3.5. Порядок проведения экспертизы для определения поврежденности и предела живучести роторов паровых турбин
3.5. Порядок проведения экспертизы для определения поврежденности и предела живучести роторов паровых турбин 
3.5.1. Структура данных для проведения экспертизы
3.5.1.1. Данные, необходимые для проведения экспертизы состояния роторов, содержатся в таблицах баз данных информационно-экспертной системы.
3.5.1.2. Для проведения экспертизы необходимы сведения о роторе (элементе, зоне ротора), режимах его эксплуатации, паспортные данные, результаты проведенных измерений, выполненные в процессе контроля исходного состояния и эксплуатационного контроля, результаты расчетов каждого элемента (зоны) ротора.
3.5.1.3. При выполнении экспертизы учитываются следующие положения. Наиболее нагруженными, более ответственными элементами (зонами) РВД и РСД являются ЦПР, диски первых ступеней РВД и РСД, в том числе придисковые галтели и пазы дисков под лопатки, тепловые канавки.
Менее нагруженными элементами (зонами) РВД и РСД являются полумуфты, шейки, упорные гребни, масляные уплотнения.
3.5.1.4. Все данные, необходимые для проведения экспертизы, сгруппированы следующим образом.
Сведения о режимах эксплуатации ротора:
- среднее за весь период эксплуатации давление в различных элементах (зонах) ротора;
- средняя за весь период эксплуатации температура в различных элементах (зонах) ротора;
- суммарная продолжительность эксплуатации (фактическая наработка);
- продолжительность эксплуатации ротора с заполненной инертным газом ЦПР;
- суммарная продолжительность простоев;
- количество пусков-остановов.
Паспортные и сертификатные данные о роторе:
- год изготовления;
- год пуска в эксплуатацию;
- сведения о замене (если таковая была);
- марка стали;
- тип исходной микроструктуры;
- предел текучести сигма ;
0,2
- временное сопротивление разрыву сигма ;
в
- номинальный диаметр ЦПР.
Результаты эксплуатационного контроля:
- ВК всех элементов (зон) ротора, за исключением ЦПР: наличие или отсутствие макродефекта;
- ВДК ЦПР: наличие или отсутствие макродефекта;
- ДАО-контроль: наличие или отсутствие дефекта;
- ВТК: наличие или отсутствие дефекта;
- УЗК: наличие или отсутствие дефекта;
- УЗК с использованием датчиков поверхностных волн: наличие или отсутствие дефекта;
- измерение прогиба вала ротора;
- измерение твердости металла;
- контроль шероховатости поверхности;
- измерение конусности шеек;
- измерение радиального биения шеек;
- измерение радиального биения полумуфт;
- МА: измерение микроповрежденности, определение КПМ.
Примечание. При выполнении всех видов контроля фиксируется дата его проведения.
Результаты расчетного определения предела живучести (остаточного ресурса) элементов (зон) ротора
Порядок выполнения расчетов приведен в разделе 3.4. В результате расчетов определяется суммарная поврежденность следующих элементов:
- центральной полости;
- придисковых галтелей;
- тепловых канавок.
3.5.1.5. Результатом проведения экспертизы являются сведения о расчетном значении предела живучести (остаточного ресурса), времени до последующего контроля и регламенте этого контроля.
3.5.2. Алгоритм экспертизы поврежденности
3.5.2.1. Экспертиза базируется на результатах периодического контроля элементов (зон) ротора и расчетных оценках их состояния.
3.5.2.2. Исходными данными для проведения экспертизы являются сведения о режимах эксплуатации, паспортных характеристиках, результатах соответствующих видов контроля и расчетов, которые заносятся в базы данных системы по мере их получения.
3.5.2.3. Для единообразного представления и соразмерности результатов наиболее существенных видов контроля и расчетов используются понятия КО и КД. Общее описание КО ротора и связанного с ней относительного значения индивидуального предела живучести (остаточного ресурса) приведено в разделе 3.5.4; КД задается в процентах от 0 до 100 для каждого вида контроля или расчета и характеризует достоверность определяемой с его помощью КО. Для менее существенных видов контроля вводится прибавка к КО (ДЕЛЬТА КО).
