הסבר מומחה: כיצד להשיג שיפוץ מלא של תא הבעירה של מנוע אוויר
תא הבעירה של מנוע אווירי פועל בלחץ וטמפרטורה גבוהים, ולאחר עבודה במשך תקופה הוא יהפוך לחום או אפילו נשרף, אך לאחר סדרה של תהליכי תחזוקה הוא יכול לא רק להיראות כמו חדש, אלא גם להתנהג כמו חָדָשׁ.
קח כדוגמה את מנועי ה-V2500 ו-CFM56-3 טורבו-פאן. תא הבעירה הוא מבנה טבעת קצר, ו-20 חרירי דלק מערבולת מרססים דלק ערפל ואוויר מהמדחס בלחץ גבוה, המוצת על ידי פיית ההצתה כדי לייצר מצב בעירה קבוע של מתח תרמי נמוך. תא הבעירה V2500 מחובר על ידי הטבעות הפנימיות והחיצוניות באמצעות התאמה הדוקה. הכיפה של הטבעת החיצונית מרווחת עם 20 טבעות מובילות פיות דלק, ומתאימה ל-20 אריחים מצופים. הטבעות הפנימיות והחיצוניות מחולקות ל-5 שכבות, לכל שכבה 10 אריחים מצופים, והאריחים מסודרים באופן צמוד כך שכל החלל הפנימי מכוסה בציפוי.
החלק העליון של הטבעת החיצונית נמצא ליד פיית הדלק מס' 7 ~ 8, כלומר, במיקום של 4 ~ 5 שעות, שתי טבעות מנחי זרבובית הצתה מפוזרות ברצף. ישנם 5 חורים עם תותב בצד העליון של הטבעת החיצונית, המשמשים כמיקום לקיבוע הקצה הקדמי של תא הבעירה. הגז המוכנס מהחורים הגדולים בקירות הטבעת הפנימיים והחיצוניים משמש בעיקר להפחתת טמפרטורת הכניסה של הטורבינה בלחץ גבוה למעט חלק קטן מהבעירה. הגז הנכנס מהחורים הקטנים בקירות הצדדיים משמש לקירור הקירות והאריחים דרך מרווח המסרק שמאחורי האריחים. הטבעת הפנימית מחוברת לגוף באמצעות אוגן, ויציאת תא הבעירה קרובה לשלב הראשון להב מנחה של הטורבינה בלחץ גבוה.
תא הבעירה CFM56-3 מורכב מטבעת פנימית, טבעת חיצונית, מכסה פנימי, מכסה חיצוני ומכסה כיפה. הוא מחולק ל-5 תצורות לפי האם הטבעת החיצונית והכיסוי החיצוני מרותכות או מוברגות, והאם יש חיץ. הכיפה מכסה 20 טבעות מובילות פיות דלק המפוזרות בשני שלבים. הכיסויים הפנימיים והחיצוניים משמשים לייצוב הזרימה. הטבעות הפנימיות והחיצוניות הן עיצוב אינטגרלי, כל אחת מצופה במספר שכבות של חיפוי, והציפוי מקורר על ידי הגז המוכנס מהחורים במרחק שווה מהשורש. הטבעת החיצונית בעל טבעת מנחה פיית הצתה בשעה 4 ו-8 בהתאמה, פנים תא הבעירה מכוסה בציפוי, הקצה הקדמי הוא לא קבוע, ומצב החיבור של הקצה האחורי (יציאת תא הבעירה) זהה לזה של ה-V2500.
שלב 1: פירוק
הטבעות הפנימיות והחיצוניות של תא הבעירה V2500 מחוברות זו לזו ומפורקות בקלות. הרעפים ניתנים להחלפה בנפרד ומוברגים לטבעות הפנימיות והחיצוניות. לטבעת מוביל פיית הדלק יש שני חלקים מבפנים ומבחוץ, ויש צורך ללטש את שני חיבורי הלחמת המפרק לפני שניתן להבריג אותם, שהוא גם הראשון שלב לפירוק מוחלט של הטבעת החיצונית.
יש להסיר את תא הבעירה CFM56-3 רק אם הפגם חורג מהיקף השירות או אם יש צורך להחליף או לתקן רכיב, שמתחיל בליטוש מפרקי ההלחמה שמחזיקים את הברגים החיצוניים, שבהם יש 40 ברגים בתצורה אחת ו-80 בתצורה השנייה. כאשר הברגים הללו מוסרים, תא הבעירה מתפרק ל-5 או 4 חלקים (עם הטבעת החיצונית מרותכת יחד עם כיסוי הכיפה). חלקים אחרים, כולל החיפויים, הם מבנים מרותכים ואינם ניתנים לפירוק פשוט.
שלב 2: לשטוף
ניתן לנקות את ה-V2500 במים חמים. אם הוא מלוכלך מאוד, ניתן להשרות אותו בתמיסת אלקלית (82 ~ 93 מעלות) למשך 30 ~ 90 דקות, ולאחר מכן לנקות אותו במים חמים. לפי רמת התחזוקה, החליטו אם לעשות FPI.
ה-CFM56-3 מומלץ לניקוי בקיטור (100 מעלות צלזיוס), הזמין בסוגים נייחים וניידים.
