نگهداری توربین گازی چگونه انجام می شود؟

توربین‌های گازی بخش جدایی‌ناپذیری از موتورهای احتراق داخلی هستند.

فرایند تولید برق از این ماشین‌ها جذاب و سرراست است.

این فرایند با احتراق سوخت آغاز می‌شود که منجر به ایجاد گازهای داغ می‌شود.

این گازها به‌ اندازه کافی قدرتمند هستند تا یک توربین را بچرخانند و برق تولید کنند.

توربین گازی کاربردهای زیادی در تأمین نیروی هواپیما، قطار، کشتی، ژنراتورهای الکتریکی و پمپ‌ها دارد.

ترجیح توربین‌های گازی در تولید برق را می‌توان به نسبت بالای توان به وزن، اندازه جمع‌وجور، چرخش روان‌تر شفت اصلی، قابلیت اطمینان بالا و فشارهای احتراق اوج نسبتاً پایین‌تر نسبت داد.

در نتیجه، مانند هر دستگاه دیگری، نگهداری توربین گازی ضروری است.

نگهداری منظم، راندمان عملیاتی را افزایش می‌دهد، چرخه عمر آن را طولانی‌تر می‌کند و به کنترل هزینه‌های نگهداری کمک می‌کند.

در این مقاله با توضیح در مورد اصول نگهداری توربین گازی و بررسی موارد مشکل، راهکارهای کلی درباره نگهداری اصولی از توربین گازی ارائه می‌شود.

1# نگهداری صحیح توربین گازی

توربین‌های گازی به ‌عنوان اجزای محوری در صنایع متعدد شناخته می‌شوند.

آنها برای تولید برق کارآمد و قابل‌اعتماد موردنیاز هستند.

از هوافضا گرفته تا نفت و گاز، فولاد و موارد دیگر، این ماشین‌های پیشرفته نقش حیاتی در کاربردها و صنایع مختلف ایفا می‌کنند.

کارایی و طول عمر آنها به‌شدت به نگهداری منظم و دقیق بستگی دارد.

نگهداری منظم برای اطمینان از عملکرد بهینه و طول عمر توربین‌های گازی بسیار مهم است.

این امر با رسیدگی به مشکلات احتمالی، به جلوگیری از خرابی‌های غیرمنتظره و جلوگیری از خرابی‌های پرهزینه کمک می‌کند.

نگهداری توربین گازی در شرایط کاری مناسب، عملکرد آن را در سطوح بهینه عملکرد تضمین می‌کند.

توربین‌های کارآمد، سوخت کمتری را برای یک خروجی مشخص مصرف می‌کنند، در نتیجه اتلاف انرژی و مصرف سوخت کاهش می‌یابد.

فعالیت‌های تعمیر و نگهداری منظم به نرخ گرمای بهینه، معیاری برای بهره‌وری در تبدیل سوخت به برق و افزایش عمر تجهیزات کمک می‌کند.

بازرسی‌های ایمنی همچنین به کاهش خطر تصادفات کمک می‌کند.

2# مشکلات رایج توربین‌های گازی

در هنگام فعالیت هر توربین گازی، ممکن است مشکلات زیادی ایجاد شود که نیاز به تعمیر وجود داشته باشد.

از جمله این مشکلات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• رسوب کمپرسور: ورود کثیفی، گردوغبار و آلاینده‌ها به ورودی هوا می‌تواند راندمان کمپرسور را کاهش دهد.
  تمیزکردن منظم به جلوگیری از این امر کمک می‌کند.
• ناپایداری احتراق: اختلاط نامناسب سوخت و هوا، سوخت آلوده یا اجزای احتراق فرسوده می‌تواند باعث ناپایداری در احتراق شود و منجر به کاهش راندمان یا آسیب شود.
• آسیب به پره‌ها: فرسایش، حفره‌دار شدن یا ترک‌خوردن پره‌ها به دلیل دما و تنش بالا می‌تواند منجر به خرابی توربین شود.
  پره‌ها باید از نظر آسیب‌دیدگی به‌دقت تحت‌نظر باشند.
• خستگی حرارتی: چرخه‌های مکرر گرمایش و سرمایش می‌تواند باعث تنش حرارتی و ترک‌خوردگی در اجزای توربین شود.
  بازرسی‌های برنامه‌ریزی شده برای تشخیص زودهنگام مشکلات ضروری است.

