Устройство для эксплуатационного контроля коррозионных повреждений

 

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля коррозионных повреждений элементов проточной части паровой турбины. Образец 1, моделирующий элемент проточной части турбины, устанавливается в захватах 3 и 4 и помещается в проточную часть турбины. Между захватами помещаются стойки 5 с различными коэффициентами линейного расширения. С помощью подбора стоек осуществляют предварительное растяжение образца 1 и его нагружение в процессе работы турбины. На образце выполнен концентратор 2 напряжений, по обе стороны которого помещены электроды 9 для контроля развития повреждения образца методом электропотенциала. Контроль также может осуществляться при выемке образца из зоны проточной части турбины. По результатам контроля принимается решение о необходимости вскрытия корпуса турбины и дефектоскопии элементов проточной части. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 15393 (51) 5 Р 01 D 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЬ Й НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г21) 4345099/24-06 (22) 17.12.87 (46) 30.01.90. Вюл. № 4 (71) Всесоюзный теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф.Э.Дзержинского (72) II).Ë.Èçðàèëåâ, Н.Ф.Комаров, В.Н.Тиллиб, И.И.Гольдберг и Д.М.Суворов (53) 62 1.438.620.171 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1132191, кл. С 01 N 3/18, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО KOHTPOJDl КОРРОЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ (57) Изобретение позволяет повысить достоверность контроля коррозионных повреждений элементов проточной части паровой турбины. Образец 1, моде2 лирующий элемент проточной части турбины, устанавливается в захватах 3 и 4 и помещается в проточную часть турбины. Между захватами помещаются стойки 5 с различными коэффициентами линейного расширения. С помощью подбора стоек осуществляют предварительное растяжение образца 1 и его нагружение в процессе работы турбины. На образце выполнен концентратор 2 напряжений, по обе стороны которого помещены электроды 9 для контроля развития повреждения образца методом электропотенциала. Контроль также может осуществляться при выемке образца из зоны проточной части турбины. По результатам контроля принимается решение о необходимости вскрытия корпуса турбины и дефектоскопии элементов проточной части. 4 ил.

1539336

Изобретение относится к турбостроению и эксплуатации паровых турбин и может быть использовано для определения ресурса турбин путем своевре5 менного обнаружения возникновения и развития коррозионных повреждений элементов ротора.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля. 10

На фиг.1 изображен образец с концентратором напряжения, фиксированный захватами со стойками; на фиг.2— устройство для эксплуатационного контроля коррозионных повреждений; на фиг.3 — образец, выполненный в виде соединения хвоста лопатки с дис1 ком ротора, на фиг.4 — образец,. вы1 полненный в виде шпоночного,соединения диска ротора с валом. 20

Устройство содержит образец 1 с концентратором 2 напряжения, жестко фиксированный с двух концов захватами 3 и 4 (фиг.1).

Между захватами установлены по .1меньшей мере две стойки 5, длина которых превышает расстояние между захватами на величину посадки, а коэффициент линейного расширения превышает коэффициент линейного расширения образца. При этом стойки 5 могут быть выполнены из материалов с различным коэффициентом линейного расширения. Стойки могут быть выполнены из металла элементов проточной части, отработавших свой ресурс. Устрой35 ство снабжено защитным кожухом 6 с перфорированными отверстиями 7. 3ахват 3 соединен со штангой 8. В зоне концентратора 2 напряжения на поверхности образца 1 закреплены по крайней мере два электрода 9 с проводниками

10, расположенными по противоположным краям концентратора напряжений.

Устройство содержит. отверстие 11, выполненное в корпусе 12 паровой турбины (фиг.2). Отверстие заглушено крышкой 13, к которой подсоединена штанга 8. Таким образом, образец ока° зывается помещенным в проточную часть

50 паровой турбины и находится в условиях работы повреждаемых коррозий насадных дисков 14 ротора 15 турбины.

Проводники 10 подсоединены к источнику lá тока и регистратору 17 раз55 ности потенциала.

Свободная от захватов 3 и 4 часть образца 1 выполнена в виде модели характерного элемента проточной части паровой турбины, например соединения хвоста лопатки с диском ротора (фиг. 3) или шпоночного соединения диска ротора с валом (фиг.4) . Корпус паровой турбины может быть снабжен одним или несколькими устройствами для эксплуатационного контроля.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Для исследования коррозионных повреждений насадных дисков 14 ротора 15 ступеней турбины Т вЂ” 100 — 130 ТМЗ из списанного диска (сталь 34ХН1М), отработавшего свыше 100 тыс ° ч, изготавливается образец 1 (фиг.1 и 2).

Образец i устанавливается в зоне наиболее повреждаемых ступеней цилиндра среднего давления турбины Т-100-130ТМЗ.

