Các đặc điểm của rèn tuabin thủy lực là gì?

Rèn tuabin thủy điện được xác định bởi một tập hợp các đặc điểm cụ thể và đòi hỏi khắt khe để phân biệt chúng với vật rèn được sử dụng trong bất kỳ ứng dụng công nghiệp nào khác. Sáu đặc điểm quan trọng nhất là: độ bền cơ học vượt trội, khả năng chống mỏi tuyệt vời, khả năng chống xâm thực và xói mòn cao, tính toàn vẹn kích thước chính xác trên các kích thước tiết diện lớn, đặc tính xuyên suốt độ dày nhất quán và khả năng chống ăn mòn lâu dài khi tiếp xúc với nước liên tục. Mỗi đặc điểm này là phản ứng trực tiếp với các điều kiện môi trường, cơ học và thủy lực khắc nghiệt hiện diện bên trong các tua-bin thủy điện đang vận hành - những điều kiện mà không có quy trình sản xuất hoặc phương pháp lựa chọn vật liệu nào khác có thể giải quyết một cách đáng tin cậy như các vật rèn được chỉ định và sản xuất phù hợp.

Các phần bên dưới xem xét chi tiết từng đặc tính, cùng với dữ liệu hỗ trợ và bối cảnh thực tế để giải thích cách các đặc tính này chuyển thành hiệu suất và tuổi thọ của tuabin trong thế giới thực.

Độ bền cơ học cao trên mặt cắt ngang lớn

Đặc điểm cơ bản nhất của bất kỳ quá trình rèn tuabin thủy điện nào là khả năng chịu tải trọng cơ học rất cao mà không bị chảy xệ, nứt hoặc biến dạng vĩnh viễn. Trục chính, trục bánh dẫn và bộ phận mang cánh dẫn hướng của tuabin phải đồng thời chống lại lực xoắn, uốn, áp suất thủy lực và lực ly tâm - thường ở dạng kết hợp đạt đến giới hạn thiết kế của vật liệu.

Yêu cầu về độ bền kéo và năng suất

Việc rèn trục tuabin bằng thép hợp kim thường được chỉ định bằng cường độ năng suất tối thiểu từ 550 đến 750 MPa và độ bền kéo từ 700 đến 900 MPa, tùy thuộc vào loại hợp kim và điều kiện sử dụng. Các vật rèn bằng thép không gỉ Martensitic (cấp CA6NM) được chỉ định tại cường độ năng suất tối thiểu 550 MPa và cường độ kéo 755 MPa ở trạng thái được xử lý nhiệt hoàn toàn. Các mức độ bền này phải đạt được và được xác minh không chỉ ở bề mặt rèn mà còn đồng đều trên toàn bộ mặt cắt ngang - bao gồm cả tâm trục tuabin có thể Đường kính 1.000 đến 2.000 mm .

Đạt được các đặc tính mặt cắt ngang đồng đều ở các mặt cắt ngang lớn như vậy là một trong những khía cạnh thách thức về mặt kỹ thuật nhất của quá trình sản xuất rèn tuabin. Tốc độ tôi ở tâm trục có đường kính 1.500 mm chậm hơn đáng kể so với ở bề mặt, dẫn đến cấu trúc vi mô thô hơn và có khả năng chịu lực thấp hơn nếu hợp kim không được chọn chính xác cho kích thước tiết diện. Đây là lý do tại sao vật rèn trục tuabin hầu như luôn được sản xuất từ ​​​​thép hợp kim crom-molypden hoặc crom-molybden-vanadi có đủ độ cứng để đạt được cấu trúc vi mô cần thiết ngay cả ở tốc độ làm nguội chậm sâu bên trong tiết diện.

Độ dẻo dai và khả năng chống va đập

Chỉ cường độ tĩnh cao thôi là chưa đủ - máy rèn tuabin cũng phải hấp thụ năng lượng mà không bị gãy khi chịu tải đột ngột từ các sự kiện búa nước, chuyển tiếp loại bỏ tải hoặc các điều kiện lỗi lưới điện. Điều này đòi hỏi độ bền đứt gãy cao, được đo bằng năng lượng va đập Charpy V-Not. Thông số kỹ thuật điển hình cho việc rèn trục tuabin yêu cầu năng lượng va chạm Charpy từ 40 đến 70 J ở 0°C , được thử nghiệm trên các mẫu được định hướng theo hướng bất lợi nhất so với dòng hạt rèn. Đối với các vật rèn gầu chạy Pelton tiếp xúc với tác động của tia nước tốc độ cao, thậm chí các giá trị độ bền cao hơn được chỉ định để chống lại sự lan truyền vết nứt do hư hỏng do va chạm bề mặt.