3.5.2.4. Связь между результатами контроля и расчетов и соответствующей КО определяется системой правил для каждого элемента (зоны) ротора, которые приведены в разделе 3.5.3. Правило - элементарный алгоритм, в результате исполнения которого вычисляются значения КО или ДЕЛЬТА КО и КД. Вычисление результирующих КО и КД выполняется с помощью специального алгоритма-свертки (см. раздел 3.5.4).
3.5.2.5. По значениям КО для каждого элемента (зоны) ротора вычисляется интегральное значение КО для всего ротора. По этому значению определяется относительный индивидуальный предел живучести (остаточный ресурс) и максимальная продолжительность эксплуатации до очередного контроля.
3.5.3. Система правил для экспертизы
Центральная полость ротора
3.5.3.1. Макроповрежденность металла ЦПР выявляется средствами неразрушающего контроля - ВДК, УЗК, ВТК, ДАО. Макродефектами являются трещины, язвы, цепочки язв, забоины и т.д.
Если имеется трещиноподобный поверхностный дефект, то его
п
предельно допустимый размер d = 0,5 мм. Если дефект не является
э
п
трещиноподобным, то d = 1,0 мм (таблица 4).
э
Таблица 4
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
МАКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ЦПР
┌──────────────────────────────────────┬────────────┬────────────┐ │ Глубина макродефекта, мм │ КО │ КД, % │ ├───────────────────┬──────────────────┤ │ │ │ Трещиноподобный │ Язвы, цепочки язв│ │ │ │ дефект │ и т.п. │ │ │ ├───────────────────┴──────────────────┼────────────┼────────────┤ │ Макродефекты не выявлены │1 │30 │ ├───────────────────┬──────────────────┼────────────┼────────────┤ │<= 0,1 │<= 0,2 │2 │40 │ ├───────────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┤ │0,1 - 0,2 │0,2 - 0,4 │3 │50 │ ├───────────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┤ │0,2 - 0,3 │0,4 - 0,6 │4 │60 │ ├───────────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┤ │0,3 - 0,4 │0,6 - 0,8 │5 │70 │ ├───────────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┤ │0,4 - 0,5 │0,8 - 1,0 │6 │80 │ ├───────────────────┼──────────────────┼────────────┼────────────┤ │> 0,5 │> 1,0 │7 │99 │ └───────────────────┴──────────────────┴────────────┴────────────┘
3.5.3.2. Микроповрежденность металла ЦПР выявляется методом МА микрообразцов (таблица 5).
Таблица 5
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
МИКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ЦПР
┌──────────────────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │КПМ │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │КД, % │30 │40 │50 │60 │70 │80 │99 │ └──────────────────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
3.5.3.3. Характеристики пластичности и прочности металла ротора представлены в таблице 6.
Таблица 6
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОТНОШЕНИЯ
сигма / сигма МЕТАЛЛА РОТОРА
0,2 в
┌─────────────────┬─────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────┐ │сигма / сигма │ <= │0,65 -│0,70 -│0,75 -│0,80 -│0,85 -│ >= │ │ 0,2 в│0,65 │0,70 │0,75 │0,80 │0,85 │0,90 │0,90 │ ├─────────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├─────────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │КД, % │20 │20 │30 │30 │40 │40 │50 │ └─────────────────┴─────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────┘
3.5.3.4. Твердость металла. При твердости металла из сталей 25Х1М1ФА и 34ХМА более 180 НВ и из стали 20Х3МВФА более 200 НВ ДЕЛЬТА КО = 0,3.
3.5.3.5. Расчетная поврежденность - см. таблицу 7.
