ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Метод электропотенциала для выявления дефектов, не выходящих на контролируемую поверхность ротора турбины из "Расчет термонапряжений и прочности роторов и корпусов турбин " ПИИ и изменения электропотенциала определять глубину дефекта. Для обнаружения внутренних дефектов в роторах турбин (трещины в зонах тепловых канавок, сварных швов роторов, пазов под лопатки и т. д.) в ряде случаев ультразвуковые методы недостаточно эффективны. Поэтому важно качественно повысить чувствительность установки для выявления в роторах дефектов, не выходящих на контролируемую поверхность, в том числе внутренних, и для контроля за их развитием, обеспечить возможность ее использования в условиях действующих электростанций и заводов. [c.183] Описание методики. Через ротор пропускают постоянный ток и измеряют величины этого тока и падения напряжения между точками детали в зоне ожидаемого расположения дефекта. [c.183] От зон неоднородности структуры металла и повышенных остаточных напряжений на круговую диаграмму поступает сигнал, который в отличие от сигнала, подаваемого трещиноподобным дефектом, имеет более плавные очертания и по этому признаку может быть отсортирован. [c.183] Контроль дефектов в роторе проводится в процессе изготовления, монтажа или ремонта. Ротор устанавливают в своих опорах или подшипниках балансировочного станка на изолирующих прокладках. Токосъемные устройства устанавливают по нижней образующей ротора, где раскрытие дефекта максимально. [c.184] Для уточнения характерных размеров и местоположения дефектов используют аналитические решения двумерных и трехмерных стационарных задач о распределении электрического потенциала в моделях ротора при наличии в них дефекта. С помощью ЭВМ эти решения представлены в виде номограмм (см. гл. 2, рис. 2.6—2.8). При расчетах по сложным, близким к реальной конструкции, моделям целесообразно использовать алгоритм и программу, описанные в гл. 1, позволяющие получить численное решение уравнения Лапласа и образное представление результатов. [c.185] Экспериментальная проверка методики выполнена на образцах (две серии испытаний), роторе, содержащем дефекты (в том числе в зоне осесимметричного концентратора две серии испытаний), и паропроводе с дефектом в плоскости сварного шва. Экспериментально подтверждена целесообразность использования этой методики для эксплуатационного контроля за развитием трещин в роторах и корпусных элементах. [c.185] Для эксплуатационного контроля за возникновением и развитием сквозной трещины в критической зоне корпуса со стороны наружной поверхности корпуса может быть выполнена герметичная камера, соединенная с измерительной емкостью. Находящиеся под разрежением камера и емкость позволяют зафиксировать акт возникновения сквозной трещины, регистрируя первые капли конденсата. Изменение количества среды, проходящей через трещину, регистрируемое в процессе эксплуатации по количеству образующегося конденсата, позволяет оценить рост сквозной трещины. Аналогично решают задачу при большой площади вероятного повреждения, когда утечка пароводяной среды через сквозную трещину в корпусе фиксируется при наличии влаги электропроводной тканью, проложенной между слоями сеток-электродов, установленных в теплоизоляции корпуса. Оба способа предназначены для эксплуатационного контроля за возникновением и развитием сквозных повреждений корпусов, содержащих дефекты, ремонтные заварки, длительно (до 2,5-10 ч и более) эксплуатируемых при увеличенном периоде (6—8 лет) между капитальными ремонтами. [c.185] Эксплуатационный контроль за развитием макротрещин в роторе может осуществляться на основе алгоритма, разработанного в виде проекта автоматического устройства [1 ], в котором использована известная зависимость Париса [34] и ряд допущений, обеспечивающих практическую реализацию этого проекта. [c.186] Для сокращения разрыва между значениями параметров, определяющих накопление повреждения при сложных эксплуатационных циклах, полученными в лабораторных условиях и имеющими место в системе деталь—условия эксплуатации , разработаны различные образцы-свидетели. Такие образцы, содержащие конструкционные концентраторы, трещины (в том числе в зоне сварных швов) или систему трещин и коррозионных язв, моделируют напряженное состояние исследуемой зоны и испытывают в эксплуатационных условиях при воздействии рабочей среды. Часть образцов изготовляют из отбракованных в процессе эксплуатации деталей (роторов или дисков), содержащих характерные повреждения, в том числе накопленные при длительной эксплуатации. Это позволяет получить уточненный прогноз предельного остаточного ресурса. К числу зон, в которых в первую очередь должны быть установлены образцы-свидетели, относятся центральные полости РВД и РСД и зоны фазового превращения рабочей среды, в частности, зоны отборов за 19, 21 и 23-й ступенями ЦСД турбины Т-100/130 ТМЗ. [c.186] Предусматривается также проверка на образцах-свидетелях различных материалов, видов обработки поверхности, степени накопления повреждения до начала испытаний и изучение особенностей роста трещин при малых амплитудах деформации и большом числе циклов (до 10 ), в частности, в зоне сварных швов при воздействии нагрузки от силы тяжести, а также в условиях коррозии. [c.186] Результаты расчетного определения напряжений в об-разце-свидетеле, проведенного с использованием трехмерной конечно-элементной модели, приведены на рис. 1.21. Образцы изготовлены из металла отбракованных дисков, содержащих коррозионные язвы и трещины. Ухудшение химического состава окружающей среды при этом предусматривается на образцах, устанавливаемых в специальной емкости, подключенной к соответствующей зоне цилиндра турбины, в которую подаются в соответствии с рабочим проектом среда и реагенты. Возможна также установка образцов-свидетелей в центральной полости ротора. Для уточнения фактических скоростей развития трещины в поверхностях нагрева и периодичности замены этих поверхностей в условиях интенсивного термоциклического нагружения при водяной очистке образцы-свидетели устанавливают на парогенераторах энергоблоков мощностью 300 МВт. [c.186] Вернуться к основной статье