Khả năng chống mỏi vượt trội khi tải theo chu kỳ

Độ mỏi - sự phát triển và lan rộng dần dần của các vết nứt dưới ứng suất theo chu kỳ - là dạng hư hỏng chính đối với các bộ phận tuabin quay. Một tuabin thủy điện khởi động và dừng một lần mỗi ngày sẽ tích lũy khoảng 15.000 chu kỳ tải trong thời gian sử dụng 40 năm , với mỗi chu trình đều khiến các trục, trục bánh dẫn và thân cánh dẫn hướng chịu sự đảo ngược ứng suất đáng kể. Thêm vào các tải mỏi chu kỳ thấp này là các rung động tần số cao do sự phóng xoáy thủy lực, tương tác rôto-stator và sự dâng trào của ống hút có thể đạt tần số từ 5 đến 50 Hz - tích lũy hàng triệu hiện tượng mỏi chu kỳ cao mỗi năm hoạt động.

Vai trò của cấu trúc hạt trong cuộc sống mệt mỏi

Quá trình rèn trực tiếp nâng cao tuổi thọ mỏi bằng cách tinh chỉnh và căn chỉnh cấu trúc thớ của thép. Biến dạng có kiểm soát trong quá trình rèn nóng sẽ phá vỡ các cấu trúc đông đặc đuôi gai thô từ phôi ban đầu, thay thế chúng bằng cấu trúc hạt mịn, cân bằng. Các bộ phận được rèn luôn thể hiện giới hạn độ bền mỏi cao hơn từ 30 đến 60% so với các bộ phận đúc tương đương có cùng thành phần , bởi vì cấu trúc hạt tinh chế cung cấp nhiều ranh giới hạt hơn để làm chệch hướng và ngăn chặn các vết nứt mỏi ngày càng tăng, và vì quá trình rèn giúp loại bỏ các cụm xốp và bao gồm bên trong hoạt động như các vị trí bắt đầu vết nứt mỏi trong vật đúc.

Hoàn thiện bề mặt và kiểm soát nồng độ ứng suất

Ngay cả trong quá trình rèn hoàn hảo về mặt luyện kim, các vết nứt do mỏi hầu như luôn bắt đầu ở mức tập trung ứng suất bề mặt - rãnh then, bán kính phi lê, rãnh bịt kín và đỉnh nhám bề mặt. Do đó, thông số kỹ thuật rèn tuabin bao gồm các yêu cầu nghiêm ngặt về độ hoàn thiện bề mặt (thường là Ra ≤ 1,6 µm ở các phần quan trọng) và bán kính phi lê tối thiểu (thường là 30 đến 80mm tại các điểm chuyển tiếp vai trục, so với 5 đến 10 mm trong các ứng dụng ít quan trọng hơn). Những yêu cầu hình học này chỉ có thể đạt được vì khả năng gia công vượt trội của vật rèn chất lượng cao cho phép gia công chính xác với dung sai chặt chẽ mà không gây ra hư hỏng bề mặt do gia công.

Chống xói mòn Cavitation: Bảo vệ bề mặt khỏi sự phá hủy thủy lực

Xói mòn xâm thực được cho là cơ chế suy thoái đặc biệt và thách thức nhất dành riêng cho các bộ phận của tuabin thủy điện. Nó xảy ra khi áp suất nước cục bộ thấp làm cho nước bốc hơi và tạo thành bong bóng, sau đó bong bóng này xẹp xuống dữ dội khi chúng di chuyển vào vùng áp suất cao hơn - tạo ra các xung áp suất cục bộ vượt quá 1 GPa ăn mòn vật lý các bề mặt kim loại với tốc độ có thể loại bỏ từng milimet vật liệu mỗi năm trong những trường hợp nghiêm trọng.

