습증기 단계에서 증기 터빈 블레이드가 물방울 침식을 겪는 이유는 무엇일까요?

물방울 침식은 습증기 단계로 작동하는 증기 터빈 블레이드, 특히 노출된 앞전 부분 주변에서 흔히 발견됩니다.

작동 중 응축된 물방울이 증기 통로를 따라 이동하면서 고속으로 회전하는 날개에 반복적으로 충돌합니다. 처음에는 작은 구멍이나 거칠어진 부분이 나타날 수 있습니다. 이러한 현상이 지속되면 해당 부위가 확장되고 원래의 날개 앞전 형상이 점차 마모됩니다.

침식 방지 장치가 장착된 터빈의 경우, 동일한 유형의 마모가 결국 보호 스트립에도 나타날 수 있습니다.

습증기 단계에서 물방울이 형성되는 과정

증기가 터빈을 통과하며 팽창함에 따라 증기 압력과 온도가 감소합니다.

저압 단계 후반부에는 증기의 일부가 습윤 영역으로 들어가 액체로 응축됩니다. 이렇게 생성된 물방울은 크기와 궤적이 각기 다른 상태로 증기 통로를 따라 이동합니다.

블레이드 회전 속도는 회전하는 블레이드와 유입되는 액적 사이에 높은 상대 속도를 생성합니다. 실제 침식 노출 정도는 증기 조건, 액적 크기, 블레이드 형상, 회전 속도 및 작동 조건에 따라 달라집니다.

이것이 바로 두 터빈 모두 습증기 환경에서 작동하더라도 터빈 설계에 따라 침식 패턴이 다를 수 있는 이유입니다.

물방울이 반복적으로 부딪히면 칼날이 손상되는 방식

물방울 하나가 일으키는 충격 면적은 매우 작지만, 장기간에 걸쳐 동일한 영역에 반복적으로 충격이 가해지면 그 효과는 달라집니다.

반복적인 충격은 국부적인 변형과 작은 표면 구멍을 발생시킵니다. 구멍의 수가 증가하고 서로 겹치기 시작하면 칼날 표면은 더욱 거칠어지고 소량의 재료가 점진적으로 제거됩니다.

손상된 표면은 이후에 떨어지는 물방울에 더 많은 노출된 가장자리와 불규칙한 영역을 드러내므로 침식이 더욱 뚜렷하게 나타납니다.

응축수의 화학적 성분 또한 손상 부위의 외관과 진행에 영향을 미칠 수 있습니다. 습증기에는 용존 산소, 염화물, 황산염 및 기타 성분이 포함될 수 있으며, 이러한 성분들은 부식을 촉진하여 표면 손상을 유발할 수 있습니다.

실제 터빈 작동 중에는 기계적 물방울 충격과 습증기 환경이 동일한 블레이드 영역에서 동시에 발생할 수 있습니다.

증기 터빈 블레이드에 나타나는 일반적인 물방울 침식 부위

물방울 침식은 저압 터빈 블레이드의 앞쪽 가장자리, 특히 습증기에 많이 노출되는 후반부 영역에서 흔히 관찰됩니다.

표면에서 흔히 나타나는 특징으로는 국부적인 구멍, 거칠어진 부분, 가장자리 함몰 및 원래 형태가 점차 사라지는 현상 등이 있습니다.

손상 양상은 블레이드 형상과 증기 흐름에 따라 다릅니다. 어떤 블레이드는 좁은 침식 띠를 보이는 반면, 다른 블레이드는 앞전 일부를 따라 더 넓은 거칠어진 영역이 발생합니다.

이러한 영역에 설치된 코발트 합금 침식 방지판은 액적 충격에 직접 노출됩니다. 장기간 사용 후에는 방지판 표면에 구멍이 생기거나 두께가 얇아지거나 단면이 손실될 수 있습니다.

터빈 블레이드 보호 스트립에 코발트 합금이 사용되는 이유는 무엇일까요?

코발트 합금은 기계적 표면 손실에 대한 우수한 저항성과 내식성을 모두 갖추고 있어 내마모성 및 내침식성 분야에서 오랜 역사를 가지고 있습니다.

증기 터빈 블레이드의 경우, 코발트 합금 스트립은 집중적인 물방울 충격에 노출되는 영역을 따라 보호 표면을 형성합니다.

코발트 합금 6과 코발트 합금 6B는 모두 터빈 블레이드 보호 용도로 사용됩니다.

코발트 합금 6은 코발트-크롬-텅스텐 합금 계열에 속하며 다양한 제조 형태로 제공됩니다.

코발트 합금 6B는 일반적으로 판재, 후판 및 봉재 형태로 공급되는 가공 코발트 합금입니다. 이 가공 제품 형태는 특히 판재 또는 후판으로 제작되는 얇고 ​​곡선형의 침식 방지 장치에 적합합니다.

교체 부품에 사용되는 합금 명칭은 일반적으로 터빈 도면, 과거 재료 관련 문서 또는 기존 부품 사양에서 가져옵니다.

보호띠가 마모됨에 따라 어떤 일이 발생하나요?

터빈 블레이드 보호 스트립 자체는 작업 표면입니다.

습증기 침식에 장시간 노출되면 스트립의 앞쪽 가장자리를 따라 구멍, 표면 거칠기, 두께 감소 또는 함몰이 발생할 수 있습니다. 재료 손실의 양과 위치는 국부적인 물방울 충격 조건과 블레이드의 형상에 따라 달라집니다.

터빈 정비 과정에서 마모된 보호 스트립은 주변 블레이드 영역과 함께 검사되는 경우가 많습니다.

교체 프로젝트의 경우, 기존 스트립의 형상은 중요한 제조 정보를 제공합니다. 곡률, 두께, 단면, 길이 및 모서리 형상은 동일한 코발트 합금 등급이 지정되더라도 터빈 단계마다 다를 수 있습니다.

이로 인해 증기 터빈 블레이드 보호 스트립은 일반적인 직선형 코발트 합금 스트립이 아닌, 고도의 인발 공정 특성을 가진 부품이 됩니다.

맞춤형 코발트 합금 증기 터빈 블레이드 보호 스트립

SYTOP은 고객 도면에 따라 코발트 합금 6 및 코발트 합금 6B로 제작된 완제품 증기 터빈 블레이드 보호 스트립을 공급합니다.

맞춤형 제조는 다음과 같은 다양한 분야를 포함할 수 있습니다.

• 곡률

• 스트립 길이

• 두께

• 단면 프로필

• 모서리 형상

• 표면 요구 사항

• 재료 사양

재료 인증서 및 치수 검사 보고서도 완제품과 함께 제공될 수 있습니다. 프로젝트 문서에 명시된 경우 추가 테스트도 포함될 수 있습니다.

교체 프로젝트의 경우, 고객은 일반적으로 기존 부품 도면, 합금 명칭, 수량 및 사용 가능한 검사 또는 재료 기록을 제공합니다.

증기 터빈 블레이드 스트립 관련 요구사항을 WhatsApp/WeChat으로 보내주세요:+86 130 0924 9727또는sales@cocralloy.com견적 문의.