بررسی نرخ سایش و خوردگی در پره ردیف اول کمپرسور توربین گازی

یکی از عوامل اصلی واماندگی کمپرسور توربین های گازی مورد استفاده در نیروگاه ها، صنایع پتروشیمی و صنایع هوایی، شکست پره های کمپرسور ناشی از فرآیند خستگی پرچرخه می باشد. عوامل گوناگونی نظیر آسیب اشیای خارجی، سایش ناشی از برخورد ذرات ساینده، خوردگی شیمیایی ناشی از وجود محیط خورنده روی سطح پره و عوامل دیگر نیز در ایجاد ترک اولیه در این پره ها نقش دارند. در پایان نامه حاضر به بررسی تجربی پدیده سایش و خوردگی در پره ردیف اول کمپرسور توربین گازی مدل ge-frame 6 پرداخته شده است. آزمایش های انجام شده روی ماده به کار رفته در ساخت پره، به سه بخش آزمایش های سایش، خوردگی و سایش- خوردگی تقسیم شده است. در بخش آزمایش های سایش، دستگاهی جهت انجام آزمایش ها ساخته شده و آزمون-های متعددی در سرعت های مختلف در شرایط شبیه سازی شده کارکرد پره، توسط پودر ساینده با اندازه مشخص، انجام شده است. در بخش خوردگی نیز، ماده پره در محلول خورنده شبیه سازی شده از شرایط کاری پره، قرار داده شد و مطالعات متنوعی روی سطح نمونه خورده شده صورت گرفت. در بخش سایش- خوردگی نیز، نمونه های ساییده شده در زوایای مختلف در محلول خورنده قرار گرفت و اثر سایش روی خوردگی بررسی شد. در این بخش، اثر خوردگی روی سایش نیز مورد آزمایش قرار گرفت. پس از انجام آزمایش های سایش، مشاهده گردید که سایش در زوایای مختلف، باعث ایجاد حفراتی با مشخصات گوناگون و همچنین باعث تغییر ترکیب درصد عناصر در سطح نمونه ها شده است که مقدار این تغییرات در سرعت ثابت وابسته به زاویه برخورد ذرات ساینده با سطح نمونه می باشد. علاوه بر این، مقدار ضرایب سایش تغییر شکلی و سایش برشی برای آلیاژ مورد نظر با استفاده از پودر سیلیس بدست آمد. مقدار سایش در منطقه بحرانی پره در نزدیکی ارتفاع شکست آن نیز محاسبه و پیش بینی شد. پس از انجام آزمایش های خوردگی و سایش- خوردگی نیز مشاهده گردید که در محل حفرات، مقادیری از عناصر حفره زا وجود دارد که باعث تشدید رشد حفرات شده است. در نهایت نوع اثرات متقابل دو پدیده سایش و خوردگی روی یکدیگر در آلیاژ سازنده پره تعیین گردید.