Таблица 7
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ РАСЧЕТНОЙ ПОВРЕЖДЕННОСТИ П
┌───────┬────────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┐ │П │<= 0,05 │0,05 - │0,30 - │0,45 - │0,60 - │0,75 - │0,85 - │ │ │ │0,30 │0,45 │0,60 │0,75 │0,85 │1,00 │ ├───────┼────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├───────┼────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤ │КД, % │40 │40 │40 │50 │50 │60 │60 │ └───────┴────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘
3.5.3.6. Условия эксплуатации. При эксплуатации ротора без заполнения ЦПР инертным газом ДЕЛЬТА КО = 0,3.
Диски первых двух ступеней РВД и РСД
3.5.3.7. Макроповрежденность металла элементов (зон) дисков выявляется средствами неразрушающего контроля - ВК, ВТК, ДАО, УЗК (таблица 8).
Таблица 8
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
МАКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ЭЛЕМЕНТОВ (ЗОН) ДИСКОВ
┌────────────────────────────────────────────────────┬─────┬─────┐ │ Глубина макродефекта, мм │ КО │КД, %│ ├───────────────────────────┬────────────────────────┤ │ │ │ Трещиноподобный дефект │Язвы, цепочки язв и т.п.│ │ │ ├───────────────────────────┴────────────────────────┼─────┼─────┤ │ Макродефекты не выявлены │1 │30 │ ├───────────────────────────┬────────────────────────┼─────┼─────┤ │<= 0,1 │<= 0,2 │2 │40 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,1 - 0,2 │0,2 - 0,4 │3 │50 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,2 - 0,3 │0,4 - 0,6 │4 │60 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,3 - 0,4 │0,6 - 0,8 │5 │70 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,4 - 0,5 │0,8 - 1,0 │6 │80 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │> 0,5 │> 1,0 │7 │99 │ └───────────────────────────┴────────────────────────┴─────┴─────┘
3.5.3.8. Микроповрежденность металла в зоне придисковых галтелей и в пазах дисков под лопатки выявляется методом МА микрообразцов или реплик (таблица 9).
Таблица 9
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
МИКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ЭЛЕМЕНТОВ (ЗОН) ДИСКОВ
┌──────────────────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │КПМ │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │КД, % │30 │40 │50 │60 │70 │80 │99 │ └──────────────────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
3.5.3.9. Характеристики пластичности и прочности металла дисков представлены в таблице 10.
Таблица 10
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОТНОШЕНИЯ
сигма / сигма МЕТАЛЛА ДИСКОВ
0,2 в
┌─────────────────┬─────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────┐ │сигма / сигма │ <= │0,65 -│0,70 -│0,75 -│0,80 -│0,85 -│ >= │ │ 0,2 в│0,65 │0,70 │0,75 │0,80 │0,85 │0,90 │0,90 │ ├─────────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├─────────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │КД, % │20 │20 │30 │30 │40 │40 │50 │ └─────────────────┴─────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────┘
3.5.3.10. Твердость металла. При твердости металла из сталей 25Х1М1ФА и 34ХМА более 180 НВ и из стали 20Х3МВФА более 200 НВ ДЕЛЬТА КО = 0,3.
3.5.3.11. Натиры, забоины на поверхности дисков, трещины в местах натиров - см. таблицу 11.
Таблица 11
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАЛИЧИЯ И ГЛУБИНЫ
НАТИРОВ, ТРЕЩИНЫ В МЕСТАХ НАТИРОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ДИСКОВ
┌──────────────┬───────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐ │Глубина заова-│<= 0,50│0,50 -│0,75 -│1,00 -│1,50 -│1,75 -│> 2,00│ │ленных следов │ │0,75 │1,00 │1,50 │1,75 │2,00 │ │ │натиров, мм │ │ │ │ │ │ │ │ ├──────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤ │КД, % │30 │40 │40 │50 │50 │60 │60 │ └──────────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘
3.5.3.12. Расчетная поврежденность - см. таблицу 12.
