بررسی علت شکست دیسک ردیف دوم توربین واحد گازی 32 مگاواتی نیروگاه ری

توربین گازی واحد 31 نیروگاه ری که از واحدهای مدل فیات (TG 30 B2) می باشد، با توان اسمی 32 مگاوات در حین کارکرد با بار پایه دچار سرو صدای غیرعادی و لرزش شدید شده و تریپ می کند. پس از بررسی های اولیه و بازکردن پوسته ها، مشاهده شد که روتور توربین از محل دیسک ردیف دوم دچار شکست شده و پره های متحرک و ثابت و سایر قسمتهای توربین نیز دچار تخریب شدید شده اند. بعلاوه، در پره های کمپرسور نیز خمیدگی و آسیب مشاهده شد. از آنجا که حوادث مشابه با این حادثه پیشتر نیز به دفعات برای سایر واحدهای (TG 20 B2) می باشد، با توان اسمی 32 مگاوات در حین کارکرد با بار پایه دچار سروصدای غیرعادی و لرزش شدید شده و تریپ می کند. پس از بررسی های اولیه و بازکردن پوسته ها، مشاهده شد که روتور توربین از محل دیسک ردیف دوم دچار شکست شده و پره های متحرک و ثابت و سایر قسمتهای توربین نیز دچار تخریب شدید شده اند. بعلاوه، در پره های کمپرسور نیز خمیدگی و آسیب مشاهده شد. از آنجا که حوادث مشابه با این حادثه پیشتر نیز به دفعات برای سایر واحدهای TG 20 اتفاق افتاده بود، کمیته تحقیقات نیروگاه ری تصمیم به بررسی علت وقوع شکست دیسک توربین گرفت، تا به کمک آن بتوان از وقوع حوادث مشابه در آینده جلوگیری کرد. مطالعات انجام شده در این تحقیق شامل مطالعات میدانی، بازرسی های چشمی و بررسی میکروسکوپیک سطح شکست دیسک بود. دو مکانیزم تخریب اصلی برای دیسک مورد نظر متصور بود، یکی خزش به دلیل دمای بالای کاری دیسک و دیگری خستگی کم چرخه به دلیل روشن و خاموش کردن واحد. بازرسی های چشمی از سطح شکست نشان دهنده وجود ریزترک های زیاد و نامنظم بر روی سطح بوده که غلبه مکانیزم تخریب خزشی را پیشنهاد می نمود. بعلاوه، هیچ نشانه ماکروسکوپیک دال بر نقش جدی خستگی کم چرخه با چشم مشاهده نگردید. بنابراین، مطالعات میکروسکوپیک از سطح شکست به کمک میکروسکوپ الکترونی رویشی (SEM) انجام شد. نتایج نشان داد که حفره های خزشی به وفور در سطح شکست دیسک مشاهده شده و ردیابی از خستگی مشاهده نشد. بنابراین، علت شکست دیسک ردیف دوم توربین مذکور، وقوع پدیده خزش در دمای بالای کاری بوده است.

کلیدواژه ها:

توربین گازی ، دیسک توربین ، خزش ، ترک ، خستگی ، شکست