторых приложений. Это особенно верно для газовых турбин, используемых для снижения пиковых значений или в качестве резервных установок; активы в этих ситуациях могут выиграть от удаленного мониторинга и индивидуальных пакетов обслуживания, которые учитывают менее распространенные обстоятельства.

Этот упреждающий подход дополняется модернизацией комплекта датчиков для использования таких элементов, как звуковые микрофоны в тракте горячего газа для выявления проблем с процессом сгорания. Специализированный пакет обеспечивает наилучшую эксплуатационную готовность газовой турбины, позволяя выполнять техническое обслуживание и ремонт в течение запланированных периодов остановки. Они также дают возможность устанавливать обновления и улучшения, повышающие надежность и производительность.

В основе газовой турбины компоненты тракта горячего газа требуют регулярных осмотров, поскольку тщательный осмотр отдельных лопаток турбины может выявить проблемы перегрева. Более очевидные дефекты могут быть обнаружены сервисным инженером с помощью бороскопа, но иногда может потребоваться более тщательный осмотр, для которого требуются более сложные инструменты.

Использование базового термографического оборудования позволяет определить накопление тепла в электрическом оборудовании и подшипниках с помощью пассивной системы обнаружения, основанной на тепловом излучении, испускаемом исследуемым компонентом. В отличие от этого, в активной термографии с синхронизацией используется ультразвуковое возбуждение для передачи энергии объекту, например лопасти турбины, и измеряется его отклик. При повреждении обычно однородного материала часть энергии волны поглощается и выделяется тепло, которое может быть обнаружено тепловизионной камерой.

Применительно к компонентам газовых турбин, где эффективное охлаждение необходимо для продления срока службы, эта технология может с первого взгляда определить, заблокированы или открыты охлаждающие отверстия. В рамках осмотра или ремонта необходимо проверить охлаждающие каналы как в лопатках, так и в лопатках, чтобы обеспечить постоянную надежность.

В современных газовых турбинах используются сложные конструкции и компоненты с передовыми технологиями, которые требуют новых процедур контроля, методов сварки, материалов покрытия и инструментов для восстановления компонентов тракта горячего газа до безопасного и пригодного к эксплуатации состояния.

Ремонт газотурбинных установок: Ремонт и обслуживание газовых турбин и ГТУ

Страница не найдена | DMEnergy

Страница не найдена | DMEnergy

Способ технического обслуживания и ремонта газовых турбин

Оптимизация производительности газовой турбины путем планового технического обслуживания и ремонта

Оценка эксплуатационной пригодности

Тепловой контроль

Новейшие ремонтные технологии