Gaz Türbinlerinde Bakım

GAZ TÜRBİNLERİNDE BAKIM FELSEFESİ 

Son yıllarda enerji sektörü, en hızlı gelişen sektörlerden birisi oldu. Bir çok avantajından dolayı, gaz türbinleri de bu sektörün vazgeçilmez unsuru haline geldi. Yatırımlar ve teknoloji seçimi büyük bir süratle yapıldı. Ancak gaz türbinleri bakım maliyetleri diğer yatırım sistemlerine göre oldukça fazladır. Gelecekte karşımıza dev bir problem olarak çıkmaması için şimdiden ciddi ve kapsamlı çalışmalar yapılması ve birikimlerin paylaşılması gerekmektedir.

Makinaların  veya sistemlerin maliyetine ve işletmedeki fonksiyonlarına göre bakım stratejisi önem kazanmaktadır. Enerjiden dolayı meydana gelen duruş maliyetleri oldukça fazladır. Gaz türbinlerinde sistemin kompleks olması ve enerjinin öneminden dolayı dünya genelinde bakım firmalarıyla uzun süreli, bakım, tamir ve yedek parça temini şeklinde anlaşmalar ve kontratlar yapılmaktadır. Gaz türbinlerinde bakım maliyetleri oldukça önemli bir kalem tutar. Bu sebeple planlama, zamanında bakım, yedek parça temini ve personel eğitimi oldukça önemlidir. 

Bakım işlemlerinde özellikle dikkate alınacak parametreler şunlardır: 

1. Maksimum güvenilirlik,
2. Minimum bakım süresi,
3. Minimum stok,
4. Minimum yedek parça ve tamir maliyeti.

Günümüzde en çok rağbet gören bakım metodu ve tekniği olarak periyodik bakım ve kestirimci bakımı (predictive maintenance) görüyoruz. 
Periyodik bakım prosedürlerinde, imalatçı firma, gerek tecrübelerine dayanarak gerekse makinanın malzeme ve imalat özelliklerini ve çalışma şartlarını dikkate alarak çalışma saati esaslı periyotlar belirler. Bu çalışma saatlerine göre makinalar durdurulur ve bakıma alınır. Bu sistemin dezavantajı, makinanız çok iyi durumda iken de bakım periyodu geldiği için bakıma almak zorunda kalırsınız. Bazı parçalar zamanından önce yenilenmiş olur. Bu da bakım ve duruş maliyetlerini artıran bir husustur.
Ancak bazı parçalar da tam aksine periyodundan önce bakıma ihtiyaç duyabilirler. Bu da plansız duruşlara, daha büyük yedek parça maliyetine ve daha yüksek bakım masraflarına sebep olabilir. Burada kestirimci bakım prosedürleri devreye girer.
Kestirimci bakım (predictive maintenance), periyodik bakımın dezavantajlarını ortadan kaldıracak şekilde ortaya konulmuş bir sistemdir. Planlanan bir sistem dahilinde belirli değerler takip edilip, izlenerek makinanın bakımının yapılması gereken gerçek zamanı tespit edilir. Böylelikle plansız duruşlar ve beklenmedik arızalar önemli ölçüde ortadan kalkar. Ya da daha uzun süreli periyotlarla makine bakıma alınır. İşçilik, yedek parça, duruşlar gibi önemli bakım maliyetlerinde tasarruf sağlanmış olur. 
Bu sistemin dezavantajı ise, makinalarda bakım sürelerini etkileyen faktörlerin hepsi ölçülememekte yada izlenememektedir. Ölçülemeyen bazı değerlerden dolayı bakımı planlayıp uygulamakta gecikebilirsiniz. 
Modern bakımcılık tekniğinde; bu iki bakım tekniği de karma olarak kullanılır. Bunların oranı makinalarınızın sisteminizdeki konumuna ve önemine göre belirlenir. 
Gaz türbinlerinde ise, bakım zamanını belirlemede her ikisi de dikkate alınır. Fakat, enerjideki güvenilirlilik ön planda olduğundan makinada, yüksek sıcaklık ve yüksek devir sebebiyle, arıza halinde meydana getireceği hasar çok büyük olduğundan, bakım zamanını belirlemede, çalışma saatinin etkisi oldukça yüksektir. Ayrıca başka kategoride sınıflandırmaya tabi tutulan koruyucu bakım da gaz türbinleri bakımında yoğun olarak kullanılan bir uygulamadır. Buna göre yapılan bakımda sadece bir sonraki bakıma kadar değil, makinanın daha uzun vadeli bir dönemdeki güvenilirliğini ve ekonomikliğini planlarsınız. Mesela bazı parçaları tamir etmeseniz yada yeni bir kaplama uygulamasanız da 10000 saat daha çalışabilir. Ama daha sonra o parça artık tamir edilemez hale gelir ve çöpe atmak zorunda kalırsınız.
LM 6000 serisi GE gaz türbinlerinde bakım periyotları standart üretimler için aşağıda belirtildiği gibi 8000 saatlik periyotlar şeklindedir:
Bunlar; Yanma odası bakımları (Combustion inspection), Hot-Gas-path inspection ve Major inspection olarak isimlendirilir. Bu süreler özellikle yanma odası bakımları, imalatçı firmaların önerdiği bazı modifikasyonlarla 2-3 katına uzatılabilmektedir.  
1. 8000 saat: Yanma odası bakımı (Combustion inspection).
2. 16000 saat: Yanma odası bakımı (Combustion inspection).
3. 24000 saat: Hot gas path bakımı.
4. 32000 saat: Yanma odası bakımı (Combustion inspection).
5. 40000 saat: Yanma odası bakımı (Combustion inspection).
6. 48000 saat: Büyük bakım (Major inspection)
BAKIM PERİYOTLARINI BELİRLEYEN FAKTÖRLER 
Start-stop sayısı, yük durumu, çevre ve yakıt gibi faktörler etkili olmaktadır. Kataloglarda Hot gas path inspection için bu faktörlere göre bakım saatini belirleyen formüller mevcuttur. Ayrıca kestirimci bakım(predictive maintenance)  metotları da uygulanarak gerçek bakım zamanı belirlenmektedir. 
Kestirimci bakımda kullanılan değerler şunlardır:
Vibrasyonlar
Egsoz sıcaklıkları dağılımı
Kademeler arası sıcaklıklar
Borescope kontrolü (periyodik olarak yapılabilir.)
Kapasite değişimi
Yağ analizi 
Bu değerleri iyi izleyerek yanma odalarında, kanatlarda veya diğer bölgelerde herhangi bir sorun olup olmadığını anlamak mümkündür. Bu uygulamalar ve kontroller makinalarınızı güvenle, daha verimli ve daha uzun süreli kullanabilmek için işletmelere yardımcı olur.