Консервация паровой турбины, применяемые консервационные материалы для предохранения от коррозии при транспортировании и хранении после изготовления на производстве

Паровые турбины от Siemens-Schuckertwerke GmbH (photo by Tonialsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) / commons.wikimedia.org)Лакокрасочные и другие покрытия деталей паровой турбины рассчитаны на предохранение поверхностей от коррозии на период, охватывающий время хранения деталей и сборочных единиц, монтажа оборудования и возможно больший срок сохранения покрытия в процессе эксплуатации.

Консервацией паровой турбины решаются более ограниченные задачи предохранения от коррозии поверхности деталей при транспортировании, хранении у заказчика, а также при монтаже в пределах гарантийного срока, установленного техническими условиями. Нанесенный во время выполнения процесса консервации слой защитного материала должен быть удален либо до ввода оборудования в действие, либо во время пуска.

Объем и состав работ по консервации паровой турбины зависит от состояния поставки и комплектации. Поставка турбин и газотурбинных установок (ГТУ) большим числом отправочных мест, т. е. при высокой степени демонтажа, усложняет процесс консервации, как правило, трудноудаляемыми консервационными материалами. Поставка же оборудования крупными блоками, которые могут быть смонтированы без предварительной разборки, требует нового подхода в выборе консервационных материалов и способов их использования.

Консервационные материалы

По способу действия различают две категории консервационных составов для консервации паровых турбин. Действие одной из них основано на предохранении защищаемых поверхностей от среды, вызывающей коррозию. Во вторую категорию консервационных оставов входят ингибиторы атмосферной коррозии, представляющие собой соединения, которые обладают способностью предотвращать или тормозить атмосферную коррозию металлов и их сплавов при непосредственном контакте (контактные ингибиторы) или в парофазном состоянии (летучие ингибиторы). Механизм действия ингибиторов не претерпевает существенных изменений от того, введены ли они в раствор, в смазку или находятся в виде пара или газа. Во всех случаях защитное действие главным образом связано с адсорбцией ингибитора на поверхности металла.

Из обычных неингибированных консервационных составов в турбостроении применяются пластичные (консистентные) смазки, например, марок ПВК, АМС-3. Названные смазки обеспечивают длительную защиту от коррозии металлов всех марок при любых методах хранения в различных климатических зонах.

Для консервации паровой турбины применяются ингибиторы в виде смазок, в жидком и летучем состоянии.

Смазка марки ЭЭС изготовляется путем загущения минерального масла комплексными гидрофобными мылами и твердыми углеводородами. В ее состав введен ингибитор коррозии. Смазка обладает высокой водоупорностью, характеризуется необходимой адгезией к металлам в интервале температур от минус 40 до плюс 90—100°C и применяться может во всех климатических зонах.

Консервационная жидкая смазка марки К-17 имеет следующий сложный состав (в % по массе):

Окисленный петролатум (111—130 мг КОН на 1 г, содержание оксикислот не более 16%): не менее 2,5;
Лития гидрат окиси: по расчету;
Каучук синтетический марки СК-45: 1;
Присадка ЦИАТИМ-339: 2,5;
Присадка ПМСЯ с зольностью не менее 18%: 10;
Дифениламин: 0,3;
Масло трансформаторное: не больше 40;
Масло авиационное марки МС-20: остальное до 100%.

Смазка применяется для долговременной защиты от атмосферной коррозии при хранении предметов под укрытием.

Защитные смазки НГ-204, НГ-204У состоят из нитрированного минерального масла, нейтрализованного едким натрием, окисленного петролатума, пирополимеров, парафина, синтетических жирных кислот и алюминиевых квасцов. Смазка НГ-204 рекомендуется для консервации наружных поверхностей сложной конфигурации. Смазка НГ-204У более универсальна и может быть применена для консервации поверхностей любой сложности. Гарантийный срок хранения подвергнутых консервации указанными смазками предметов — 3—5 лет для всех климатических районов, включая районы с морским и тропическим климатом.

