بررسی علل شکست یک پره توربین گازی از جنس سوپر آلیاژ اینکونل 738LC

Abstract

چکیده: توربین‌های گازی نقش بسیار مهمی را در نیروگاه‌های کشور به منظور تولید برق بر عهده دارند و پره‌ها از حساس‌ترین قطعات در توربین‌های گازی به شمار می‌روند. خرابی پره‌ها در یک توربین گاز منجر به وارد آمدن خسارت به ردیف‌های بعدی توربین و خاموشی نیروگاه خواهد شد، که می‌تواند هزینه‌های زیادی را در پی داشته باشد. در مقاله حاضر علل شکست یک پره توربین گازی GE-F5 با انجام آزمایشات مکانیکی و متالورژیکی مورد بررسی قرار گرفته است. پره موردنظر سوپر آلیاژ پایه نیکل اینکونل LC738 بوده است که پس از حدود 65000 ساعت سرویس در حین کارکرد دچار حادثه شده است. در اثر این حادثه، قسمت‌های متعددی از توربین دچار آسیب-های شدید شدند. بازرسی چشمی، اندازه‌گیری سختی، آنالیز ترکیب شیمیایی، بررسی ریزساختار و بررسی متالورژیکی سطح شکست به منظور تشخیص علل اصلی شکست پره انجام گرفتند. بررسی‌ها نشان داد که حفره‌های قابل توجهی در سطح پره به وجود آمده و شواهد نشان از پیشرفت این حفره‌ها و ترک‌ها به دلیل وجود پدیده خستگی دارند. با بررسی سطح شکست مشخص شد ترک اولیه به دلیل پدیده خوردگی داغ ایجاد شده و با سازوکار خستگی از لبه حمله پره پیشروی کرده است که منجر به کاهش سطح مقطع شده و شکست رخ داده است.