Таблица 12
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАСЧЕТНОЙ
ПОВРЕЖДЕННОСТИ П
┌───────┬────────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┐ │П │<= 0,05 │0,05 - │0,30 - │0,45 - │0,60 - │0,75 - │0,85 - │ │ │ │0,30 │0,45 │0,60 │0,75 │0,85 │1,00 │ ├───────┼────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├───────┼────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤ │КД, % │40 │40 │40 │50 │50 │60 │60 │ └───────┴────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘
Тепловые канавки концевых,
диафрагменных и промежуточных уплотнений
3.5.3.13. Макроповрежденность металла тепловых канавок выявляется средствами неразрушающего контроля - ВК, ВТК, ДАО, УЗК (таблица 13).
Таблица 13
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
МАКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК
┌────────────────────────────────────────────────────┬─────┬─────┐ │ Глубина макродефекта, мм │ КО │КД, %│ ├───────────────────────────┬────────────────────────┤ │ │ │ Трещиноподобный дефект │Язвы, цепочки язв и т.п.│ │ │ ├───────────────────────────┴────────────────────────┼─────┼─────┤ │ Макродефекты не выявлены │1 │30 │ ├───────────────────────────┬────────────────────────┼─────┼─────┤ │<= 0,1 │<= 0,2 │2 │40 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,1 - 0,2 │0,2 - 0,4 │3 │50 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,2 - 0,3 │0,4 - 0,6 │4 │60 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,3 - 0,4 │0,6 - 0,8 │5 │70 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,4 - 0,5 │0,8 - 1,0 │6 │80 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │> 0,5 │> 1,0 │7 │99 │ └───────────────────────────┴────────────────────────┴─────┴─────┘
3.5.3.14. Микроповрежденность металла тепловых канавок выявляется методом МА микрообразцов (таблица 14).
Таблица 14
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
МИКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК
┌──────────────────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │КПМ │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │КД, % │30 │40 │50 │60 │70 │80 │99 │ └──────────────────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
3.5.3.15. Характеристики пластичности и прочности металла тепловых канавок представлены в таблице 15.
Таблица 15
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОТНОШЕНИЯ
сигма / сигма МЕТАЛЛА ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК
0,2 в
┌─────────────────┬─────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────┐ │сигма / сигма │ <= │0,65 -│0,70 -│0,75 -│0,80 -│0,85 -│ >= │ │ 0,2 в│0,65 │0,70 │0,75 │0,80 │0,85 │0,90 │0,90 │ ├─────────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├─────────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │КД, % │20 │20 │30 │30 │40 │40 │50 │ └─────────────────┴─────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────┘
3.5.3.16. Твердость металла. При твердости металла из сталей 25Х1М1ФА и 34ХМА более 180 НВ и из стали 20Х3МВФА более 200 НВ ДЕЛЬТА КО = 0,3.
3.5.3.17. Расчетная поврежденность - см. таблицу 16.
Таблица 16
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ РАСЧЕТНОЙ ПОВРЕЖДЕННОСТИ П
┌───────┬────────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┐ │П │<= 0,05 │0,05 - │0,30 - │0,45 - │0,60 - │0,75 - │0,85 - │ │ │ │0,30 │0,45 │0,60 │0,75 │0,85 │1,00 │ ├───────┼────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├───────┼────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤ │КД, % │40 │40 │40 │50 │50 │60 │60 │ └───────┴────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘
Полумуфты
3.5.3.18. Макроповрежденность металла в отверстиях под соединительные болты выявляется средствами неразрушающего контроля - ВК, ВТК, ДАО, УЗК (таблица 17).
Таблица 17
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
МАКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ПОЛУМУФТ
┌────────────────────────────────────────────────────┬─────┬─────┐ │ Глубина макродефекта, мм │ КО │КД, %│ ├───────────────────────────┬────────────────────────┤ │ │ │ Трещиноподобный дефект │Язвы, цепочки язв и т.п.│ │ │ ├───────────────────────────┴────────────────────────┼─────┼─────┤ │ Макродефекты не выявлены │1 │30 │ ├───────────────────────────┬────────────────────────┼─────┼─────┤ │<= 0,1 │<= 0,2 │2 │40 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,1 - 0,2 │0,2 - 0,4 │3 │50 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,2 - 0,3 │0,4 - 0,6 │4 │60 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,3 - 0,4 │0,6 - 0,8 │5 │70 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │0,4 - 0,5 │0,8 - 1,0 │6 │80 │ ├───────────────────────────┼────────────────────────┼─────┼─────┤ │> 0,5 │> 1,0 │7 │99 │ └───────────────────────────┴────────────────────────┴─────┴─────┘
3.5.3.19. Микроповрежденность металла полумуфт выявляется методом МА микрообразцов или реплик (таблица 18).