Ингибированные консервационные масла НГ-203А, НГ-203В, НГ-203Б представляют собой масляные растворы сульфоната кальция и окисленного петролатума. В качестве масляной основы применяются индустриальные 12 и 20, транспортные масла и смеси этих масел в любых соотношениях. В масле марки 203А содержание сульфоната кальция должно быть в пределах (по массе) 12—14%, а окисленного петролатума — 10—12%. Оно рекомендуется для защиты от коррозии поверхностей внутренних и наружных в условиях повышенной влажности и при длительном хранении. Содержание сульфата кальция в маслах марок 203Б и 203В ограничено 7—10%, а окисленного петролатума — 6—8%. Первое из них рекомендуется для защиты от коррозии в приведенных выше условиях внутренних и наружных поверхностей деталей паровой турбины, а второе — внутренних поверхностей.

Летучие ингибиторы применяются в виде взвеси ингибитора в порошкообразном виде.

Жидкие ингибированные смазки — масла принципиально отличаются от пластичных по своим физико-химическим свойствам. Вязкость их почти соответствует вязкости масел минеральных. Преимуществами их перед пластическими смазками являются легкость нанесения, малый расход, исключение реконсервации, более высокая эффективность защиты, большая доступность при консервации полостей и др.

Ингибированный воздух — это подогретый до определенной температуры воздух, насыщенный парами летучего ингибитора. Количество ингибитора берется в зависимости от размеров поверхностей из расчета 20—30 грамм на 1 м2 поверхности.

Порошкообразный ингибитор применяется в виде воздушной взвеси. Ингибитор марки НДА, например, распыляется в пространстве, ограниченном поверхностями, которые подвергаются консервации. Концентрации ингибитора — 30 г на 1 м2 площади.

В настоящее время при сложившейся системе поставки паровых турбин относительно мелкими поставочными сборочными единицами наиболее широко применяется консервация пластичными смазками и осуществляется после стендовых испытаний перед упаковкой. Крупногабаритные сборочные единицы турбины консервируются при этом непосредственно на рабочем месте сборки и испытания. Такие сборочные единицы турбин, как сервомотор, системы клапанов, насосы и т. п., консервируются в процессе сборки, а запасные части — после завершения механической обработки.

Консервации подлежат обработанные поверхности разъемов и полостей паровых турбин, резьбовых и других отверстий корпусных деталей цилиндров, подшипников, вкладышей, обойм, диафрагм, поверхностей роторов, сборочных единиц систем регулирования, насосов, теплообменных аппаратов, полостей резервуаров, деталей из труб и др. Защищаются смазкой также поверхности с гальваническими или химическими покрытиями.

Для консервации наружных поверхностей крупногабаритных турбинных деталей и сборочных единиц из черных и цветных металлов и их сочетаний применяются пластичные смазки марок ПВК, АМС-3, ЗЭМ и некоторые другие.

Указанные смазки могут быть нанесены в любых условиях. Они хорошо предохраняют от щелевой коррозии, не требуют особой тщательности подготовки поверхностей перед смазкой, а также не требуют герметизации упаковки.

В то же время пластичные смазки не могут полностью предохранить поверхность металла от доступа к ней паров воды и обеспечить сохранность слоя смазки. Процесс нанесения смазки трудно поддается механизации.

Процессы консервации

Поверхности деталей паровой турбины перед консервацией очищаются от грязи и следов ржавчины. Затем их промывают и насухо протирают.

Обычно пластичные смазки до их нанесения нагреваются до температуры 120—130°C и выдерживаются при такой температуре до исчезновения пены. Во время нанесения смазки ее температура должна находиться в пределах 60—80°C.

Смазки марок АМС-3 и ЗЭС употребляются без подогрева. Для удобства нанесения смазка разжижается бензином марки Б70 или уайт-спиритом.

Слой пластичной смазки быть должен сплошным, без каких-либо подтеков, пузырей воздуха и инородных включений толщиной от 0,2 до 2,0 мм. После осмотра законсервированных поверхностей дефекты, обнаруженные в смазочном слое, устраняются нанесением той же смазки. Пластичные смазки наносятся кистью или тампоном.