با پیروی از یک برنامه تعمیر و نگهداری توربین گازی، اپراتورها می‌توانند از عملکرد کارآمد توربین‌های گازی اطمینان حاصل کرده و از خرابی‌های پرهزینه جلوگیری کنند.

3# انواع نگهداری توربین گازی

به طور خاص، دو نوع تعمیر و نگهداری توربین گازی وجود دارد که این دو نوع عبارت‌اند از:

1-3# نگهداری متعارف

در این حالت روزانه فعالیت‌های خاصی انجام می‌شود تا از عملکرد صحیح توربین‌ها اطمینان حاصل شود.

نکته اصلی در این نوع از اقدامات نگهداری توربین گازی این است که دما و فشار در محدوده ایده‌آل خود باشند.

در این حالت فعال‌بودن همه سیستم‌های امنیتی ضروری است.

به همین ترتیب، بررسی کمپرسورگریزازمرکز و توان مصرفی آن نیز ضروری می‌باشد.

در صورت لزوم، تمیزکردن کلی کمپرسور و در صورت تجاوز از سطح مقاومت آن، تعویض فیلترهای هوا ضروری است.

به‌ طور کلی، برای توسعه این فرایندها، توربین‌ها باید خاموش شوند.

2-3# تعمیر و نگهداری اساسی

این تعمیر و نگهداری نیاز به مراقبت و آمادگی عالی توسط متخصصان مسئول دارد.

وظایف مداوم شامل تعویض قطعاتی است که توربین گازی را تشکیل می‌دهند.

همچنین انجام فرایندهای تمیزکاری مختلف که عمیق‌تر هستند، ضروری خواهد بود.

در این حالت، این کار به‌ صورت دستی انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که همه چیز در شرایط عالی است.

لازم به ذکر است که این نوع تعمیر و نگهداری شامل انجام اصلاحاتی در مورد سیم‌کشی، پمپ‌ها، حسگرها و موارد دیگر می‌شود.

این کار بسیار بیشتر از تعمیر و نگهداری معمول طول می‌کشد؛ زیرا شما باید به هر جزئیات توجه دقیقی داشته باشید و هرگونه مشکلی را که ممکن است پیش بیاید، برطرف کنید.

اگر همه عناصر تشکیل‌دهنده ماشین‌آلات سالم باشند، به‌ سادگی می‌توان به کار ادامه داد.

4# مراحل نگهداری توربین گازی

انجام عملیات نگهداری توربین گازی بر اساس چند تکنیک اصلی صورت می‌پذیرد که این تکنیک‌ها در حالت کلی مراحل زیر را شامل می‌شود:

1-4# روش‌های تمیزکردن و روانکاری

تمیزکردن و روانکاری اجزای ضروری نگهداری توربین گازی هستند.

تمیزکردن منظم به از بین‌ بردن کثیفی و آلودگی‌هایی که می‌توانند به اجزای حیاتی آسیب برسانند کمک می‌کند، در حالی‌ که روانکاری به کاهش اصطکاک و سایش کمک می‌کند.

روش‌های خاص تمیزکردن و روانکاری به نوع توربین و اجزای آن بستگی دارد.

2-4# رویه‌های بازرسی و آزمایش

بازرسی‌ها و آزمایش‌های منظم، اجزای حیاتی تعمیر و نگهداری توربین گازی هستند.

بازرسی‌ها باید به طور منظم انجام شوند تا مشکلات بالقوه شناسایی شوند، در حالی‌ که آزمایش می‌تواند به اطمینان از عملکرد اجزای حیاتی طبق برنامه کمک کند.

رویه‌های خاص بازرسی و آزمایش به نوع توربین و اجزای آن بستگی دارد.

