مقدمة في التكسية بالليزر في إصلاح التوربينات البخارية

تقنية التكسية بالليزر ظهرت كحل متطور لإصلاح المكونات الحرجة للتوربينات البخارية. في الآونة الأخيرة، خلال إصلاح حزيران/يونيو من التوربين البخاري للوحدة 2 بمحطة قوهوا سويزونغ للطاقة بقدرة 800,000 كيلووات, ، تم تحديد الأضرار التي لحقت بمسامير الكفن الأساسي والثانوي على أسطوانة الضغط المتوسط (IPC). بدلاً من طرق الاستبدال التقليدية, التكسية بالليزر تم استخدامها لاستعادة هذه المكونات، مما قلل بشكل كبير من وقت التعطل وتكاليف الصيانة. توضح طريقة الإصلاح المبتكرة هذه الأهمية المتزايدة لـ تقنية التكسية بالليزر في صناعة توليد الطاقة، خاصة بالنسبة للمعدات عالية القيمة مثل التوربينات البخارية.

طرق الإصلاح التقليدية وحدودها

في الماضي، كانت محطات توليد الطاقة مثل محطة توليد الطاقة في قوهوا سويزونغ تعتمد على طرق الإصلاح التقليدية مثل استبدال الأجزاء أو الطلاء الكهربائي لمعالجة المكونات البالية. وفي حين أن هذه الطرق يمكن أن تكون فعالة، إلا أنها غالباً ما تستغرق وقتاً طويلاً ومكلفة. على سبيل المثال، عندما احتاجت أكفان ومسامير أسطوانة الضغط العالي إلى الإصلاح في عام 2018، تضمنت الخطة الأصلية صنع قطع غيار على مدى ثلاثة أشهر.

على النقيض من ذلك, تقنية التكسية بالليزر بديلاً أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة. باستخدام شعاع ليزر عالي الطاقة لإذابة مسحوق السبيكة على الركيزة، تشكل الكسوة بالليزر رابطة معدنية متينة بين الطلاء والجزء الأصلي. تقلل هذه الطريقة بشكل كبير من وقت الإصلاح وتكاليفه مع تعزيز قوة وطول عمر المكونات التي تم إصلاحها.

كيفية عمل الكسوة بالليزر في إصلاح التوربينات البخارية

الكسوة بالليزر هي عملية تنطوي على استخدام ليزر عالي الطاقة لصهر ودمج مادة الكسوة على سطح المكوّن التالف. تشمل الفوائد الرئيسية لاستخدام الكسوة بالليزر لإصلاح التوربينات البخارية ما يلي:

1.ترسيب دقيق للمواد: تسمح كثافة الطاقة العالية لليزر بالتطبيق الدقيق لمواد التكسية مما يقلل من النفايات ويضمن وجود رابطة مثالية بين الطلاء والركيزة.

2.انخفاض المدخلات الحرارية: تقلل حرارة الليزر المركزة من خطر التشوه، وهو تحدٍ شائع في طرق اللحام التقليدية.

3.خصائص المواد المحسّنة: تعزز الكسوة بالليزر من مقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، والاستقرار الحراري للمكون الذي تم إصلاحه، مما يطيل من عمره التشغيلي.

في حالة محطة قوهوهوا سويزونغ للطاقة, التكسية بالليزر استُخدمت لإصلاح مسامير الكفن من أسطوانة الضغط المتوسط، التي تعرضت للتلف أثناء إصلاح المحطة. بعد ثمانية أيام من العمل المتواصل من قبل شركة Greenstone Laser Technology Co., Ltd., ، تم الانتهاء من جميع الإصلاحات واجتازت الفحوصات.

نجاح مثبت للتكسية بالليزر في تطبيقات محطات الطاقة

نجاح تقنية التكسية بالليزر في محطة سويتشونغ لتوليد الكهرباء ليست حالة معزولة. فقد استُخدمت هذه العملية بنجاح في إصلاحات سابقة، بما في ذلك وحدة 200,000 كيلوواط في محطة شنيانغ هايهي لتوليد الكهرباء في عام 2017. وعلى الرغم من الشكوك الأولية، إلا أن نتائج هذه الإصلاحات كانت رائعة، حيث لم تظهر أي علامات عطل أو تآكل بعد إجراء اختبارات تشغيلية مكثفة.

في عام 2024, منجم شينجي رقم 1 كما اعتمدت أيضًا الكسوة بالليزر لإصلاح أعمدة الدعم الهيدروليكية في ماكينات التعدين، مما يثبت أيضًا تعدد استخدامات هذه التقنية في القطاعات الصناعية المختلفة.

المزايا الرئيسية للتكسية بالليزر:

1.قوة الترابط العالية: تُظهر الأجزاء التي تم إصلاحها رابطة معدنية لا تقل قوتها عن 90% بنفس قوة الركيزة الأصلية، مما يضمن أداءً طويل الأمد.

2.وفورات في التكاليف: تقلل الكسوة بالليزر من الحاجة إلى استبدال الأجزاء، مما يوفر تكاليف المواد والعمالة.

3.تحول أسرع: تكتمل عملية الإصلاح بالكامل في أيام، بدلاً من الأسابيع أو الأشهر التي تتطلبها الطرق التقليدية.

4.الموثوقية على المدى الطويل: بعد خمس سنوات من التشغيل، عملية واختيار المواد اللازمة لإصلاح مكونات التوربينات البخارية عبر الكسوة بالليزر أثبتت موثوقيتها العالية.

مستقبل التكسية بالليزر في توليد الطاقة

كما تقنية التكسية بالليزر تستمر في التطور، فإن تطبيقاتها في إصلاح وصيانة معدات توليد الطاقة مثل التوربينات البخارية سوف تتوسع فقط. توفر هذه التقنية إمكانات هائلة لتحسين الموثوقية, كفاءة، و الفعالية من حيث التكلفة من الإصلاحات، مما يعود بالنفع في نهاية المطاف على شركات توليد الطاقة من خلال تقليل وقت التعطل وتكاليف الصيانة.

من خلال تبني الكسوة بالليزر، يمكن لمحطات الطاقة إطالة عمر المكونات الحرجة، وتعزيز أداء التوربينات، والمساهمة في مستقبل أكثر استدامة وجدوى اقتصادية لهذه الصناعة.

الخاتمة تبني التكسية بالليزر لإصلاح التوربينات بكفاءة واستدامة

في الختام, التكسية بالليزر هي تقنية ثورية تعزز بشكل كبير عملية إصلاح التوربينات البخارية وغيرها من معدات توليد الطاقة الحرجة. وبفضل قدرتها على توفير إصلاحات سريعة ودائمة وفعالة من حيث التكلفة، أصبحت الكسوة بالليزر حلاً مفضلاً لمحطات الطاقة التي تتطلع إلى تقليل تكاليف الصيانة ووقت التعطل. ومع استمرار نضج هذه التقنية، فإن اعتمادها على نطاق واسع في إصلاح التوربينات البخارية سيساعد في تشكيل مستقبل صناعة توليد الطاقة، مما يجعلها أكثر كفاءة واستدامة.