Ингибиторные смазки марки НГ-204 и марки НГ-204У употребляются в подогретом виде, и тогда они могут наноситься краскораспылителем, в неподогретом состоянии — кистью.

Консервационные смазки — масла типа марки К-17 — используются как в подогретом до 50°C, так и в неподогретом видах. Один из способов их применения — способ проработки. Он применяется при консервации трущихся поверхностей деталей турбины. Механизмы должны прорабатываться на холостом ходу (допускается работа и под нагрузкой), в это же время в течение 7—10 мин поверхности подвергаются консервации жидкой смазкой. Масляные системы блоков консервируются способом прокачки, при котором с помощью ручного насоса смазка подается к конструируемым поверхностям. При прокачке поворотные части сборочной единицы приводятся во вращение.

В ПО «Невский завод» подогретой ингибиторной смазкой марки К-17 производится консервация ротора осевого компрессора в собранном виде с корпусом. На подготовленные поверхности шеек вала, упорного гребня, деталей соединительных муфт она наносится мягкой кистью. После установки ротора на подшипники установочные кольца и упорные колодки погружаются в разогретую смазку, извлекаются и устанавливаются на своем месте. Затем ротор поворачивается на 1—2 оборота в целях удаления воздушных прослоек и равномерного распределения смазки. На шейки ротора накладываются картонные прокладки, обернутые в парафинированную бумагу.

В области консервации поставочных сборочных единиц турбин в турбостроении определилось наиболее перспективное направление — применение летучих ингибиторов.

Наиболее производительный способ консервации поверхностей полостей летучими ингибиторами — продувка ингибированным воздухом до получения на поверхностях сплошного слоя. Конец консервации определяется по слою кристаллического ингибитора, осевшего на пластину-свидетель, установленную в потоке ингибированного воздуха при его выходе из полости консервируемой сборочной единицы.

Процесс консервации деталей паровой турбины летучими ингибиторами, как правило, совмещается с процессом герметизации, являющимся составной частью процесса упаковки. Так, после окончания работ по консервации внутренние полости сборочной единицы герметизируются с помощью заглушек.

При блочной поставке ПО «Невский завод» газотурбинного агрегата, т. е. в виде собранных с роторами цилиндров, лопаточный аппарат осевого компрессора консервируется распылением порошка ингибитора марки НДА в концентрации 30 г на 1 м2 площади консервируемой поверхности. Дополнительно во всасывающем и нагнетательном патрубках подвешиваются мешочки из пористой ткани с 250 г упомянутого порошкообразного ингибитора в каждом. Полости, отверстия закрываются заглушками с уплотнительными прокладками.

Ингибитором НДА консервируются методом распыления механически необработанные поверхности полостей трубок теплообменных аппаратов. Для обеспечения качественного Кристаллического слоя покрытия на 1 м2 поверхности расходуется 50 г ингибитора. Концы трубок заглушаются плотно пригнанными деревянными пробками.

При консервации жидкими и пластичными смазками деталей турбин процесс консервации нередко объединяется с упаковкой. Так, на плоскости разъемов корпусных деталей приводных газотурбинных установок наносится слой ингибированной смазки, после чего поверхности закрываются парафинированной бумагой, а отверстия заглушаются прокладочным картоном или пергамином. Роторы, осевых компрессоров газотурбинных установок также консервируются упомянутой смазкой, подогретой до 50—70°C.

В том случае, если сборочные единицы или целые блоки паровой турбины были герметически закрыты и защищены растворимыми ингибиторами, то защищающий от коррозии состав может быть удален при пропускании пара или подогретого воздуха. Расконсервация блоков, законсервированных способом продувки полостей ингибированным воздухом, практически не производится. Удаление защитного слоя произойдет при пропуске рабочего тела в процессе пусконаладочных работ.

Закладка Постоянная ссылка.