Tại sao thép không gỉ Martensitic là tiêu chuẩn cho các bộ phận thủy lực

Khả năng chống xói mòn xâm thực của vật liệu tương quan chặt chẽ với độ cứng, cường độ chảy và khả năng làm cứng của vật liệu - tất cả các đặc tính đều được tăng cường nhờ quá trình rèn và bằng cách lựa chọn các loại thép không gỉ martensitic. Loại được sử dụng rộng rãi nhất, CA6NM (13% Cr, 4% Ni, 0,5% Mo), mang lại sự kết hợp giữa khả năng chống xói mòn cavitation lớn hơn khoảng 3 đến 5 lần so với thép carbon trong các thử nghiệm tạo bọt rung được tiêu chuẩn hóa, đồng thời cung cấp khả năng chống ăn mòn cần thiết để hoạt động liên tục trong nước ngọt và nước mặn nhẹ.

Các thành phần CA6NM rèn được hưởng lợi từ cấu trúc vi mô martensitic hạt mịn, đồng nhất trên toàn bộ mặt cắt ngang của chúng. Các thành phần đúc của cùng một hợp kim có thể biểu hiện kích thước hạt thô hơn, sự phân chia đuôi gai và các biến thể thành phần cục bộ làm giảm khả năng chống xâm thực ở các vùng cụ thể - chính xác là các khu vực mà sự tấn công của bọt khí có xu hướng mạnh nhất, chẳng hạn như mặt hút của lưỡi dao chạy gần mép sau của chúng.

Khả năng chống mài mòn trong nước có trầm tích

Nhiều tuabin thủy điện, đặc biệt là ở Châu Á, Nam Mỹ và các vùng miền núi, hoạt động trên các con sông mang tải lượng trầm tích đáng kể - các hạt thạch anh và fenspat có giá trị độ cứng từ 7 đến 8 trên thang Mohs. Các hạt này mài mòn các cánh chạy tuabin, bề mặt cánh dẫn hướng và các mặt bịt kín ở tốc độ tỷ lệ thuận với nồng độ hạt, kích thước hạt, tốc độ dòng chảy và độ cứng của vật liệu tuabin. Các thành phần thép không gỉ rèn có độ cứng bề mặt từ 250 đến 350 HB chống mài mòn tốt hơn đáng kể so với các lựa chọn thay thế thép carbon mềm hơn, với tốc độ mài mòn trong các thử nghiệm hiện trường thường Giảm 40 đến 60% ở nồng độ trầm tích và vận tốc dòng chảy tương đương.

Tính toàn vẹn về kích thước và độ chính xác trên các thành phần lớn

Rèn tuabin thủy điện là một trong những thành phần cơ khí chính xác lớn nhất được sản xuất trong bất kỳ ngành công nghiệp nào. Trục chính rèn cho tuabin Francis lớn có thể Dài 4 đến 8 mét, đường kính 1.000 đến 2.000 mm và nặng 50 đến 150 tấn . Một trung tâm tuabin Kaplan được rèn để lắp đặt trên sông rất lớn có thể vượt quá 200 tấn. Ở các thang đo này, việc duy trì độ chính xác về kích thước và dung sai hình học cần thiết để lắp đặt và vận hành chính xác là một thách thức đáng kể về kỹ thuật và sản xuất.

Yêu cầu về độ thẳng và độ tròn

Trục chính của tuabin phải thẳng vào bên trong 0,1 đến 0,2 mm trên mỗi mét chiều dài sau khi gia công lần cuối, để tránh rung động do cung trục gây ra. Độ tròn của bề mặt tạp chí - nơi trục chạy trong ổ trục dẫn hướng - thường được chỉ định trong phạm vi 0,02 đến 0,05 mm tổng chỉ số hết. Để đạt được các dung sai này trong một bộ phận nặng 50 tấn, yêu cầu bản thân quá trình rèn không bị biến dạng do ứng suất dư gây ra, quá trình xử lý nhiệt phải được thực hiện theo cách có kiểm soát để không gây ra ứng suất nhiệt không đối xứng và lượng phôi rèn cho phép đủ để xử lý mọi quá trình khử cacbon hoặc cặn trên bề mặt mà không để lộ các khuyết tật dưới bề mặt.

