Компания «Энджен» завершила ремонт крупного турбокомпрессора производства Napier. Работы потребовали высокой точности, применения специальных технологий лазерной наплавки и механической обработки, а также комплексного контроля геометрии деталей.
Турбокомпрессор поступил в ремонт после повреждения лопаток турбинного колеса, вызванного попаданием инородного предмета в проточную часть турбины. Конструкция узла существенно усложняла ремонт: лопатки турбинного колеса неразборные, соединенные бандажным кольцом. Поэтому замена отдельных элементов, а также восстановление отдельных лопаток стандартным способом были невозможны.
Перед началом работ специалисты «Энджен» провели инспекцию действительного состояния турбинного колеса, определили характер и объем повреждений, проверили состояние лопаток, бандажного кольца, вала и уплотнительных элементов.
На основании результатов контроля была разработана технология восстановления, учитывающая исходные размеры детали, профиль лопаток, углы потока и требования к радиальным и осевым зазорам.
Восстановление лопаток турбинного колеса
Основной задачей стало восстановление поврежденных лопаток до номинального размера. Сложность заключалась в малой толщине лопатки, к которой необходимо было наплавить новый металл, а именно менее 0.7 мм. Работы выполнялись поэтапно:
- подготовка поврежденных участков;
- восстановление металла методом наплавки;
- предварительная обработка восстановленных поверхностей;
- окончательная механическая обработка;
- неразрушающий контроль восстановленных лопаток;
- контроль размеров и геометрии турбинного колеса;
- замена бандажного кольца.
Особое внимание уделялось сохранению исходного профиля лопаток. Эти параметры напрямую влияют на аэродинамику проточной части, эффективность турбокомпрессора и устойчивость его работы на высоких частотах вращения.
При восстановлении необходимо было не только вернуть детали первоначальную форму, но и обеспечить требуемый зазор между лопатками турбинного колеса и корпусом. Недостаточный зазор может привести к касанию вращающихся элементов, а чрезмерный — к росту утечек и снижению эффективности турбины.
Ремонт вала и уплотнительного узла
Помимо турбинного колеса специалисты «Энджен» восстановили изношенную шейку вала, газоуплотнительное кольцо и канавку под его установку.
Восстановление шейки вала включало подготовку поверхности, восстановление методом наплавки и последующую обработку до номинального размера.
Ремонт охватил сразу несколько взаимосвязанных элементов вала с турбинным колесом. Это потребовало точного согласования всех размеров и сопряжений, поскольку восстановление каждого элемента напрямую влияло на остальные.
Контроль точности
Работы с турбокомпрессорным оборудованием требуют строгого соблюдения технологической последовательности и высокой квалификации специалистов. В процессе ремонта контролировались:
- размеры и форма восстановленных поверхностей;
- профиль и положение лопаток;
- состояние бандажного кольца;
- геометрия шейки вала и канавки под уплотнение;
- необходимые радиальные и осевые зазоры;
- отсутствие недопустимых дефектов после наплавки и механической обработки.
К выполнению таких операций привлекались специалисты, имеющие опыт работы с ответственными деталями энергетического оборудования, а также сварщики соответствующей квалификации.
Расширение компетенций
Реализация данного проекта потребовала от компании «Энджен» освоения нестандартного решения задачи в условиях неразборной конструкции турбинного колеса, а также разработки собственного технологического маршрута восстановления лопаток и вала.
Завершённый проект подтвердил, что «Энджен» обладает необходимыми инженерными, производственными и ремонтными компетенциями для восстановления крупного турбокомпрессорного оборудования.
Компания «Энджен» продемонстрировала способность восстанавливать турбокомпрессоры Napier и возвращать им полный ресурс. Данный проект подтверждает, что «Энджен» входит в число компаний в России, способных выполнять подобные работы на промышленном оборудовании.