Таблица 18
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
МИКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ПОЛУМУФТ
┌──────────────────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐ │КПМ │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├──────────────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤ │КД, % │30 │40 │50 │60 │70 │80 │99 │ └──────────────────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
3.5.3.20. Характеристики пластичности и прочности металла полумуфт представлены в таблице 19.
Таблица 19
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОТНОШЕНИЯ
сигма / сигма МЕТАЛЛА ПОЛУМУФТ
0,2 в
┌─────────────────┬─────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬─────┐ │сигма / сигма │ <= │0,65 -│0,70 -│0,75 -│0,80 -│0,85 -│ >= │ │ 0,2 в│0,65 │0,70 │0,75 │0,80 │0,85 │0,90 │0,90 │ ├─────────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├─────────────────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼─────┤ │КД, % │20 │20 │30 │30 │40 │40 │50 │ └─────────────────┴─────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴─────┘
3.5.3.21. Твердость металла. При твердости металла из сталей 25Х1М1ФА и 34ХМА более 180 НВ и из стали 20Х3МВФА более 200 НВ ДЕЛЬТА КО = 0,3.
3.5.3.22. Шероховатость и площадь повреждений торцов полумуфт. При шероховатости Ra >= 0,8 мкм и площади повреждений ДЕЛЬТА F <= 20% поверхности торцов полумуфт ДЕЛЬТА КО = 0,25; при Ra >= 1,20 мкм и ДЕЛЬТА F >= 20% - ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.23. Торцевое биение полумуфт.
При торцевом биении полумуфт РВД - РСД:
> 0,01 мм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,02 мм ДЕЛЬТА КО = 0,50.
При торцевом биении полумуфт РСД - РНД:
> 0,02 мм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,03 мм ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.24. Шероховатость поверхностей отверстий полумуфт под
соединительные болты.
При шероховатости отверстий Ra:
> 0,5 мкм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,63 мкм ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.25. Общая относительная поверхность ДЕЛЬТА F рисок,
задиров в отверстиях полумуфт под соединительные болты.
При относительной поверхности ДЕЛЬТА F:
> 15% ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 25% ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.26. Отклонение от перпендикулярности осей отверстий
полумуфт под соединительные болты (по длине).
При отклонении от перпендикулярности осей отверстий полумуфт:
> 0,03 мм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,05 мм ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.27. Овальность отверстий полумуфт под соединительные
болты.
При овальности отверстий полумуфт:
> 0,01 мм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,02 мм ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.28. Конусность отверстий полумуфт под соединительные
болты.
При конусности отверстий полумуфт:
> 0,01% ДЕЛЬТА КО - 0,25;
> 0,02% ДЕЛЬТА КО = 0,5.
Упорные гребни
3.5.3.29. Шероховатость поверхности упорных гребней.
При шероховатости поверхности Ra:
> 0,5 мкм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,63 мкм ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.30. Торцевое биение упорных гребней.
При торцевом биении упорных гребней:
> 0,01 мм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,02 мм ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.31. Размеры и количество кольцевых рисок на упорных гребнях.
При глубине рисок h > 0,07 мм и их числе n <= 2 ДЕЛЬТА КО = 0,25, при h > 0,1 мм и n > 2 ДЕЛЬТА КО = 0,5.
3.5.3.32. Уменьшение толщины гребня - см. таблицу 20.
