پره توربین بخار تقویت شده با پوشش نانولایه نیتریدی اعمال شده با روش PVD

نام شرکت:پژوهشگاه نیرو
نام محصول:پره توربین بخار تقویت شده با پوشش نانولایه نیتریدی اعمال شده با روش PVD
نام محقق:دکتر حسن علم خواه و دکتر اشکان ذوالریاستین 
تاریخ اتمام پروژه:98
خلاصه طرح:تخریب سطح مشاهده شده بر پره‌های توربین بخار از اصلی‌ترین مشکلات فنی موجود در صنایع نیروگاهی کشور و دنیا می‌باشد. به دلیل برخورد دائمی قطرات آب و ذرات جامد بر پره توربین، باعث تخریب تدریجی سطح پره و به تبع آن کاهش عمر کاری توربین و کاهش عملکرد مفید توربین می‌شود. به طوری که در صورت تشدید شرایط تخریب سطحی به دلیل وجود خستگی، احتمالا شکست پره بسیار بالا است. در مراجع علمی ثابت شده است که یکی از دلایل اصلی شکست در اثر پدیده خستگی، تخریب سطح و تشکیل ترک یا حفرات ماکروسکوپی است که به تخریب فوری آن کمک می‌کند. از سوی دیگر در اثر شکست تنها یک پره باعث شکست کلیه پره‌ها و طبیعتا باعث خسارت جبران ناپذیر برای شرکت خواهد شد.
افزایش عمر کاری پره توربین بخار با اعمال پوشش‌های نانوساختار اعم از خانواده نیتریدی از اصلی‌ترین هدف تعیین شده در این پروژه می‌باشد. نانوپوشش نیتریدی توسعه داده شده جزء پوشش‌های سخت و فوق سخت شناخته می‌شوند. این پوشش‌ها که با ضخامت یک تا پنج میکرون بر روی پره‌ها قابل اعمال می‌باشد، توان تحمل شرایط سخت محیطی از جمله خوردگی، فرسایش و سایش را دارا می‌باشد. پوشش‌های ساخته شده دارای سختی 2000 الی 4000 ویکرز (بنابر ترکیبات مورد استفاده) می‌باشد. متراکم بودن پوشش، چسبندگی عالی و سختی بالا موجبات حفاظت مناسب از پره های توربین را ایجاد می‌کند. استفاده از این پوشش‌ها و فرآیند نشاندن آن‌ها بر روی پره‌های توربین بخار از جمله فناوری‌های با تکنولوژی بالا شناخته می‌شود که کشورهای اندکی از آن استفاده می‌کنند. در این پروژه علاوه بر نانو مواد تکنولوژی پوشش‌دهی پره توربین با استفاده از خلا نیز توسعه داده شده است. بنابراین این طرح یک طرح آماده تجاری‌سازی می‌باشد زیرا که عملکرد صحیح سامانه توسعه داده شده طی آزمایشات متعدد مورد تایید قرار گرفته است. شرکت‌های خدمات پره توربین ها بخار، شرکت‌های سازنده پره کمپرسورها (مثل توگا و مپنا و...) و مراجع بالا دستی مانند وزارت نیرو می‌توانند از اصلی‌ترین مشتریان این طرح باشند. با توجه به حدودا سه برابر کردن طول عمر پره‌ها، حذف نیاز به عملیات جوشکاری (به عنوان روش هزینه بر فعلی برای پوشش پره‌ها) و همچنین بهبود قابلیت انعطاف‌پذیری فرآیند پوشش‌دهی نقاط مورد نیاز می‌توان گفت سود بالایی را می‌توان متصور برای صنعت مورد نظر ایجاد نماید.
ارزش افزوده:• افزایش سختی ۴ برابری نسبت به زیرلایه فولادی
• کاهش ۵۰ درصدی ضریب اصطکاک
• افزایش ۲ تا ۳ برابری مقاومت به فرسایش
• افزایش ۲ تا ۳ برابری مقاومت به خوردگی
• ساخت و ارائه تکنولوژی پوشش‌دهی علاوه بر مواد نانوپوششی
• افزایش قابل توجه طول عمر پره‌ها
Top بازگشت به منوی اصلی