Техническое диагностирование паровой турбины П30-100/41-1 в составе турбины высокого давления (ТВД) и турбины низкого давления (ТНД)

Дата публикации: 19.01.2016

Аннотация

Целью работы является установление соответствия объекта требованиям стандартов, норм и правил промышленной безопасности, определение возможности, условий и допустимого срока дальнейшей безопасной эксплуатации по истечении нормативного срока службы.

Ключевые слова: техническое устройство, техническое диагностирование,

Keywords: technical device, technical diagnosis, steam turbine.

Техническое диагностирование проводится на основании действующих нормативных документов Ростехнадзора, конструкторской, расчётной и эксплуатационной документации с учетом следующих документов:

1. Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 г. № 116-ФЗ [1];
2.  Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденные Приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14.11.2013 г. № 538  [2].

Объектом экспертизы является паровая турбина с промежуточным отбором пара и предназначена для привода компрессора
К 150-271-1.

Краткая характеристика объекта экспертизы представлена в таблице.

С 1990 года произведено 19 капитальных ремонтов. Последний капитальный ремонт выполнен в июле-августе 2010 года. За время эксплуатации был осуществлен 331 пуск-останов из них 2 аварийных. 

Последняя экспертиза промышленной безопасности проводилась в 2007 году.  Ограничений на параметры эксплуатации турбины не вводилось.

Очередную экспертизу ПБ назначено провести не позднее 2011 года.

Проектная и эксплуатационная документация соответствует требованиям промышленной безопасности и противоаварийной устойчивости, направленным на предупреждение аварий и случаев производственного травматизма.

Визуальный контроль (ВК).

Недопустимых дефектов не обнаружено. На шейках  выявлены незначительные риски. На роторе ТВД обнаружен излом бандажной планки по отверстию под заклепку. Установили новую планку из стали 20Х13 с твердостью 256 НВ.

Контроль проникающими веществами капиллярный (ПВК).

Недопустимых дефектов не выявлено.

Контроль твердости (ТВ).

9 шпилек горизонтального разъема паровой коробки ТНД с низкой твердостью были заменены на новые с твердостью 248-269 НВ.

С учетом замененных шпилек значения твердости всех элементов находятся в допустимых преде­лах.

Контроль методом магнитной памяти металла (МПМ)

Недопустимых дефектов не выявлено. При дальнейших обследованиях диск 3 ступени ротора ТНД в районе обода требует повышенного внимания.

Металлографический анализ (МГ).

Микроструктура металла корпусов ТВД и ТНД, а также корпусов паровых коробок, особенно паровой коробки ТВД, претерпела довольно значительные изменения, связанные  с распадом перлита и увеличением количества феррита. Это способствует снижению предела текучести и предела длительной прочности при рабочей температуре, хотя твердость металла корпусов, которая коррелирует с кратковременным пределом прочности, находится на достаточно высоком уровне. Ввиду частичной деградации металла можно ожидать снижение предела длительной прочности металла корпусов ~ на 10%. По кривой длительной прочности, проведенной ниже и параллельно исходной (понижение ~ на 10%) можно получить ~ 35 000 часов дополнительной безопасной эксплуатации корпусных элементов турбины.

Вибрационный контроль.

Вибрационное состояние оценивается как "ХОРОШО".

Ввиду того, что данное вибрационное состояние турбины достигнуто с использованием дополнительных (непроектных) прижимов и центровки турбины и компрессора в горячем состоянии, что не всегда возможно при вводе турбины в работу после плановых ремонтов, необходимо на следующий капитальный ремонт запланировать комплекс дополнительных работ. В объеме работ предусмотреть работы по выяснению причин отрыва корпусов подшипников от рамы турбины и лап корпуса турбины ВД от корпуса опорного подшипника, перекоса корпуса турбины ВД в поперечном направлении.

Расчеты прочности и остаточного ресурса.

Остаточный ресурс корпусных элементов турбины оценивается в зависимости от изменения длительной прочности металла при максимальной рабочей температуре. Оценка изменения длительной прочности стали выполнена по результатам исследования микроструктуры. Остаточный ресурс роторов и лопаток ТНД и ТВД определяется техническим состоянием данных элементов по результатам обследования.

Остаточный ресурс турбины определяется остаточным ресурсом корпусных элементов ТВД и ТНД по критерию длительной прочности и составляет не менее 35 000 часов дополнительной эксплуатации.

Выводы и рекомендации.

На основании отчета по результатам проведения технического диагностирования ТВД и ТНД турбины:

1. ТВД и ТНД турбины П30-100/41-1 имеют остаточный ресурс не менее 35000 часов и могут быть допущены к дальнейшей эксплуатации с рабочим диапазоном числа оборотов 9300...10000 об/мин,  давле­нием и температурой свежего пара до 103 ата и 482°С при соблюдении требований Правил безопасности, производственных инструкций при проведении обслуживания и ремонта согласно графику ППР.
2. Ввиду того, что вибрационное состояние турбины нестабильно и достигнуто с использованием дополнительных (непроектных) прижимов и центровки турбины и компрессора в горячем состоянии, что не всегда возможно при вводе турбины в работу после плановых ремонтов, необходимо на следующий капитальный ремонт запланировать комплекс дополнительных работ. В объеме работ предусмотреть работы по выяснению причин отрыва корпусов подшипников от рамы турбины и лап корпуса турбины ВД от корпуса опорного подшипника, перекоса корпуса турбины ВД в поперечном направлении.
3. Владельцу для обеспечения безопасной эксплуатации турбины необходимо обеспечить выполнение «Согласованных мероприятий по устранению замечаний, выявленных в процессе экспертизы».

Литература

1. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 г. № 116-ФЗ;
2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденные Приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14.11.2013 г. № 538; 
3. РД 03-606-03 Инструкция по визуальному и измерительному контролю;
4. ОСТ 26-5-99 Контроль неразрушающий. Цветной метод контроля сварных соединений, наплавленного и основного  металлов.
5. ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы определения величины  зерна;
6. ГОСТ 5640 Сталь.  Металлографический  метод  оценки микроструктуры листов и ленты;
7. ГОСТ 8233Сталь. Эталоны микроструктуры;
8. ГОСТ Р ИСО 24497-2-2009 Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 2. Общие требования;
9. ГОСТ ИСО 10816-1-97 Вибрационный контроль. Вибрация. Контроль состояния  ма­шин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях;

© Кузнецова Елена Николаевна - эксперт ООО "ИТЦ "Диагностика и экспертиза"
Пилипенко Виталий Сергеевич - эксперт Общества с ограниченной ответственностью "Аскотехэнерго-диагностика"
Отводенко Юрий Васильевич - главный специалист по ТД и ЭПБ ООО НПФ "ЭНТЕХМАШ"
Игнатов Игорь Владимирович - начальник лаборатории ЛНК ООО "Предприятие по возведению одноэтажных строений, ремонту машин и механизмов "ВОСТЕХРЕМИМ"
Дашкевич Юрий Николаевич - директор ООО "ОРДЭК"

Последние Статьи

Безответственный ответственный за пожарную безопасность!

Разработка методических подходов по гармонизации отечественных и зарубежных стандартов цифровой радиографии

Современные тенденции развития цифровых систем радиационного метода контроля сварных соединений и разработка стратегии их развития

Специалист по ОТ и промышленной безопасности – составляем резюме правильно

Гармонизация радиографического метода контроля с учетом современных тенденций развития цифровых систем

другие статьи