3-4# دستورالعمل‌های تعمیر و تعویض

اگر در طول بازرسی‌ها و آزمایش‌ها مشکلاتی شناسایی شود، باید دستورالعمل‌های تعمیر و تعویض تدوین شود.

این دستورالعمل‌ها باید شرایطی را که تحت آن تعمیرات یا تعویض‌ها باید انجام شوند، مشخص کنند.

4-4# تکنیک‌های پایش وضعیت

تکنیک‌های پایش وضعیت می‌توانند به شناسایی مشکلات بالقوه قبل از تبدیل شدن به مشکلات عمده کمک کنند.

تکنیک‌های خاص به نوع توربین و اجزای آن بستگی دارند؛ اما ممکن است شامل آنالیز ارتعاش، ترموگرافی و آزمایش اولتراسونیک باشند.

5# برنامه تعمیر و نگهداری توربین گازی

برنامه تعمیر و نگهداری توربین‌ها بر حسب نوع آن می‌تواند متفاوت باشد؛ ولی حالت کلی این کار می‌تواند به شرح زیر تعریف شود:

1-5# شناسایی توربین‌ها و تجهیزات حیاتی

اولین گام در تدوین یک برنامه تعمیر و نگهداری توربین گازی، شناسایی توربین‌ها و تجهیزات حیاتی است.

این تجهیزات ممکن است شامل توربین‌هایی باشند که برای عملیات شما حیاتی هستند یا توربین‌هایی که در معرض سایش و پارگی زیاد قرار دارند.

2-5# تحقیق در مورد دفترچه‌های راهنما و توصیه‌های OEM

پس از شناسایی توربین‌ها و تجهیزات حیاتی، باید دستورالعمل‌ها و توصیه‌های تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) برای شناسایی الزامات و رویه‌های خاص نگهداری موردبررسی قرار گیرد.

این دستورالعمل‌ها اطلاعات دقیقی در مورد وظایف نگهداری توصیه‌شده، دفعات بازرسی و رویه‌های تعمیر ارائه می‌دهند.

3-5# شرایط عملیاتی فاکتورینگ

سن تجهیزات، شرایط عملیاتی و سابقه خرابی‌های گذشته باید هنگام تدوین یک برنامه نگهداری در نظر گرفته شود.

اجزایی که در معرض سایش و پارگی زیاد هستند یا سابقه خرابی دارند باید بیشتر از سایر اجزا مورد بازرسی و نگهداری قرار گیرند.

4-5# تعیین برنامه‌ها و وظایف تعمیر و نگهداری

برنامه‌ها و وظایف تعمیر و نگهداری باید برای تمام توربین‌ها و تجهیزات حیاتی تعیین شود.

این برنامه‌ها باید فراوانی بازرسی‌ها و وظایف تعمیر و نگهداری و همچنین رویه‌ها و اجزای خاصی که باید مورداستفاده قرار گیرند را مشخص کنند.

5-5# توسعه سیستمی برای ردیابی و ثبت فعالیت‌های تعمیر و نگهداری

در نهایت، باید سیستمی برای ردیابی و ثبت فعالیت‌های تعمیر و نگهداری ایجاد شود.

این سیستم باید شامل یک گزارش تعمیر و نگهداری برای هر توربین باشد که جزئیات تمام بازرسی‌ها، وظایف تعمیر و نگهداری و تعمیرات انجام شده را در خود جای داده باشد.

این اطلاعات می‌تواند برای شناسایی روندها و الگوهای موجود در مسائل مربوط به تعمیر و نگهداری مورداستفاده قرار گیرد و شما را قادر سازد تا برنامه تعمیر و نگهداری خود را در طول زمان بهینه کنید.

6# وظایف معمول تعمیرات و نگهداری توربین گازی

عملکرد روان توربین‌های گازی به‌شدت به اجرای به‌موقع وظایف تعمیر و نگهداری منظم وابسته است.

