CHƯƠNG 3. BẢO DƯỠNG TUABIN KHÍ

- Định kỳ làm sạch đường ống cấp gió là đường ống khí xả

- Nghiêm chỉnh tuân thủ thao tác chuẩn bị nhiên liệu, kiểm tra chất lượng nhiên liệu

và tình trạng làm việc của vòi phun, duy trì ổn định nhiệt độ cháy và tần số quay

của tua bin.

- Kiểm tra chất lượng dầu bôi trơn và duy trì các khe hở ở ổ đỡ

- Khi khởi động tua bin cần cho tua bin chạy không tải không dưới 10 phút theo

hành trình tiến và hành trình lùi.

- Khi dừng hệ thống phải giảm tải từ từ trong khoảng thời gian 10-20 phút, khi này

đã chuyển sang sử dụng dầu nhẹ. Đóng máy via và tuần hoàn nước làm mát, dầu

bôi trơn trong khoảng 1 tiếng sau khi dừng tua bin.

Turbine khí có công suất định mức thiết lập cho mục đích marketing các sản phẩm.

Công suất tại điều kiện môi trường quyết định nhiệt độ trong động cơ và ảnh hưởng trực

tiếp đến tuổi thọ chi tiết động cơ . Những chi tiết thuộc phần nóng bao gồm buồng đốt và

cánh hướng và turbine áp suất cao. Tuổi đời của các chi tiết vùng nóng sẽ quyết định

khoảng thời gian giữa các lần bảo dưỡng lớn, từ đó đưa ra các dự trù chi phí bảo dưỡng

trung bình.

Quan hệ thông thường giữa tuổi thọ các chi tiết bên trong và nhiệt độ turbine khí

trong tương ứng trong trường hờp là nhiệt độ turbine khí vào turbine được biểu diễn trên

hình 3.1. Ở nhiệt bên trong cao hơn, tuổi thọ chi tiết được quyết định bởi sự nứt giới hạn

và tuổi thọ giảm đi nhanh chóng với sự tăng nhiệt độ; tại nhiệt độ thấp hơn nữa tuổi thọ

các chi tiết được quýêt định bởi sự ăn mòn và tuổi thọ các chi tiết không thay đổi nhanh.

(Cánh động tua bin hoạt động tại nhiệt độ cao và quay với tốc độ lớn. Vật liệu cánh có

tuổi thọ giới hạn toàn bộ tỉ lệ với thời gian làm việc ở mức tải cho trước).



Hình 3.1. Quan hệ giữa tuổi thọ chi tiết với nhiệt độ khí vào tua bin.

Bản chất của đường cong trong hình mô tả cho sự lựa chọn của vùng công suất

trong quá trình khai thác. Khai thác lâu tại mức công suất trong chế độ nứt giới hạn sẽ

giới hạn lớn tuổi thọ chi tiết ở tuabin khí và tăng giá thành bảo dưỡng trung bình của thiết

bị. Do đó thíêt lập chế độ công suất quanh điểm uốn của đường cong có khuynh hướng

tạo ra điểm khởi đầu tốt tương ứng quá trình khai thác nằm giữa công suất tối ưu và chi

phí bảo dưỡng hợp lý.

88



Hoạt động của tàu sẽ liên quan tới một số đặc tính tiêu biểu với sự thay đổi công

suất cao tới thấp, và khoảng nhiệt độ làm việc của môi trường. Công suất tua bin khí tối

ưu giúp tạo ra công suất tốt nhất của động cơ tại chế độ khai thác, trong khi vẫn đảm bảo

rằng chi phí bảo dưỡng kết hợp với các chi phí khai thác khác trong quá trình khai thác

nhỏ nhất.

Yếu tố thứ hai ảnh hưởng chi phí bảo dưỡng là số chu trình hoạt động trên một

khoảng thời gian. Do một số thiết bị bên trong có thể làm việc liên tục trong khoảng thời

gian dài, hoạt động với thời gian làm việc rất ngắn sẽ gây tăng hơn giá thành bảo dưỡng

trung bình.Khi tăng thời gian hoạt động làm nhiệm vụ, các yêu cầu bảo dưỡng tiến được

quyết định bởi mức công suất và điều kiện môi trường đến tuổi thọ các thiết bị và hệ

thống làm việc . Tuy nhiên, đối với nhiệm vụ ngắn hạn, sự thay thế các chi tiết nằm trong

chu kỳ - giới hạn có thể ảnh hưởng lớn tới chi phí bảo dưỡng trung bình.



Hình 3.2. Bảo dưỡng hàng ngày của Turbine khí MT30 Rolls-Royce

Bảo dưỡng hàng ngày trên tàu chủ yếu vào ban ngày, tập trung vào kiểm tra bằng

mắt sự hoạt động của động cơ.Việc rửa bằng nước bên trong được thực hiện sau một số

giờ hoạt động cố định để tẩy rửa cáu cặn muối trong máy nén mà nếu không làm thì sẽ

gây hậu quả tất yếu là làm giảm đặc tính động cơ.

Chế độ bảo dưỡng có thể được xác định thông qua công suất và giờ làm việc trực

tiếp của nhà chế tạo turbine khí.Lịch bảo dưỡng thường được yêu cầu bởi người sử dụng,

bao gồm lịch tháo và kiểm tra toàn bộ động cơ và sự thay thế các thiết bị phục vụ theo

lịch trình. Sự tính toán sẽ thay đổi lớn phụ thuộc vào các yếu tố sau, Rolls-Royce đã

nhấn mạnh:

-Đặc tính khai thác con tàu

-Số lần khởi động, dừng và giai đoạn chạy không tải trong chuyến đi

-Nhiệt độ môi trường khi hoạt động

-Yêu cầu động cơ về mặt công suất max và min.

89



Các yếu tố này là cơ sở trong việc quyết định tuổi thọ và do đó quyết định đến chi

phí bảo dưỡng động cơ. Các tính toán cuối cùng được dựa trên đặc tính chu kỳ và đặc tính

giới hạn. Thực tế các tuyến hành trình dài với sự hoạt động công suất và làm việc ở nhiệt

độ cao dẫn đến tuổi thọ động cơ có thể bị rút ngắn đi.

Rửa máy nén turbine khí là công tác bảo dưỡng hàng ngày quan trọng để duy trì

công suất động cơ. Vì máy nén tiêu thụ hai phần ba tổng công suất động cơ thậm chí khi

chỉ bẩn cánh nhẹ làm giảm mạnh công suất bên trong và do đó giảm công suất lai và tăng

chi phí nhiên liệu. Việc rửa khi dừng máy là một giải pháp hiệu quả nhằm phục hồi đặc

tính và khắc phục sự sụt giảm hiệu suất gây ra bởi bẩn máy nén. Loại rửa khi đang làm

việc áp dụng khi động cơ không dễ ngừng để tiến hành phương pháp rửa khi ngừng máy (

như trường hợp tàu khách trong một chuyến đi dài ).



Tài liệu tham khảo

90



1. PGS. TS. Nguyễn Hồng Phúc, TS. Nguyễn Đại An. Hệ động lực hơi nước. Trường

Đại học Hàng hải. 2000

2. Болдырев О.Н. Судовые энергетические установкию Часть I. Дизельные и

газотурбиные установки. Учебное пособие. Северодвинск: Севмашвтуз, 2003.

3. А.А. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий. Газотурбинные двигатели. Авиадвигатель

2006.



91