Quản lý căng thẳng còn lại

Các vật rèn lớn tích lũy ứng suất dư đáng kể trong cả quá trình rèn và xử lý nhiệt tiếp theo - đặc biệt là trong quá trình làm nguội, khi quá trình làm nguội bề mặt nhanh chóng tạo ra lớp bề mặt nén trên lõi kéo. Nếu các ứng suất dư này không được loại bỏ trước khi gia công, việc loại bỏ vật liệu trong quá trình gia công thô có thể làm cho quá trình rèn bị biến dạng, phá hủy độ chính xác về kích thước mà không thể phục hồi nếu không gia công lại. Xử lý nhiệt giảm ứng suất cuối cùng ở nhiệt độ 550°C đến 650°C trong vài giờ trên 25 mm chiều dày tiết diện do đó là đặc tính tiêu chuẩn của các sản phẩm rèn tuabin được sản xuất tốt và việc hoàn thiện nó phải được xác minh trong tài liệu chứng nhận vật liệu.

Tính đồng nhất của đặc tính xuyên suốt

Một trong những đặc điểm đòi hỏi khắt khe nhất về mặt kỹ thuật của việc rèn tuabin thủy điện là yêu cầu các đặc tính cơ học về cơ bản phải đồng nhất từ bề mặt đến trung tâm của bộ phận - một điều kiện được gọi là tính đồng nhất của đặc tính xuyên suốt hoặc độ cứng phù hợp.

Đặc tính này được xác minh bằng cách cắt các mẫu thử từ nhiều vị trí trong quá trình rèn, kể cả từ tâm của mặt cắt ngang lớn nhất. Thông số kỹ thuật thường yêu cầu đặc tính kéo ở giữa phần không giảm nhiều hơn 10 đến 15% dưới giá trị bề mặt và năng lượng va chạm Charpy ở trung tâm đáp ứng mức tối thiểu tuyệt đối tương tự như các mẫu vật bề mặt. Đối với trục có đường kính 1.500 mm, tâm cách bề mặt bất kỳ khoảng 750 mm - độ sâu mà tốc độ làm mát trong quá trình tôi có thể nhỏ hơn 1/10 tốc độ làm mát bề mặt, khiến độ cứng trở thành yêu cầu thiết kế hợp kim nghiêm ngặt.

Đây là lý do tại sao các hợp kim như 34CrNiMo6 và 30CrNiMo8 - với hàm lượng niken lần lượt là 1,4% và 1,8–2,2% - được chỉ định cho các vật rèn trục tuabin lớn nhất. Việc bổ sung niken sẽ chuyển biểu đồ biến đổi làm mát liên tục (CCT) sang thời gian dài hơn, cho phép các phần sâu của vật rèn lớn phát triển đủ martensite hoặc bainite trong quá trình tôi để đáp ứng các yêu cầu về độ bền.

Chống ăn mòn khi tiếp xúc với nước liên tục

Các bộ phận của tuabin thủy điện hoạt động tiếp xúc liên tục với dòng nước chảy - đôi khi trong nhiều năm giữa các lần ngừng bảo trì. Điều này đặt ra các yêu cầu cụ thể về khả năng chống ăn mòn của vật liệu rèn, các yêu cầu này thay đổi đáng kể tùy thuộc vào thành phần hóa học của nước trong hệ thống lắp đặt cụ thể.

Môi trường nước ngọt và ăn mòn nhẹ

Đối với phần lớn các trạm thủy điện nội địa hoạt động trên sông hoặc hồ chứa nước ngọt có độ pH gần như trung tính, vật liệu rèn bằng thép không gỉ martensitic (CA6NM / 13Cr4Ni) cung cấp khả năng chống ăn mòn đầy đủ cho các bộ phận chịu tải thủy lực như bánh dẫn và cánh dẫn hướng. Vật liệu rèn bằng thép carbon được sử dụng cho các bộ phận kết cấu (trục, mặt bích, vỏ bọc) trong những môi trường này được bảo vệ bằng lớp sơn phủ và hệ thống bảo vệ ca-tốt thay vì khả năng chống ăn mòn hợp kim vốn có. Màng oxit crom thụ động trên thép không gỉ CA6NM duy trì tính toàn vẹn trong nước có độ pH từ 6 đến 9 - bao gồm phạm vi gặp phải trong hầu hết các hệ thống lắp đặt thủy điện nước ngọt tự nhiên.