در زیر برخی از عملکردهای ضروری که ستون فقرات تعمیر و نگهداری توربین گازی را تشکیل می‌دهند، آورده شده است.

1-6# بررسی و تعویض فیلتر

فیلترهای هوا برای عملکرد و عمر توربین گازی حیاتی هستند.

بررسی‌های منظم تضمین می‌کند که فیلترها مسدود یا آسیب ندیده‌اند.

با گذشت زمان، گردوغبار و ذرات معلق جمع می‌شوند و باعث کاهش جریان هوا، کاهش راندمان و افزایش مصرف سوخت می‌شوند.

فیلترهای آسیب‌دیده باید به‌موقع تعویض شوند تا از آسیب به سایر قطعات توربین مانند پره‌های کمپرسور جلوگیری شود.

2-6# تمیزکردن و روغن‌کاری قطعات

مانند هر دستگاه مکانیکی، یک توربین گازی نیز به طور مرتب نیاز به تمیزکردن و روغن‌کاری قطعات خود دارد.

تمیزکردن به ازبین‌بردن کثیفی، جرم و آلودگی‌های انباشته شده که می‌توانند منجر به خوردگی یا انسداد شوند، کمک می‌کند.

روغن‌کاری منظم برای جلوگیری از اصطکاک بین قطعات متحرک که می‌تواند به‌ مرور زمان منجر به ساییدگی و پارگی شود، بسیار مهم است.

این فرایند تضمین می‌کند که قطعاتی مانند یاتاقان‌ها، شفت‌ها و چرخ‌دنده‌ها به طور روان کار می‌کنند.

3-6# بازرسی تسمه‌ها و شیلنگ‌ها

تسمه‌ها و شیلنگ‌های موجود در توربین گازی به دلیل استفاده مداوم و قرارگرفتن در معرض دمای بالا می‌توانند دچار فرسودگی و پارگی شوند.

بازرسی منظم برای تشخیص هرگونه علائم فرسودگی، مانند ترک‌خوردگی، برآمدگی یا نشتی، بسیار مهم است.

در صورت تشخیص این مشکلات، تسمه‌ها یا شیلنگ‌های فرسوده باید به‌ سرعت تعویض شوند تا از خرابی‌های فاجعه‌بار یا کاهش عملکرد جلوگیری شود.

4-6# تشخیص و تعمیر نشتی

نشتی در توربین گازی می‌تواند به طور قابل‌توجهی راندمان را کاهش دهد و در موارد شدید، می‌تواند منجر به خرابی توربین شود.

این نشتی‌ها معمولاً در آب‌بندها، واشرها، لوله‌ها و شیرها رخ می‌دهند.

نشتی‌ها باید به‌سرعت تشخیص داده شده و تعمیر شوند تا از آسیب بیشتر جلوگیری شود.

تکنیک‌های مدرن تشخیص، مانند تشخیص نشتی اولتراسونیک، می‌توانند نشتی‌ها را حتی در پیچیده‌ترین قسمت‌های توربین، به‌سرعت و بادقت پیدا کنند.

5-6# بررسی هم‌ترازی و بالانس

توربین‌های گازی حاوی قطعات چرخشی هستند که باید به‌درستی هم‌تراز و بالانس شوند.

عدم هم‌ترازی یا عدم تعادل می‌تواند منجر به لرزش بیش از حد، سایش زودرس یا حتی خرابی فاجعه‌بار شود.

برای کارکرد روان توربین، بررسی‌ها و تنظیمات منظم موردنیاز است.

6-6# بازرسی خوردگی و فرسایش

خوردگی و فرسایش می‌تواند بر پره‌های توربین تأثیر بگذارد و باعث از بین‌ رفتن شکل آنها شود و به طور قابل‌ توجهی بر راندمان توربین تأثیر بگذارد.

بازرسی‌های منظم به تشخیص علائم اولیه خوردگی و فرسایش کمک می‌کند که می‌توان از طریق تمیزکردن و اعمال پوشش‌های محافظ، آنها را کاهش داد.