שלב 3: בדוק
ניתן לפרק את תא הבעירה V2500 לטבעות פנימיות וחיצוניות, לנקות ולשלוח לבדיקה. נזק לטבעות הפנימיות והחיצוניות הוא בדרך כלל סדקים או אבלציה, אותם ניתן לתקן באמצעות ריתוך. גודל המקום בו מתואמות הטבעות הפנימיות והחיצוניות והמקום בו הטבעות החיצוניות מותאמות לגוף צריכים לעמוד בדרישות, ויש לשמור על חספוס מסוים, אחרת יש לבצע תיקון ריסוס. האם האריח מחובר היטב לטבעות הפנימיות והחיצוניות יש לקבוע על ידי מדידת הפער ביניהן, והזווית של טבעת מנחה פיית הדלק והמישור היא בין 9 מעלות 52'30 "ו-13 מעלות 52′ 30".
טווח התנועה הרדיאלי של טבעת מוביל פיית הדלק חייב להיות גדול מ-3.048 מ"מ, אחרת יש להחליף אותה. שיטות הבדיקה של סדקי תא בעירה CFM56-3, אבלציה ואובדן ציפוי דומות לאלו של V2500. עם זאת, אם הציפוי פגום, לא ניתן להחליף את האריח כמו V2500, וניתן רק לרסס מחדש.
דגם של תא הבעירה, המכסה החיצוני הם חיבורים מולחמים, אם יש נזק לתיקון הלחמת ואקום. טבעת מנחה זרבובית הדלק בשלב הראשון חייבת להיות מסוגלת להסתובב בחופשיות, אך טווח הסיבוב אינו יכול לחרוג מ-360 מעלות, אחרת היא חייבת להיות מתוקן.
טבעת מנחה פיית הדלק שלב 2 היא נייחת. ניתן לתקן כל קצה איטום של הטבעות הפנימיות והחיצוניות על ידי ריסוס או ריתוך אם ניזוק. לאחר חלוקת תא הבעירה למספר חלקים, יש להתקין כל חלק על מתקן בדיקה משלו כדי לבדוק את הגודל והמיקום. תא הבעירה מעוות בקלות וניתן לתקן אותם עם כלים מיוחדים (כגון מכשירים הידראוליים).
שלב 4: תיקון וציפוי
תיקון הטבעת הפנימית והחיצונית V2500: כאשר סדקים או אבלציה של דופן הטבעת הפנימית והחיצונית חורגים מטווח הריתוך הישיר, יש צורך לתקן את התפירה. החומר המתוקן עשוי להיות עשוי מאותו חומר ועובי של דופן הטבעת, או שניתן לחתוך מאותו מיקום של תאי בעירה זמינים אחרים.
כדי ללטש תחילה את החלק הסדוק או הפגוע של חלק התיקון, יש ליצור את הסדין החתוך באותה צורה כמו החלק הפגום (יש לשמור על הרווח בין הצדדים של החלק הפגוע בטווח של 0.381 מ"מ) , ולאחר מכן קבוע על ידי שיטת ריתוך נקודתי. לאחר הריתוך והליטוש, יש לקדוח חורים. חורים קיימים יכולים לשמש כתבניות לסימון מיקום חורים. לאחר מכן השתמש בקידוח לייזר, במכונת קידוח או ב-EDM ובדרכים אחרות לקדוח, אתה יכול גם לעשות את אותו חור כמו המקור ביד.
לבסוף, הטיפול בחום הוא לשחרר את הלחץ (הטמפרטורה המקסימלית היא 990 מעלות), ולבצע בדיקת FPI. שירות תאי בעירה של CFM56-3 כרוך בתיקוני ריתוך רבים מכיוון שהחלפת רכיבים נעשית על ידי ריתוך. חלק בעל קירות דקים, יש להתקין אותו כדי למנוע עיוות במהלך הריתוך. סעיף זה מתאר את התיקון של TBC (ציפוי מחסום תרמי) המיושם על הטבעת הפנימית, החיצונית ועל בטנת כיסוי הכיפה. הציפוי של הבטנה מורכב משתי שכבות: ציפוי הבסיס CP6023 (ניקל כרום אלומיניום איטריום) וציפוי פני השטח CP6024( זירקוניום איטריום). ישנן 2 דרכים להסיר את הציפוי:
הראשון הוא להסיר את שני הציפויים בו-זמנית עם מים בלחץ גבוה (138 ~ 410kN/m2), מה שמאפשר להסיר 5% משאריות הציפוי התחתון ו-0.03 מ"מ מחומר הבסיס לכל לְתַקֵן. לאחר מכן הוא מחולל כדי לשפר את יכולת הריתוך של החלק ולהחזיר את המשיכות שלו. השני מסיר את הציפוי העליון עם חול מנופח יבש מאלומינה. לאחר הניקוי יש לבצע טיפול חישול.
לאחר מכן הכינו תמיסה להסרת הציפוי התחתון: ערבבו חלקים שווים של תמיסת חומצה הידרוכלורית ותמיסת חומצה חנקתית ב-16 מעלות, ולאחר מכן השרו את החלקים למשך 3 ~ 4 שעות (21 מעלות), ולאחר מכן שטפו במים קרים וחמים ויבשו. במידת הצורך, הציפוי שיורי מוסר בעזרת חול מנופח יבש מאלומינה.
ריסוס ציפוי: קודם כל, הגן על המיקום שאינו מרוסס, נקה את המשטח המותס עם חול ניפוח יבש מאלומינה, ריסוס פלזמה על הציפוי התחתון ({{0}}.1 ~ 0.15 מ"מ ), יש לרסס את ציפוי פני השטח (0.20 ~ 0.30 מ"מ) תוך שעתיים לאחר ריסוס הציפוי התחתון, או 0.33 ~ 0.43 מ"מ להתזת ציפוי עבה.