Ứng dụng hóa học nước tích cực

Trong các hệ thống lưu trữ bơm hoạt động ở những vùng có nước ngầm có tính axit, trong các công trình thủy triều hoặc nước chảy có nước lợ hoặc trong các ứng dụng thủy điện công nghiệp nơi nước xử lý có chứa các hóa chất hòa tan, thép không gỉ CA6NM tiêu chuẩn có thể không đủ. Các ứng dụng này yêu cầu rèn từ các loại hợp kim cao hơn như thép không gỉ song công (2205 / S31803, với 22% Cr và 5% Ni) hoặc các loại siêu song công (25% Cr), cung cấp chỉ số chống ăn mòn rỗ (PREN = Cr 3,3Mo 16N) từ 35 đến 43 , so với khoảng 25 đối với CA6NM. Khả năng rèn của các lớp song công có thể chấp nhận được nhưng yêu cầu kiểm soát cẩn thận nhiệt độ rèn và tỷ lệ giảm để tránh hiện tượng giòn do hình thành pha sigma.

Ăn mòn kẽ hở và khả năng tương thích điện

Một đặc điểm thường bị bỏ qua trong thông số kỹ thuật rèn tuabin là nguy cơ ăn mòn kẽ hở tại các bề mặt tiếp xúc giữa các kim loại khác nhau hoặc tại các mối nối chặt giữa các bộ phận được rèn đối xứng. Các bề mặt tiếp xúc từ lưỡi dao đến trục trên các thanh dẫn Kaplan, bề mặt tiếp xúc giữa cánh dẫn hướng với ống lót và bề mặt lỗ bu lông đều là những vị trí ăn mòn có kẽ hở tiềm ẩn. Các tiêu chuẩn thiết kế thường yêu cầu vật liệu giao phối có chênh lệch điện thế nhỏ hơn 50 mV trong hóa học nước dịch vụ và các phương pháp xử lý bề mặt hoặc chất bịt kín được áp dụng tại các bề mặt để ngăn nước xâm nhập vào các hình dạng kẽ hở.

Sự sạch sẽ bên trong và không có khuyết tật

Đặc điểm xác định của vật liệu rèn tuabin thủy điện cao cấp là mức độ sạch bên trong đặc biệt cần thiết - không chỉ đơn thuần là không có các khuyết tật thô có thể phát hiện được bằng thử nghiệm siêu âm mà còn kiểm soát quần thể tạp chất phi kim loại cực nhỏ xác định hiệu suất mỏi trong chế độ chu trình cao.

Độ sạch của thép và tạp chất phi kim loại

Các tạp chất phi kim loại - oxit, sunfua và silicat bám vào thép trong quá trình nóng chảy và hóa rắn - đóng vai trò là chất tập trung ứng suất gây ra các vết nứt mỏi dưới tải trọng theo chu kỳ. Hệ thống đánh giá tạp chất ASTM E45 xếp loại tạp chất theo thang điểm từ 0 (sạch nhất) đến 3 (nghiêm trọng nhất) cho cả dòng mỏng và nặng. Việc rèn trục tuabin cao cấp thường yêu cầu mức độ bao gồm tối đa là 1,5 mỏng và 1,0 nặng đối với tất cả các loại bao gồm - xếp hạng chỉ có thể đạt được thông qua quá trình khử khí trong chân không hoặc tinh chế bằng muôi, sau đó là xử lý canxi để thay đổi hình thái bao thể từ dạng sợi dài thành hình cầu tròn, ít gây hư hại hơn.

Hàm lượng hydro được kiểm soát riêng biệt, với các yêu cầu thường dưới đây 1,5 ppm sau khi khử khí chân không , để ngăn chặn vết nứt do hydro gây ra (còn gọi là bong tróc hoặc đốm trắng) có thể xảy ra trong các vật rèn lớn, được làm nguội chậm nếu hydro hòa tan kết tủa dưới dạng khí hydro phân tử ở ranh giới hạt và các bề mặt bao gồm.