До изГотовления образцов расчетным путем определяются номинальные и локальные напряжения. Расчет осуществляется на основании опыта испытаний дисков и валов различных турбин, который дает ясную картину нагрузок, воздействующих на различные наиболее уязвимые элементы проточной части турбины. Образец 1 устанавливается в захватах 3 и 4, между которыми помещаются стойки 5. Стойки подбираются таким образом, чтобы в образце 1 создавались напряжения, аналогичные напряжениям в коптролируемом элементе ротора. Материалы стоек подбираются таким образом, чтобы во время работы турбины под воздействием температуры в образце 1 возникали те же напряжения, что и в насадном диске 14 ротора 15. Таким образом, на основании опытных данных для каждого образца подбирается определенное количество стоек из материала с необходимым коэффициентом линейного расширения для каждой. Номинальные и локальные напряжения в зоне шпоночного паза составили а =0,35 б „ и Н б"=К., 5", где K =6 5 бущ — предел текучести, К вЂ” теоретический коэффициент концентрации напряжений. Для создания аналогичных локальных напряжений в образце между захватами устанавливаются две стойки из различного материала (34ХНМ1М и X18H9T) коэффициент линейного расширения которых отличается при рабочей температуре (90-140 С) в среднем в 1,4 раза. Величина предварительного натяга выбрана так, что G " в образце в два раза превышали Ь " в диске, что не1Ч

5.5 15 ббходимо для ускорения процесса коррозионного повреждения при испытаниях, В процессе испытаний контроль повреждений в образце 1 осуществляется двумя способами: при выемке образца в период останова турбины на выходные и праздничные дни путем зачистки и осмотра поверхности и использования неразрушающих методов контроля - магнитокоротковая и цветная дефектоскопия, а также дистанционно путем измерения разности электропотенциала. Выемку образца осуществляют через отверстие

11 в корпусе 12 турбины при разболченной крышке 13. Для осуществления дистанционного контроля на участке образца 1 с концентратором 2 напряжений крепятся по меньшей мере две пары электродов 9, между которыми измеряется разность электрических потенциалов, поддерживающаяся от специального источника 16 тока. Величина разности потенциалов между электродами

9 может измеряться как периодически, так и записываться постоянно при помощи регистратора 17 разности потенциалов ° По величине изменения разности потенциалов фиксируется момент появления трещины, ведется наблюдение за ее развитием и принимается решение о необходимости вскрытия корпуса

12, осмотра и дефектоскопии дисков

14 ротора 15.

Рабочая среца поступает на образец 1 через перфорированные отверстия

7 защитного кожуха 6. При разрушении образца 1 кожух 6 предохраняет турби39336 6 ну от выноса в проточную часть элементов образца.

В качестве образцов целесообразно брать участки дисков 14, наиболее часто подвергающиеся разрушению — со,единение хвоста лопатки с диском ротора (фиг,3), шпоночное соединение диска ротора с валом (фиг.4), разгрузочное отверстие и другие.

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля. коррозионных повреждений элементов проточной части паровой турбины путем контроля образцов, моделирующего работу элемента, нагруженного аналогичными нагрузками и находящегося при одинаковых с ним условиях. .Формула изобретения

Устройство для эксплуатационного контроля коррозионных повреждений элементов проточной части паровой турбины, содержащее образец с концентратором напряжений, заключенный в захваты для создания напряженного состояния, моделирующего эксплуатационное, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно дополнительно снабжено

3О стойками и штангой, свободная от захватов часть образца выполнена в виде модели характерного элемента повреждаемой части ротора, например, шпоночного соединения, захваты соединены

35 между собой установленными с натягом стойками, причем штанга прикреплена к корпусу со свободой осевого перемещения1

15393.3б

Редактор Т.Парфенова

Заказ t98

Тираж 424

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитетз по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель С.Кузнецов

Техред A,Kðàâ÷óê

Корректор О.Ципле

Устройство для эксплуатационного контроля коррозионных повреждений Устройство для эксплуатационного контроля коррозионных повреждений Устройство для эксплуатационного контроля коррозионных повреждений Устройство для эксплуатационного контроля коррозионных повреждений 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к паротурбостроению и позволяет повысить надежность и эффективность охлаждения ротора 1 (Р) паровой турбины при переменных режимах путем исключения несоответствия между тепловым состоянием Р 1 и расходом охлаждающего пара (П)

Изобретение относится к турбостроению и может быть использовано при создании влажно-паровых турбин

Изобретение относится к турбостроению, а именно к установке и креплению на фундаменте подвальных конденсаторов, имеющих гибкое соединение с турбиной

Изобретение относится к турбостроению и позволяет повысить надежность путем исключения трения по опорным поверхностям корпусов при их независимых горизонтальных тепловых расширениях

Изобретение относится к турбиностроению и может быть использовано в цилиндрах высокого и среднего давления паровых турбин

Изобретение относится к турбиностроению и может быть использовано в цилиндрах высокого и среднего давления паровых турбин

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в частях высокого и среднего давления осевых турбин

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить точность определения дефекта ротора турбомашин, имеющих каминные уплотнения

Изобретение относится к паротурбинным установкам и может быть использовано в блоке цилиндра низкого давления (ЦНД) с конденсатором

Изобретение относится к лопаточным машинам газотурбинных двигателей, например к турбинам, и может найти применение в авиадвигателестроении, в том числе при наземном применении двигателей

Изобретение относится к способу и устройству для отведения жидкого смазочного материала из устройства подшипника для вращающегося вокруг оси 1 вала 2, причем устройство подшипника содержит снабжаемый смазочным материалом, опирающий вал 2 поддшипник 3, в частности подшипник скольжения, и по меньшей мере одно соседнее с ним уплотнительное устройство

Изобретение относится к паротурбостроению а его объектом является выхлопной патрубок паровой турбины

Изобретение относится к турбокомпрессоростроению и испытательным станциям авиационных двигателей, а конкретно к диффузорным устройствам

Изобретение относится к области энергомашиностроения и авиадвигателестроения, где может найти применение при контроле теплового состояния теплонапряженных тонкостенных деталей с пленочным и конвективно-пленочным охлаждением

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при конструировании и модернизации выхлопных патрубков паровых турбин

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при конструировании и модернизации выхлопных патрубков паровых турбин
Наверх