先进燃气轮机材料和涂层(6)

2019-08-03 12:59

例如,当使用温度达到538℃时,采用Cr-Mo-V钢作为支撑环材料,对于要求焊接结构的轴承箱采用碳钢。

质量是任何一个零件成功运行的关键因素,砂型铸件也不例外。在材料选用阶段就考虑到这些零件的质量。在设计的早期阶段要求铸造厂的工程师尽可能提高铸造性能和功能要求。在任何铸件获得生产许可前,必须要求所使用的工艺能够连续生产三件满足严格的X涉嫌要求的铸件。一旦找到这样的工艺,则必须准确的记录该工艺,且所有后续产品都应采用这一工艺制造。最近,开发一种超声波检查方法,对X射线检查进行补充。该方法的目的是减少检查时间、增加检查范围,同时保持铸件完整性的严格检查标准。

除了X射线/超声检查、磁粉检查,对于轴承箱,还要进行渗漏检查。所有这些检查组合在一起构成了非常全面的砂型铸造零件质量控制体系。

12 进气和排气系统

12.1 进气系统

进气系统的环境为大气及内表面上层的低速空气流。使用的材料通常为碳钢,包括用于降低噪音的声学材料上的内嵌隔板。在特定的海上环境下,这些内部隔板还会采用抗腐蚀钢。进气系统的标准防护方法是无机锌底漆涂层和/或镀锌。用户进行外表面涂层。

12.2 排气系统

排气系统框架由低碳或低合金钢构件和409型不锈钢薄板(用于防止排气破坏)组成。在框架上装有消音器。消音器由镶嵌在409型不锈钢内声学材料胶囊组成。

对于框架,标准的防护是一层无机锌底漆,一种具有良好抗腐蚀性能和耐高温的涂层。为了获得更好的抗风化性能和高温性能,用于翼、整流罩、稳压室及工厂稳压室扩张连接面上的底漆上还涂一层铝硅酮(aluminum silicone paint)。所有其他排气体系表面涂有无机锌底漆,其上涂一层具有相同耐高温的铝硅酮,已获得最大的抗腐蚀效果。

在进气和排气系统使用上述无机锌底漆是高温涂层试验的结果。不同类型的涂层在204~538℃范围内进行了长达两个月的试验。这些试验与以前的高温涂层试验的不同之处是在热循环中加入潮湿空气。潮湿空气的引入是为了更好的评价风化、潮湿空气及热循环的综合作用。试验结果非常有价值。从包括无机锌底漆及其上涂标准铝硅酮涂层的体系得到最好的综合试验结果。该系统在所有环境下都表现良好,包括538℃试验。所有使用无机锌底漆的系统在喷盐环境下都表现出更人满意的防护性能。这些试验除了表明无机锌底漆具有非常好的抗风化性能外,还证实其具有高温循环性能。

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13 总结

本文的目的是介绍GE公司燃气轮机目前正在使用的一些材料,以及验证GE公司所做的其继续在燃气轮机材料和工艺研发方面的保持领导地位的承诺。本文描述的科研项目绝对不完整。GE公司正在进行主要材料的持续研发工作,继续引领新型和改进型燃气轮机材料的发展方向,满足其用户对最高效率燃气轮机的要求。GE公司的目标是提供能够在提高进气温度的同时又能保证机组具有高可靠性、可利用性和可维修性的必要的燃气轮机材料和工艺。

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