燃气轮机热障涂层高温腐蚀研究综述

[目的]为了梳理燃气轮机热障涂层服役过程中的高温腐蚀问题,[方法]对燃气轮机热障涂层腐蚀类型和提高抗腐蚀性能的方法分别进行了归纳分析,并展望了提高热障涂层抗腐蚀性能的发展方向。[结果]经归纳分析,燃气轮机热障涂层腐蚀类型主要包括:陶瓷层高温相变、粘结层氧化、盐雾腐蚀、CMAS腐蚀以及燃料杂质腐蚀。提高热障涂层抗腐蚀性能的方法主要有:发展新的抗高温腐蚀涂层材料、进行涂层表面防腐处理、改变涂层系统结构以及提高燃气轮机辅助清洁功能。[结论]未来开发性能优异的新材料仍是提高热障涂层抗腐蚀性能的主要方向,而改进涂层结构设计、材料纳米化对提升热障涂层抗腐蚀性能有很大潜力。随着陶瓷基复合材料的发展,对涂层的高温腐蚀研究将逐步从热障涂层转向环境障涂层(EBC)。     

热障涂层在900℃混盐中的抗热腐蚀性能

针对某型舰用燃气轮机的一级涡轮导向叶片材料,对其分别施加国内外现有的部分热障涂层,并通过表面封孔工艺制备出了新型热障涂层。在所制备的热障涂层试样和铸造合金试样表面涂覆75%Na2SO4+25%NaC l的盐膜,研究其在900℃空气中的热腐蚀性能。结果表明,未施加涂层的铸造合金受到了严重的热腐蚀,发生了严重的内氧化;而施加热障涂层的试样均表现出优异的抗热腐蚀性能,在热障涂层/粘结层界面处生成的连续致密的A l2O3膜,能阻挡粘结层进一步的氧化而维持与热障层的有效结合;施加封孔层的热障涂层因降低了界面A l2O3膜的生长速率,而展现出了最好的抗热腐蚀性能,并可预期有最长久的寿命。     

热障涂层的等离子喷涂工艺

探讨热障涂层的等离子喷涂,尤其是与工艺过程有关的显微结构和缺陷;介绍热障涂层的等离子喷涂的工艺及孔隙率的测量和气孔系统模型,提出获得可靠性高和性能优良的热障涂层的途径。     

热障涂层的等离子喷涂工艺

探讨热障涂层的等离子喷涂,尤其是与工艺过程有关的显微结构和缺陷;介绍热障涂层的等离子喷涂的工艺及孔隙率的测量和气孔系统模型;提出获得可靠性高和性能优良的热障涂层的途径.     

中小型双燃料燃气轮机发展现状及应用前景分析

本文重点针对中小型双燃料燃气轮机,总结了各主要燃气轮机厂商产品的现有状况及参数,并对各家双燃料燃烧室进行对比分析。分析指出,中小型双燃料燃气轮机目前的发展方向仍是高性能、低排放。由于燃料多样性、用水量、安装周期、自动化程度、运行稳定性及寿命等方面优势,目前在固定/移动海洋平台、移动电站、联合循环及分布式能源及传统中小型单燃料燃气轮机应用领域有着极大的使用优势,且随着LNG船动力系统的技术发展,中小型双燃料燃气轮机已经成为LNG船下一代动力系统的必然选择。     

虚拟仪器技术在船舶燃气轮机叶片温度检测中的应用

船舶燃气轮机的叶片长期工作在高压、高温的环境中,为了提高舰船动力系统的安全性,防止因燃气轮机叶片故障导致的动力系统事故,有必要对燃气轮机的叶片进行实时监测。本文结合虚拟仪器技术开发了一种舰船燃气轮机叶片的温度检测系统,分别从数据采集硬件结构和虚拟仪器技术软件编程等方面进行研究。     

GT28燃气轮机工业/船用衍生的技术策略研究

GT28燃气轮机是1台带动力涡轮的三轴燃气轮机,性能良好。通过对其工业/船用衍生应用与发展研究策略的分析,全面勾画出其技术发展网络及主要关键技术,明晰其应用和发展技术途径,提出当前应重点开展燃气轮机发电模块(船用/陆用)、天然气增压机组、间冷循环燃气轮机的应用与发展研究工作。在此基础上将会全面推进GT28燃气轮机的工业/船用衍生应用与发展。     

船舶滚装通道结构设计标准与轻量化设计分析

为更好地指导船舶滚装通道的结构轻量化设计，对当前滚装船滚装通道结构设计标准进行梳理。在国际标准方面，聚焦国际海事组织（International Maritime Organization,IMO）和国际船级社协会（International Association of Classification Societies,IACS）的相关技术要求；在行业技术标准方面，重点关注各国船级社的相关技术要求。对滚装通道结构设计中的关键技术进行分项阐述，并以中国船级社（China Classification Society,CCS）滚装通道结构设计的技术要求为例，解析其结构分析及衡准要点。研究成果可为船舶滚装通道的结构轻量化设计提供一定参考。     

海洋构筑物表面等离子熔覆TiC/Ni复合材料涂层的人体步进防滑性能

随着海洋活动增加,军舰、商船、海上钻井平台等海洋构筑物表面滑摔现象频发,已经严重影响人员安全和海洋事业的发展。为了解决这个问题,世界各国纷纷利用表面处理技术制备各类涂层,提高海洋构筑物表面的防滑性能。本试验采用等离子熔覆技术在45钢表面制备TiC/Ni合金粉末制备人体步进防滑涂层,分析了涂层步进摩擦系数、显微组织、摩擦磨损性能、涂层材料和表面形貌对涂层防滑性能的影响。结果表明:加入TiC不仅提高了涂层的耐磨性,还提高了涂层的步进摩擦系数。随着TiC含量的增加,涂层摩擦系数和耐磨性均增加,除此之外涂层表面三维形貌、涂层材料都会对步进摩擦产生影响,并且干态摩擦系数大于湿态摩擦系数;相对于等离子喷涂制备的涂层,等离子熔覆制备的涂层虽然步进摩擦系数略低,但耐磨性明显提高。     

基于IMO标准的船用耐蚀钢应用技术研究综述

2010年5月国际海事组织(IMO)通过的《原油船货油舱保护涂层性能标准》和《原油船货油舱替代防腐措施性能标准》于2014年1月1日强制执行,鉴于日本在这方面有一定的技术优势,其正在中国设置专利障碍,船用耐蚀钢的国产化成为极为紧迫的一项任务。船用耐蚀钢的研发不仅关系我国船舶行业的发展问题,而且对我国船舶行业提升产业水平和国际竞争力有很大的影响。国产船用耐蚀钢的研制将有效打破国外耐蚀钢技术对我国钢铁、船舶行业造成的技术壁垒。本文基于IMO相关标准,以油船货油舱为研究对象,就国内外船用耐蚀钢耐蚀性、焊接性能等研究方面进行归类总结。探索船用耐蚀钢的应用技术的推广发展与前景。