Таблица 20
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ УМЕНЬШЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ДЕЛЬТА S ГРЕБНЯ
┌─────────────┬───────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┐ │ ДЕЛЬТА S, % │< 0,25 │0,25 -│0,50 -│0,75 -│1,00 -│1,50 -│> 2,00 │ │ │ │0,50 │0,75 │1,00 │1,50 │2,00 │ │ ├─────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├─────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤ │КД, % │20 │20 │30 │30 │40 │40 │50 │ └─────────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┘
Шейки ротора
3.5.3.33. Макроповрежденность шейки ротора.
При глубине h макродефектов (язв, пор, рисок, в том числе
кольцевых):
> 0,5 мм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 1,0 мм ДЕЛЬТА КО = 0,50.
3.5.3.34. Шероховатость поверхности шейки ротора.
При шероховатости поверхности Ra:
> 0,5 мкм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,63 мкм ДЕЛЬТА КО = 0,50.
3.5.3.35. Конусность шейки ротора.
При конусности шейки ротора К:
> 0,05% ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,09% ДЕЛЬТА КО = 0,50.
3.5.3.36. Радиальное биение шейки ротора.
При радиальном биении шейки ротора:
> 0,01 мм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 0,02 мм ДЕЛЬТА КО = 0,50.
3.5.3.37. Уменьшение диаметра шейки ротора - см. таблицу 21.
Таблица 21
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ УМЕНЬШЕНИЯ ДИАМЕТРА ДЕЛЬТА D ШЕЙКИ РОТОРА
┌─────────────┬───────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┐ │ ДЕЛЬТА D, % │<= 0,20│0,20 -│0,35 -│0,50 -│0,60 -│0,70 -│> 1,00 │ │ │ │0,35 │0,50 │0,60 │0,70 │1,00 │ │ ├─────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├─────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤ │КД, % │20 │20 │30 │30 │40 │40 │50 │ └─────────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┘
Зона масляных уплотнений
3.5.3.38. Макроповрежденность зоны масляных уплотнений.
При глубине h макродефектов (язв, забоин, рисок и т.п.):
> 0,60 мм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 1,0 мм ДЕЛЬТА КО = 0,50.
3.5.3.39. Шероховатость поверхности зоны масляных уплотнений.
При шероховатости поверхности Ra:
> 1,3 мкм ДЕЛЬТА КО = 0,25;
> 2,0 мкм ДЕЛЬТА КО = 0,50.
3.5.3.40. Кольцевые риски в зоне масляных уплотнений - см. таблицу 22.
Таблица 22
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЛУБИНЫ
h КОЛЬЦЕВЫХ РИСОК В ЗОНЕ МАСЛЯНЫХ УПЛОТНЕНИЙ
┌─────────────┬───────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┐ │ h, мм │<= 0,10│0,10 -│0,20 -│0,25 -│0,35 -│0,40 -│> 0,50 │ │ │ │0,20 │0,25 │0,35 │0,40 │0,50 │ │ ├─────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├─────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤ │КД, % │20 │20 │30 │30 │40 │50 │60 │ └─────────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┘
Остаточный прогиб вала ротора (таблица 23)
Таблица 23
ЗНАЧЕНИЯ КО И КД В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОСТАТОЧНОГО
ДЕЛЬТА В ПРОГИБА ВАЛА РОТОРА
┌─────────────┬───────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┐ │ДЕЛЬТА В, мм │< 0,02 │0,02 -│0,03 -│0,04 -│0,05 -│0,10 -│>= 0,15│ │ │ │0,03 │0,04 │0,05 │0,10 │0,14 │ │ ├─────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤ │КО │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │ ├─────────────┼───────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┤ │КД, % │30 │40 │50 │60 │70 │80 │90 │ └─────────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┘
3.5.4. Алгоритм свертки
3.5.4.1. Результаты экспертизы элементов (зон) роторов по изложенной системе правил представляются в виде совокупности пар КО и КД - по одной паре на каждое правило; КД при этом задается не в процентах, а в относительных величинах от 0 до 1. Кроме этого, отдельные правила дают не значение КО, а прибавку к нему (ДЕЛЬТА КО), которая после свертки добавляется к результирующему КО.
