位于瑞典的西門(mén)子能源公司正借助德國(guó)EOS公司的EOSINT M 280金屬3D打印機(jī)加速渦輪機(jī)維修，同時(shí)對(duì)老舊部件進(jìn)行現(xiàn)代化改造以符合最新設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。增材制造已成為該公司維護(hù)戰(zhàn)略的核心，為工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)提供更高精度、更高效能并減少停機(jī)時(shí)間。

西門(mén)子能源服務(wù)技術(shù)與創(chuàng)新負(fù)責(zé)人Vladimir Navrotsky博士表示：“增材制造為我們開(kāi)辟了集成設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的新維度。這項(xiàng)技術(shù)使我們能夠以遠(yuǎn)超以往的速度制造和維修工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)部件，同時(shí)提升零件的功能性和性能。”

采用EOS 3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)按需定制部件生產(chǎn)的維修流程

通過(guò)增材制造優(yōu)化維修方案

西門(mén)子能源公司生產(chǎn)的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)功率范圍為15至60兆瓦，服務(wù)于發(fā)電及油氣行業(yè)。每臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)由進(jìn)氣口、壓縮機(jī)、燃燒室、渦輪機(jī)和高溫氣體出口組成。空氣經(jīng)壓縮后與燃料混合，在燃燒室點(diǎn)燃以提升氣流動(dòng)能。該能量在渦輪中轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)發(fā)電，或驅(qū)動(dòng)管道輸油輸氣壓縮機(jī)等設(shè)備。

渦輪機(jī)高溫氣流路徑中的部件（包括葉片和導(dǎo)葉）需在極端高溫環(huán)境下運(yùn)行，溫度有時(shí)超過(guò)1000°C，導(dǎo)致長(zhǎng)期嚴(yán)重磨損。燃燒器尖端作為燃?xì)饣旌衔稂c(diǎn)火處，尤其易受磨損。傳統(tǒng)維修需預(yù)制替換件，通過(guò)拆除磨損尖端并焊接新部件完成——該過(guò)程耗時(shí)耗力，且需多次檢測(cè)與子流程配合。

為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，西門(mén)子與EOS合作，將EOSINT M 280金屬3D打印機(jī)專門(mén)改造用于渦輪機(jī)維修。該系統(tǒng)經(jīng)升級(jí)后可處理800毫米燃燒器部件，配備先進(jìn)攝像頭與光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，并進(jìn)行了定制化軟件調(diào)整。EOS在一年內(nèi)成功完成EOSINT系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)。此方案使西門(mén)子能夠僅去除受損材料而非整體更換部件，同時(shí)使老舊燃燒器達(dá)到最新設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

西門(mén)子EOS M 280定制機(jī)型燃燒器維修實(shí)景

成果與戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)

增材制造技術(shù)的應(yīng)用成效顯著。維修周期縮短高達(dá)90%，使渦輪機(jī)得以更快恢復(fù)運(yùn)行，并降低整體維護(hù)成本。該工藝還支持將設(shè)計(jì)改進(jìn)直接融入維修環(huán)節(jié)，確保老舊設(shè)備能應(yīng)用最新技術(shù)成果。

“我們成功將技術(shù)應(yīng)用于維修領(lǐng)域，證明了能夠快速調(diào)整系統(tǒng)以滿足客戶特定需求。本次硬件與軟件的雙重改造意義重大。所有參與者不僅對(duì)最終成果，更對(duì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程深感滿意。”EOS項(xiàng)目管理辦公室負(fù)責(zé)人斯特凡·奧斯瓦爾德如是說(shuō)。