ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Надежность из "Качественная оценка конструкций паровых турбин " Понятие надежности не может быть исчерпывающе определено каким-либо одним показателем. К чйслу показателей надежности мы будем относить не только отсутствие повреждений или вынужденных нарушений заданного режима работы, но и такой, как доля времени, которую турбина работает или находится в состоянии готовности к работе. Некоторым показателем является также возможная длительность беспрерывной турбины и длительность работы ее без разборки. [c.18] С этой точки зрения авария, происшедшая через несколько лет эксплуатации, может иметь основной причиной недостаток конструкции. В качестве примера можно привести имевшие место несколько лет тому назад поломки насадных втулок переднего уплотнения турбин высокого давления ЛМЗ новой тогда конструкции. Такие поломки втулок происходили спустя довольно длительное время после начала эксплуатации. Хотя наступление аварии во многом зависело от внимания обслуживающего персонала, все же основная причина заключалась в конструкции втулок. До получения печального опыта этих аварий было трудно предусмотреть все возможные особенности эксплуатации насадных втулок в турбинах высокого давления, так как в турбинах средних параметров такие втулки работают безупречно . [c.18] Наибольшее число аварий когда-то приходилось. на долю лопаточного аппарата главным образом в связи с вибрацией рабочих лопаток. В настоящее время удельное число таких аварий значительно сократилось и составляет в среднем 10—15%. Это явилось результатом тщательного изучения работы лопаточного аппарата турбин, более правильного его выбора и изготовления, более тщательного контроля при эксплуатации. Даже применение очень высоких параметров пара и больших мощностей не увеличивает числа аварий с повреждением лопаточного аппарата. [c.19] Статистика не может дать точной картины распределения случаев аварий или брака в работе между теми или иными узлами и деталями турбин вообще. Преобладание среди учтенного количества турбин того или иного типа, фирмы, их средняя мощность, параметры пара, возраст —-все это накладывает свой отпечаток на результаты статистики. Но все же на основании имеющихся данных можно сказать, что в настоящее время в СССР наибольшее число нарушений нормального, заданного режима работы происходит в области регулирования, парораспределения и маслоснабжения (около 40% всех случаев). Эта цифра продолжает увеличиваться, что отражает наличие недостаточно решенных вопросов в этой области и значительное усложнение условий работы в современных турбинах высоких параметров и больших мощностей. [c.19] На одном из первых мест по числу аварий находятся подшипники, причем их доля даже несколько растет. Это может быть объяснено постоянным повышением допущенных удельных нагрузок и скоростей, увеличением размеров подшипников и другими причинами. Заметим, что следствием аварии с подшипником, аварии, в сущности, легкой, так как он может быть быстро заменен запасным, в большинстве случаев оказываются гораздо более тяжелые вторичные повреждения турбины — поломка лопаточного аппарата и уплотнений. [c.19] Для несложного и умеренно напряженного ( расчетными силами) такого узла турбины, как привод к регулятору и масляному насосу, имеющаяся относительная аварийность (5—8% от общего числа аварий и брака) должна считаться очень высокой. [c.19] Авария, повреждение, делающие невозможной дальнейшую работу турбины или резко снижающие эффективность, ее эксплуатации, могут произойти, если запас прочности в каких-то деталях становится равным или меньше единицы. Это происходит тогда, когда увеличиваются действующие в турбине силы или падают силы сопротивления материала деталей, или то и другое наступает одновременно. [c.19] Причинами первого могут быть значительные превышения предельно допустимых параметров (числа оборотов, нагрузки, давлений и т. д.) вследствие неправильных действий персонала,. [c.19] Причинами второго (уменьшения сил сопротивления материала деталей) могут явиться усталость материала, крип, концентрация напряжений, приводящая со временем к разрушению детали. Ослаблению сопротивления материала детали способствуют также эрозия, коррозия и механический износ. [c.20] Кроме опасности задеваний изменение взаимного положения влияет и на экономичность турбины. [c.20] По ряду обстоятельств в действительности детали могут работать с меньшим запасом прочности, чем это определено расчетом, что способствует возникновению аварий. Такими обстоятельствами, кроме влияния превышения предельных параметров и термических напряжений, могут быть также существенные отклонения действительных прочностных свойств материала деталей от расчетных и отступления от расчетных размеров при изготовлении деталей. [c.20] Если образцы для испытания были взяты от партии металла, они лишь приблизительно характеризуют материал, давая какие-то средние значения. Для каждой отдельной детали действительные прочностные свойства могут существенно отклоняться. Даже если образец взят непосредственно от детали, то он тоже показывает свойства металла лишь самого образца. В более глубоких слоях детали, например диска, свойства могут резко отличаться. Кроме того, могут остаться необнаруженными некоторые местные пороки материала. Наконец, могут быть допущены и на образцах некоторые отступления от предписанных свойств. Все это может значительно снижать действительный запас прочности по сравнению с расчетным. [c.20] Некоторую роль играюг отступ ления о г расчетных размеров при изготовлении. При некотором занижении размеров прочность детали в большинстве случаев падает, изменяется вибрационная характеристика. Оо,нако эти отступления в размерах не могут быть велики, и достаточный запас прочности все равно сохраняется. [c.20] Ниже приводится по основным узлам турбины предваритель-ный обзор наиболее частых и типичных повреждений и других характерных проявлений недостаточной надежности турбины, исключение которых при конструировании имеет важное значение. [c.21] Хорошей защитой от попадания прсторонних тел в турбину можно считать установку сита непосредственно перед соплами. К сожалению, такая установка сита затруднительна. Легче выполнима и вполне целесообразна установка сит перед или лучше за регулирующими клапанами. Менее удачна, но наиболее часта применяется установка сита перед стопорным клапаном. [c.21] Мерой предупреждения против попадания посторонних предметов можно также считать исключение труднодоступных камер и других мест, которые не могут быть очищены и осмотрены перед пуском турбины. Особено опасны в этом отношении пароперепускные трубы от отдельно стоящего стопорного клапана, так как они являются естественной ловушкой для всех тяжелых посторонних предметов, могущих попасть в паровой тракт. [c.21] Задевания в проточной части вызывают повреждения, сходные с повреждениями от попадания посторонних тел. Причиной задевания может быть выплавление упорного или опорного подшипника или недопустимое изменение взаимного положения ротора и статора. [c.21] Вибрационные поломки рабочих лопаток всегда угрожают разрушением последующих ступеней от попадания в них обломков лопаток аварийной ступени. Вопросы вибрации лопаток достаточно изучены, чтобы предупредить j опасность вибрационных разрушений. [c.22] Однако поломки вследствие вибрации все же бывают и вызываются зачастую причинами, которые не могли быть учтены в расчете. Ими могут быть, например, чрезмерные отклонения в размерах, допущенные при изготовлении предыдущей, а иногда и последующей диафрагм. Вэобще, конструкция и выполнение предшествующей диафрагмы сильно влияют на вибрационную надежность последующей ступени. Вопросы конструкции и выполнения здесь тесно переплетаются. [c.22] Вернуться к основной статье