3.5.4.2. Алгоритм свертки сконструирован таким образом, чтобы в результате его работы выполнялись следующие очевидные принципы:
- при расхождении КО, полученных из различных правил, результирующее значение КД уменьшается, а при совпадении - увеличивается;
- влияние правила на результирующее значение КО тем больше, чем больше его КД;
- неполнота или давность выполнения контроля снижает окончательное значение КД.
Числовые коэффициенты, определяющие количественную реализацию указанных принципов, подбирались эмпирически, из результатов выполнения экспертизы для большого числа элементов (зон) роторов.
Свертка выполняется для каждого элемента (зоны) ротора.
3.5.4.3. Результаты вычислений по правилам экспертизы
группируются следующим образом для каждого различного значения
КО :
i
КО - КД , КД ,..., КД ,
i i1 i2 im
где:
m - количество правил, для которых КО = КО ;
i
КД , КД ,..., КД - расположены по убыванию.
i1 i2 im
Суммарное значение КД , соответствующее КО , вычисляется
сум i i
по рекурсивной формуле:
(i) (i-1) (i-1)
КД = КД + альфа (l - КД ) х КД
сум i сум i сум i li
где:
l меняется от 2 до m;
альфа = 0,70,
(m)
КД = КД .
сум i сум i
3.5.4.4. Результирующее значение КО определяется по
рез
формуле:
k
SUM КО х КД
i i рез i
КО = ------------------ + SUM ДЕЛЬТА КО,
рез k
SUM КД
рез i
где:
k = 3;
SUM ДЕЛЬТА КО - определяется из соответствующих правил.
Результат округляется до целого.
3.5.4.5. Результирующее значение КД определяется по
рез
формуле:
бета х КД
l сум i
КД = КД х П [-----------------] ,
рез сум i l + |КО - КО |
рез i
где:
КД - величины, определенные в пункте 3.5.4.3;
сум i
КД - максимальное из этих значений;
сум i
бета = 0,25.
3.5.4.6. Вычисление окончательного значения КО.
Вычисленное в пункте 3.5.4.4 значение КО не может быть
рез
ниже значения КО, определенного из отношения наработки
к парковому ресурсу, или числа циклов в процессе эксплуатации
к парковому. Величина отношения обозначена как бета:
0,80 < бета <= 0,90 КО >= 3;
0,90 < бета <= 0,95 КО >= 4;
0,95 < бета КО >= 5.
3.5.4.7. Определение окончательного значения КО для ротора
рот
в целом: КО принимается равным максимальному значению КО для
рот рез
отдельных элементов (зон) ротора. Блок-схема экспертизы для
определения КО приведена на рисунке 3.
рот
ЭЛЕМЕНТЫ (ЗОНЫ) РОТОРА (РВД, РСД)
┌────┐┌──────┐ ┌────────┐┌─────────┐ ┌─────┐┌───────┐┌──────────┐┌──────┐
│ЦПР ││Диски │ │Тепловые││Полумуфты│ │Шейки││Упорные││ Масляные ││ Вал │
│ ││ │ │канавки ││ │ │ ││гребни ││уплотнения││ротора│
└──┬─┘└──────┘ └────┬───┘└─────────┘ └──┬──┘└───┬───┘└─────┬────┘└───┬──┘
│ - галтели │ - торцы │ │ │ │
│ - пазы для │ - тело │ │ │ │
│ лопаток │ - отверстия │ │ │ │
│ - обода │ для болтов │ │ │ │
│ - полотно │ │ │ │ │ │
│ - разгрузочные│ │ │ │ │ │
│ отверстия │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
┌──┴──┐┌──┴──┐ ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ ┌──┴──┐
│КО КД││КО КД│ │КО КД│ │КО КД│ │КО КД│ │КО КД│ │КО КД│ │КО КД│
└──┬──┘└──┬──┘ └──┬──┘ └──┬──┘ └──┬──┘ └──┬──┘ └──┬──┘ └──┬──┘
│ │ │ └─┐ ┌─┘ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ └───────────┼─────┼─────────┘ │ │
│ └─────────────────────┤КО ├────────────────────┘ │
└────────────────────────────┤ рот├──────────────────────────────┘
└─────┘
Рисунок 3. Блок-схема экспертизы состояния ротора.