Tiêu chuẩn chấp nhận siêu âm

Chất lượng bên trong của sản phẩm rèn tuabin thành phẩm được xác minh bằng thử nghiệm siêu âm thể tích toàn phần (UT) theo các tiêu chuẩn được tham chiếu trong các mã quốc tế như EN 10228-3 (đối với sản phẩm rèn trục bằng thép hợp kim) hoặc ASTM A388. Các tiêu chuẩn này xác định mức độ chấp nhận về kích thước khuyết tật tương đương tối đa cho phép - thường được biểu thị bằng đường kính lỗ đáy phẳng (FBH). Việc rèn trục tuabin quan trọng thường được chấp nhận ở cấp chất lượng loại 3 hoặc cao hơn theo EN 10228-3 , tương ứng với không có chỉ báo nào vượt quá đường kính tương đương FBH 3 mm, với các hạn chế bổ sung đối với các chỉ báo được nhóm trong bất kỳ khu vực tham chiếu xác định nào. Đối với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất, giới hạn FBH 2 mm được chỉ định - một yêu cầu hầu như bắt buộc phải có phôi được nung lại bằng điện xỉ (ESR) hoặc phôi được nung lại bằng hồ quang chân không (VAR).

Khả năng hàn: Cho phép sửa chữa và chế tạo

Một đặc tính quan trọng nhưng thường bị đánh giá thấp của vật rèn tuabin thủy điện là khả năng hàn - khả năng hàn vật liệu rèn mà không bị nứt, giòn hoặc mất đi tính chất cơ học ở mức không thể chấp nhận được trong vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ).

Khả năng hàn quan trọng vì hai lý do chính. Đầu tiên, nhiều bộ phận của bánh dẫn tua bin được sản xuất dưới dạng kết hợp các bộ phận được rèn và hàn - ví dụ, bánh chạy tuabin Francis trong đó vương miện và dây đeo được rèn riêng biệt rồi hàn vào các cánh đúc hoặc được rèn. Thứ hai, hư hỏng do xói mòn do xâm thực ở các cánh máy chạy được sửa chữa bằng cách lắng đọng kim loại mối hàn vào các khu vực bị xói mòn và mài trở lại hình dạng ban đầu - một quy trình bảo trì có thể được lặp lại nhiều lần trong suốt thời gian sử dụng của tuabin.

Thép không gỉ CA6NM được đặc biệt đánh giá cao trong ngành công nghiệp tuabin vì khả năng hàn tốt so với các loại không gỉ martensitic khác. Với lượng carbon tương đương thông thường ít hơn 0,06% carbon , nó có thể được hàn với các kim loại phụ phù hợp hoặc quá hợp kim mà không cần xử lý nhiệt sau hàn (PWHT) trong nhiều ứng dụng - mặc dù PWHT ở nhiệt độ 580°C đến 620°C được khuyến nghị cho các mối nối có độ bền cao và các phần dày để đảm bảo độ bền tối đa trong HAZ.

Các đặc tính đặc trưng được so sánh: Rèn tuabin thủy điện và các tuyến sản xuất thay thế

Bảng sau đây cung cấp sự so sánh trực tiếp về các đặc điểm chính giữa các phương pháp rèn, đúc và chế tạo (tấm hàn) cho các bộ phận tuabin thủy điện tương đương:

Truy xuất nguồn gốc và lập tài liệu: Đặc điểm xác định đảm bảo chất lượng

Đặc điểm giúp phân biệt các sản phẩm rèn tuabin thủy điện cao cấp với các giải pháp thay thế cấp thấp hơn là đường dẫn tài liệu toàn diện đi kèm với mọi thành phần từ nguyên liệu thô đến tình trạng lắp đặt. Khả năng truy xuất nguồn gốc này không chỉ đơn thuần là một yêu cầu quan liêu — nó là một đặc tính thiết yếu về mặt kỹ thuật cho phép theo dõi tình trạng, đánh giá tuổi thọ còn lại và đưa ra các quyết định bảo trì dựa trên bằng chứng trong suốt thời gian sử dụng của tuabin.

Gói tài liệu về rèn trục tuabin cao cấp thường bao gồm:

