고성능 산업용 가스터빈을 위한 3D 프린팅

가스 터빈은 공기 흡입구, 압축기, 연소기, 터빈 및 고온 가스 배출구로 구성됩니다. 엔진을 통과하는 공기는 압축기에 의해 압축됩니다. 연소실에서는 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소되어 흐름의 운동 에너지를 증가시킵니다. 터빈에서는 흐름의 운동 에너지가 기계적 에너지로 변환됩니다. 이 기계적 에너지는 가스터빈 압축기와 발전기(전기 생산을 위한) 또는 기타 구동 장비(예: 파이프 라인을 통해 가스/오일을 펌핑하기 위한 압축기)를 돌리는 데 사용됩니다. 작동 중에 엔진의 뜨거운 가스 경로에 있는 부품은 때때로 1,000°C를 초과하는 고온에 노출됩니다(예: 블레이드 및 베인). 이는 결국 고온 가스 경로 구성품의 높은 마모 수준으로 이어집니다. 

연료-공기 혼합물의 점화가 일어나는 지점인 버너 팁도 마찬가지입니다. 여기서 마모의 영향을 명확하게 보고 측정할 수 있습니다. 제조업체는 엄격한 테스트를 거쳐 일반적으로 버너를 수리해야 하는 규정된 작동 기간을 설정했습니다.

기존 수리 절차에서는 버너 팁의 큰 부분을 사전 조립해야 했습니다.

이 조립식 장치는 지정된 작동 시간이 지난 후 버너 팁을 교체하는 데 사용됩니다(기존 팁을 잘라내고 조립식 팁에 용접). 기존의 수리 절차는 상당한 수의 하위 공정과 검사를 포함하여 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 수리 절차를 간소화하고 속도를 높이기 위해 지멘스에서는 적층 제조 기술을 도입했습니다.

수치, 데이터 및 사실은 새로운 수리 프로세스의 성공을 명확하게 보여줍니다. 지멘스 에너지는 핵심 관심사인 수리 기간 단축에 상당한 영향을 미칠 수 있을 것입니다. 운영자에게는 터빈이 신속하게 서비스를 재개할 준비가 되는 것이 똑같이 중요합니다. 이는 또한 수리 프로세스 및 유지 보수와 관련하여 잠재적인 비용 절감의 기회를 추가로 열어줍니다.

이제 지멘스는 자체 수리 프로세스를 개선하는 것 외에도 고객에게 전략적 이점을 제공할 수 있습니다: 이 새로운 프로세스 덕분에 전문가들은 부품을 수리 프로세스에 통합하여 터빈 기술을 개선할 수 있습니다. 이러한 방식으로 운영자는 터빈이 수년 동안 사용되었더라도 최신 기술을 활용할 수 있습니다. 

지멘스 에너지 서비스, 석유 및 가스, 산업 애플리케이션의 기술 및 혁신 책임자인 블라디미르 나브로츠키 박사는 다음과 같이 요약합니다: "이 새로운 수리 기술을 통해 우리는 이러한 고정밀 작업을 훨씬 더 신속하게 수행할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다."

이 프로젝트를 중요한 성과로 여기는 것은 스웨덴 지멘스 자회사뿐만이 아닙니다. "우리는 우리의 기술을 수리 분야에 성공적으로 적용했습니다. 우리는 고객별 요구 사항을 충족하기 위해 시스템을 신속하게 수정할 수 있다는 것을 보여주었습니다. 이 경우 하드웨어와 소프트웨어 모두에 대한 수정이 중요했습니다. 최종 결과뿐만 아니라 이를 달성하기까지의 과정까지 모두 만족스럽게 돌아볼 수 있었습니다."라고 EOS의 스테판 오스왈드는 말합니다.