7-6# آزمایش‌های سیستم کنترل

سیستم کنترل یک توربین گازی، عملکرد و کارایی آن را تنظیم می‌کند.

آزمایش‌های منظم سیستم کنترل، شامل بررسی کدهای خطا و به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری، تضمین می‌کند که توربین به‌ درستی به شرایط عملیاتی مختلف پاسخ می‌دهد.

7# تعمیر واحدهای توربین گازی

تعمیر واحدهای توربین گازی، به طور معمول، در چرخه‌هایی با افزایش تدریجی حجم کار انجام می‌شود.

بسته به حجم و تناوب، کارهای تعمیراتی برنامه‌ریزی‌شده به بازرسی‌های A ،B و C تقسیم می‌شوند.

1-7# بازرسی A (بورسکوپیک)

بازرسی A بدون جداسازی قطعات دستگاه انجام می‌شود.

در حین انجام بازرسی A، وضعیت المان‌های مسیر گاز داغ، محفظه احتراق، پره‌ها و ورودی کمپرسور با استفاده از یک دستگاه نوری – بورسکوپ – بررسی می‌شود.

بازرسی A اغلب برای به‌دست‌آوردن داده‌هایی استفاده می‌شود که بر اساس آن، یک چک لیست برای بازرسی‌های B و C تهیه می‌شود.

2-7# بازرسی B

بازرسی B برای به‌دست‌آوردن اطلاعات در مورد وضعیت محفظه احتراق و مسیر گاز داغ استفاده می‌شود و با افزایش حجم کار در مقایسه با بازرسی A مشخص می‌شود.

برای برخی از واحدهای توربین گازی، بازرسی B با استفاده از یک بورسکوپ انجام می‌شود، برای بسیاری از واحدهای دیگر نیز در طول بازرسی، جایگزینی تعدادی از عناصر محفظه احتراق و مسیر گاز داغ برنامه‌ریزی شده است.

3-7# بازرسی C

بازرسی C با دمونتاژ توربین انجام می‌شود.

در این بازرسی تمام قطعات و اجزای داخلی بررسی می‌شوند.

قطعات مشخص شده در برنامه و قطعات دارای نقص شناسایی شده جایگزین می‌شوند.

تعمیرات اساسی با حجم زیادی از کارها مشخص می‌شود؛ زیرا با جداسازی و بازرسی واحد، از جمله قطعات جداگانه آن، همراه است.

تعمیرات اساسی شامل عیب‌یابی، ارزیابی وضعیت قطعات و مجموعه‌ها می‌شود.

عملیات انجام شده شامل برداشتن قسمت بالایی محفظه توربین، بازرسی و تمیزکردن کانال هوا – گاز، برداشتن پره‌های روتور، بازرسی غیرمخرب پره‌ها، ترمیم پوشش‌ها، بازرسی قطعات و یاتاقان‌ها، بررسی مجموعه کمپرسور، بررسی هم محوری توربین با تجهیزات نصب شده، تعویض عناصر و قطعات جداگانه مشخص شده در برنامه زمانی است.

برای یک تعمیر اساسی کارآمد، داشتن مستندات فنی مربوطه، مجموعه ابزار، تجهیزات و لوازم جانبی لازم مهم است.

8# مزایای نگهداری توربین گازی

نگهداری توربین گازی به دلیل آثار مفیدی که بر روی راندمان توربین می‌گذارد، مزایای زیادی را ارائه می‌دهد.

از جمله مزایای انجام دقیق عملیات نگهداری توربین گازی می‌توان موارد زیر را عنوان کرد:

1-8# ایمنی بهبود یافته

نگهداری توربین گازی، به شناسایی خطرات ایمنی بالقوه قبل از تبدیل شدن آنها به مشکلات عمده کمک می‌کند.

با نگه داشتن توربین‌های خود در شرایط خوب، می‌توانید خطر تصادفات و جراحات در محل کار را کاهش دهید.

2-8# افزایش کارایی

با بازرسی و نگهداری منظم اجزای حیاتی توربین‌های خود، می‌توانید از عملکرد آنها با حداکثر راندمان اطمینان حاصل کنید.