• Giấy chứng nhận nhiệt: Phân tích hóa học đầy đủ về nhiệt thép, bao gồm tất cả các nguyên tố hợp kim được chỉ định và các nguyên tố còn lại, với các giá trị thực tế so với giới hạn thông số kỹ thuật.
• Hồ sơ quá trình phôi và rèn: Trọng lượng phôi, nhiệt độ nhồi, tỷ lệ giảm phôi, nhiệt độ rèn khi bắt đầu và kết thúc mỗi nhiệt rèn và tỷ lệ giảm tổng đạt được.
• Hồ sơ xử lý nhiệt: Biểu đồ nhiệt độ theo thời gian cho tất cả các giai đoạn xử lý nhiệt (bình thường hóa, làm nguội, ram, giảm ứng suất), bao gồm hồ sơ hiệu chuẩn lò và vị trí cặp nhiệt điện.
• Giấy chứng nhận kiểm tra cơ khí: Độ bền kéo, năng suất, độ giãn dài, giảm diện tích, năng lượng va chạm Charpy và độ cứng là kết quả của các mẫu được lấy tại các vị trí xác định trong quá trình rèn, với sơ đồ định hướng mẫu và vị trí lấy mẫu.
• Báo cáo kiểm tra không phá hủy: Hồ sơ quét kiểm tra siêu âm hiển thị bản đồ vùng phủ sóng và bất kỳ vị trí chỉ dẫn nào; báo cáo kiểm tra hạt từ tính bao gồm tất cả các bề mặt quan trọng; báo cáo kiểm tra kích thước với số đo thực tế tại tất cả các điểm kiểm tra được chỉ định.
• Giấy chứng nhận phát hành kiểm tra của bên thứ ba: Xác nhận của cơ quan kiểm tra độc lập rằng tất cả các thử nghiệm đều được chứng kiến và tất cả các kết quả đều đáp ứng các yêu cầu về thông số kỹ thuật.

Tài liệu này ngày càng trở nên có giá trị khi tuabin già đi. Khi phát hiện vết nứt hoặc điểm bất thường trong quá trình kiểm tra theo lịch trình 20 hoặc 30 năm sau khi lắp đặt, chứng chỉ vật liệu ban đầu cho phép các kỹ sư chạy các tính toán cơ học vết nứt dựa trên đặc tính vật liệu thực tế của vật rèn cụ thể - thay vì các giá trị thông số kỹ thuật tối thiểu giả định - có thể kéo dài thời gian vận hành an toàn theo năm và trì hoãn việc thay thế các bộ phận đắt tiền cho đến thời điểm ngừng hoạt động theo kế hoạch.

Đặc điểm theo loại thành phần: Tài liệu tham khảo thực tế

Các đặc tính cụ thể quan trọng nhất khác nhau tùy theo loại bộ phận và thiết kế tuabin. Bảng dưới đây tóm tắt các đặc tính ưu tiên cho các bộ phận tuabin được rèn phổ biến nhất:

Làm thế nào những đặc điểm này chuyển thành tuổi thọ dịch vụ kéo dài

Tập hợp các đặc điểm được mô tả ở trên — độ bền cao, khả năng chống mỏi, khả năng chống xâm thực, tính toàn vẹn về kích thước, độ sạch bên trong, khả năng hàn và tài liệu đầy đủ — không chỉ đơn thuần tạo ra một thành phần tốt hơn một cách riêng biệt. Những đặc điểm này tương tác và kết hợp để tạo ra hệ thống lắp đặt tuabin hoạt động tin cậy cho 30 đến 50 năm , với chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động thấp hơn nhiều so với mức có thể đạt được với các thành phần cấp thấp hơn.

Ví dụ: trục chính có khả năng chống mỏi vượt trội đòi hỏi ít phải kiểm tra thường xuyên hơn, giảm tần suất mất điện. Á hậu có khả năng chống xâm thực cao yêu cầu sửa chữa mối hàn ít thường xuyên hơn, giảm chi phí sửa chữa và thời gian ngừng hoạt động liên quan. Tài liệu đầy đủ về vật liệu cho phép lập kế hoạch bảo trì dựa trên tình trạng, tránh cả việc thay thế sớm (lãng phí) và vận hành vượt quá giới hạn an toàn (nguy hiểm). Mỗi đặc tính đóng góp riêng lẻ và cùng nhau tạo ra một hệ thống đẩy và tạo ra có tổng chi phí trọn đời - bao gồm tất cả chi phí vốn, bảo trì, sửa chữa và thời gian ngừng hoạt động - thấp hơn đáng kể so với hệ thống lắp đặt tương đương được xây dựng từ các bộ phận có thông số kỹ thuật thấp hơn, mặc dù chi phí trả trước của các sản phẩm rèn chất lượng cao có thể cao hơn cao hơn 30 đến 80% hơn các lựa chọn thay thế ngân sách.