Примечание. Интегральное значение КО принимается равным
рот
максимальному значению КО указанных на схеме отдельных
рез
элементов (зон) ротора.
3.5.4.8. В зависимости от значений КО определяется
рот
относительный предел живучести (остаточный ресурс) и максимальная
продолжительность эксплуатации до последующего контроля
ДЕЛЬТА тау . Общее описание КО и связанных с ним величин
к рот
приведено в таблице 24.
Таблица 24
ХАРАКТЕРИСТИКИ КО РВД И РСД
┌───┬──────────────────────┬──────────────┬──────────────────────┐ │КО │ Характеристика КО │Относительный │ Максимальная │ │ │ │ предел │ продолжительность │ │ │ │ живучести │ эксплуатации до │ │ │ │ (остаточный │ последующего │ │ │ │ ресурс) │ контроля ДЕЛЬТА тау │ │ │ │ │ к │ ├───┼──────────────────────┼──────────────┼──────────────────────┤ │1 │Безопасная ситуация │>0,95 │50000 ч, но не более │ │ │ │ │8 лет │ ├───┼──────────────────────┼──────────────┼──────────────────────┤ │2 │Незначительное │0,70 - 0,95 │45000 ч, но не более │ │ │ухудшение безопасной │ │7 лет │ │ │ситуации │ │ │ ├───┼──────────────────────┼──────────────┼──────────────────────┤ │3 │Слабоопасная ситуация │0,55 - 0,70 │40000 ч, но не более │ │ │ │ │6 лет │ ├───┼──────────────────────┼──────────────┼──────────────────────┤ │4 │Ситуация │0,40 - 0,55 │35000 ч, но не более │ │ │повышенной опасности │ │5,5 лет │ ├───┼──────────────────────┼──────────────┼──────────────────────┤ │5 │Весьма опасная │0,25 - 0,40 │30000 ч, но не более │ │ │ситуация │ │5 лет │ ├───┼──────────────────────┼──────────────┼──────────────────────┤ │6 │Значительный риск │0,15 - 0,25 │20000 ч, но не более │ │ │ │ │3 лет │ ├───┼──────────────────────┼──────────────┼──────────────────────┤ │7 │Возможности катастро- │0 - 0,15 │Необходима замена │ │ │фической аварии │ │или ремонт ротора │ └───┴──────────────────────┴──────────────┴──────────────────────┘
3.5.4.9. По результатам экспертизы допустимый срок
эксплуатации РВД и РСД до ближайшего контроля повреждений
определяется следующим образом:
- если КО <= 4 и при этом в поверхностных зонах роторов все
выявленные макродефекты удалены, в валах РВД и РСД отсутствуют
э
дефекты с характерным размером (эквивалентным диаметром d ) 1 мм,
д
а контроль с помощью микрообразцов не выявил микротрещин, то
продолжительность периода эксплуатации до ближайшего контроля
ДЕЛЬТА тау <= 50000 ч, но не более 8 лет;
к
- если КО <= 4, но хотя бы в одной из зон РВД и РСД, где
регламентирован микроструктурный мониторинг, микрообразец не взят,
то ДЕЛЬТА тау <= 45000 ч, но не более 7 лет;
к
- если КО <= 4, но в двух зонах РВД и РСД, где регламентирован
микроструктурный мониторинг, микрообразцы не взяты, то
ДЕЛЬТА тау <= 40000 ч, но не более 6 лет;
к
- если КО <= 4, но в трех зонах РВД и РСД, где регламентирован
микроструктурный мониторинг, микрообразцы не взяты, то
ДЕЛЬТА тау <= 35000 ч, но не более 5,5 лет;
к
- если КО <= 4, но ни в одной зоне РВД и РСД, где
регламентирован микроструктурный мониторинг, микрообразцы не
взяты, то ДЕЛЬТА тау <= 30000 ч, но не более 5 лет.
к