این امر می‌تواند به کاهش مصرف انرژی و به‌حداقل‌رساندن هزینه‌های عملیاتی کمک کند.

3-8# کاهش زمان از کار افتادگی

نگهداری پیشگیرانه می‌تواند به حداقل رساندن خرابی‌ها و تعمیرات غیرمنتظره، کاهش زمان ازکارافتادگی و از دست دادن بهره‌وری کمک کند.

با شناسایی مشکلات بالقوه قبل از اینکه به مشکلات عمده تبدیل شوند، می‌توانید نگهداری و تعمیرات را در زمانی که برای عملیات شما مناسب است، برنامه‌ریزی کنید.

4-8# کاهش هزینه

نگهداری اصولی و دقیق می‌تواند با شناسایی مشکلات احتمالی قبل از تبدیل شدن به مشکلات بزرگ، به کاهش هزینه‌های نگهداری در طول زمان کمک کند.

با نگهداری منظم توربین‌های خود، می‌توانید طول عمر آنها را نیز افزایش داده و نیاز به تعویض‌های پرهزینه را کاهش دهید.

5-8# مدیریت دارایی

یک برنامه تعمیر و نگهداری که به خوبی طراحی شده باشد، می‌تواند به افزایش طول عمر توربین‌های شما کمک کند و بازگشت سرمایه شما را به حداکثر برساند.

با بازرسی و نگهداری منظم اجزای حیاتی، می‌توانید مشکلات بالقوه‌ای را که ممکن است در آینده نیاز به تعویض یا ارتقا داشته باشند، شناسایی کنید.

9# اشتباهات رایجی که باید از آنها اجتناب کنید.

• نادیده گرفتن تعمیر و نگهداری برنامه‌ریزی‌شده: غفلت از سرویس دوره‌ای می‌تواند منجر به خرابی‌های غیرمنتظره شود.
• نادیده گرفتن علائم هشدار دهنده: عدم رسیدگی به نشانه‌های اولیه مشکلات تجهیزات می‌تواند مشکلات را تشدید کند.
• روغن‌کاری نامناسب: روغن‌کاری نامناسب می‌تواند باعث فرسودگی زودرس و آسیب به تجهیزات شود.
• دست کم گرفتن نیازهای آموزشی: آموزش ناکافی برای کارکنان تعمیر و نگهداری می‌تواند منجر به خطا در حین تعمیرات شود.
• نادیده گرفتن مستندات: گزارش‌ها و سوابق ناقص تعمیر و نگهداری می‌تواند مانع عیب‌یابی و برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری توربین گازی در آینده شود.

جمع‌بندی

تعمیر و نگهداری توربین گازی بسیار مهم است.

این امر عملکرد بهینه و طول عمر این ماشین‌ها را تضمین می‌کند.

از طریق بازرسی‌ها و تمیزکاری منظم، می‌توان از فرسودگی و پارگی تأسیسات جلوگیری کرد.

این امر از خرابی‌های غیرمنتظره و تعمیرات پرهزینه جلوگیری می‌کند.

نگهداری مناسب، اساس قابلیت اطمینان روزانه توربین است.

این روش، تکنیک‌های سنتی و نوآورانه را با هم ترکیب می‌کند.

این رویکرد برای موفقیت تأسیسات تولید برق و تقویت تولید پایدار حیاتی است.

اهمیت نگهداری توربین‌ها بسیار زیاد است و بر کارایی و تحویل انرژی تأسیسات تأثیر می‌گذارد.

سرمایه‌گذاری در نگهداری منظم و شیوه‌های نظافت فعلی، کارایی و بهره‌وری را افزایش می‌دهد.

با تمرکز بر پیشگیری، صنعت می‌تواند به دوام توربین‌ها وابسته باشد.

یک ماشین با نگهداری خوب برای بخش انرژی ضروری است؛ بنابراین، مراقبت مداوم از این غول‌های صنعتی برای سیستم انرژی ما بسیار مهم است.