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深度丨管道燃气轮机维修国产化现状及展望

2017-09-06 10:22来源:油气储运作者:常维纯等关键词:燃气轮机重型燃气轮机燃气轮机中国论坛收藏点赞

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1.1.6精加工技术

机械加工修理工艺包括:车削加工、镗铣加工和磨削加工等。车削加工主要用于封严圈等零件喷涂前后直径的加工和机匣壳体类零件法兰更换后的精密加工;镗铣加工主要用于零件孔、槽、凸台及轴颈等的修复加工;磨削加工主要用于零件表面电镀、喷涂等修复后的精密加工。

1.1.7试车技术

试车是燃气轮机维修至关重要的环节,是对燃气轮机修理效果的检测,直接影响燃机的使用。燃气轮机试车台的空气动力学设计必须能够完美地模拟现场工况,还必须具备严格的噪声控制。

1.2 维修技术研发

研发维修技术的主要目的是不断降低燃气轮机寿命期费用,并能够恢复甚至提高燃气轮机的性能。鉴于此,OEM和维修企业对维修技术的研发非常重视,如GE航空每年在维修技术研发方面投入3000〜4000万美元,己经研发出的维修技术和方法多达15000多种,甚至一些零部件维修后的保修期提高了1倍,其主要专注于7个维修技术领域的研发,包括:发动机清洗、化学处理、检测方法、加工技术、焊接技术、采用冷金属气喷堆积技术进行材料修理和其他相关先进技术。

作为用户的汉莎航空公司开发维修技术的目的是处理频发故障、节约成本和提高效率。目前,在燃气轮机维修方面发展较快的还有3D打印技术和综合故障诊断技术等,而随着燃气轮机几何形状越来越复杂,将更多依靠机器人开展重复性的监测和修理工作。

2 燃气轮机维修国产化现状

2.1 重型燃气轮机维修

我国的重型燃气轮机是通过“以市场换技术”的方式引进的,出于对市场高额利润的利益保护和国家技术上的封锁,OEM在中国的合资项目都不包含核心技术。虽然国内主要汽轮机设备制造厂实现了70%的本土化制造能力,但是没有掌握热端关键部件的设计、制造技术,所以也就不具备热端关键部件的维修能力。OEM在垄断重型燃机市场的同时,也垄断了维修服务市场。

重型燃气轮机基本不需要返厂维修,用户与OEM签订的检修和维护合约,常见的有以下几种形式:

①服务式合约,由OEM负责机组的运行,并按运行维护手册检修,同时提供零部件,服务费用按运行时数或发电量结算;

②长期维修合同,由用户负责机组的运行,OEM负责按运行维护手册检修,同时提供零部件,服务费用按运行时数结算;

③多年维护合约,由用户负责机组的的运行和检修,零部件向OEM采购,OEM提供解决关键问题的服务,零部件享有一定折扣,但OEM规定了零部件的质保期;

④多年检修和维护服务合约,由用户负责机组的运行和检修,OEM对机组检修进行技术指导,零部件向OEM采购并享有一定折扣,OEM提供零部件全寿命周期质量保证。

国内燃机的调试、检修和维护等工作几乎全部由国外OEM完成,每年要为此付出非常惊人的费用,甚至高于设备采购费用,维修费用中备品备件一般占总额的50%〜60%,燃烧热通道部件返修费用约占20%〜30%,人工费用约占10%〜20%。此外,一旦OEM停止相应的技术服务,将严重损害国家和企业的利益。为了提高服务质量,降低服务成本,确保维修服务的公平,国内也引入了国外的独立维修商,目前还没有成长起来。

2.2 航空发动机维修

国内民用航空公司都是与OEM或者独立维修企业合资建设发动机大修厂,外资一般占50%左右。由于是合资公司,技术上不存在壁垒,合资大修厂都形成了较强的航空发动机修理能力,修理深度达到70%〜80%,但是涉及热端核心部件的关键技术仍然由外方掌握。随着燃气轮机性能的日益提升,结构越来越复杂,价格越来越昂贵,多家航空公司逐渐倾向于租赁航空发动机。

2014年3月,中航工业北京航空材料研究院成立国内首家航空关键件维修工程技术中心。该中心是以研究院的先进材料和制造技术为基础,主要对损伤的航空关键件进行修复或改造,使其至少满足一个翻修周期的使用要求,具体包括部件服役后的损伤检测与评估及损伤部件尺寸恢复、到寿部件延寿、新品制造过程中超差部件尺寸及组织性能的恢复。该中心可提供的典型零件修复及材料、制件包括:压气机叶片损伤修复,涡轮工作叶片叶尖和锯齿冠磨损修复,涡轮导向叶片裂纹修复,涡轮叶片高温防护涂层修复,机匣、环形件的裂纹和磨损修复,飞机承力构件磨损、裂纹修复,飞机透明件修复,功能涂层修复,橡胶、密封材料,维修评价表征及可靠性评估。

3 管道燃气轮机维修国产化现状

3.1 管道燃气轮机维修模式

天然气管道燃气轮机总量大,国外管道公司普遍采用本地化维修,维修模式主要有两种,第一种是依托OEM独资或合资建立的大修厂进行维修,GE公司作为LM2500+的OEM,航空派生型燃汽轮机大修厂共有15个,其中GE独资4家,发放大修许可证11家。SIEMENS公司作为RB211-24G的OEM,航空派生型燃气轮机大修厂共有18家,其中投资3家,合资3家,发放大修许可证的12家。

第二种是由管道公司和MRO合资建厂进行维修,加拿大TransCanada公司和俄罗斯Gazprom公司均采用这种方式。TransCanada公司与WOODGROUP公司合资在卡尔加里合资设立大修厂,在RR和GE的授权下开展RB211、LM2500、AVON、LM6000等型燃气轮机的维护和大修业务。俄罗斯Gazprom公司利用0LTS公司开展燃气轮机的修理和大修活动,OLTS公司是Liburdi公司与ORMA公司在圣彼得堡组建的合资公司。

由于燃气轮机机组运行环境和维护状况的特殊性,OEM厂商无法提供完全适合中国石油机组维修需求的方案,中石油参照国外管道公司的维修模式,在OEM技术支持下独资建设MRO。与重型燃气轮机的技术引进一样,涉及高压涡轮叶片、高压涡轮导向叶片、中压涡轮叶片、中压涡轮导向叶片和燃烧室等热端核心部件的制造与维修技术,属于受政府保护的技术,外方严格封锁不转让。

除此之外,对于SIEMENS公司RB211-24G机型,中国石油获得其全部维修技术的授权,零件修理授权共计316项,涉及1494个件号;对于GE公司LM2500+机型,共获得10项组件的修理授权,约占可授权技术的25%,包括151个修理项,涉及129个件号。

原标题:【行业观察】管道燃气轮机维修国产化现状及展望
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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