5.2. Роторы турбины
5.2.1. На поверхности роторов турбин и компрессоров до и после их эксплуатации (концевые части валов, осевой канал, обод, гребни, полотно, ступица, галтели дисков, полумуфты, тепловые канавки) не допускаются дефекты, превышающие требования ОСТ 108.961.05 (например, трещины, скопления и крупные одиночные неметаллические включения, флокены, раковины, остатки усадочных рыхлот).
Кроме этого, после эксплуатации на поверхности всех элементов роторов не допускаются трещины, коррозионные язвы, следы эрозионного износа, нарушающие их первоначальную геометрию, следы задеваний и механических повреждений, грубые риски и следы электроэрозии на поверхности шеек в местах посадки подшипников, грубые риски на призонных поверхностях отверстий под болты на полумуфтах, превышающие нормы предприятия - изготовителя турбины.
В процессе эксплуатации не допускаются изменения вследствие ползучести металла диаметра дисков и геометрических размеров хвостовых соединений горячих зон ротора, выходящие за пределы установленного допуска.
5.2.2. Недопустимы превышения рабочей температуры при эксплуатации:
- роторных сталей - выше указанных в ОСТ 108.961.05;
- перлитных сталей:
34ХН1МА, 34ХН3МА, 27ХН3М2ФА, 30ХЮМ2ФА, 35ХЮМФА - 350 °С;
Р2, Р2МА (25Х1М1ФА) - 530 °С;
20Х3МВФ (ЭИ415) - 545 °С;
- стали мартенсито-ферритного класса ЭП291 - 550 °С;
- сталей мартенситного класса ЭИ428, ЭИ802 (15Х12ВНМФ), ЦДМ1 (10Х12Н3М2ФШ), ЭП674Ш (08Х15Н25Т2МФР), ЭИ609 (07Х12НМВ6) - 580 °С.
5.2.3. Степень сфероидизации бейнита в микроструктуре металла ротора из перлитных сталей (Р2, Р2МА, ЭИ415) не должна превышать 3-го балла по ОСТ 34-70-690.
5.2.4. Твердость металла роторов из сталей 34ХМА, Р2, Р2МА должна быть не менее 1800 МПа, а роторов из стали 20Х3МВФ (ЭИ415) - 2000 МПа. Металл роторов из перлитных Cr-Ni-Mo и Cr-Ni-Mo-V сталей 34ХН1М, 34ХН3М, 27ХН3М2ФА, 26ХН3М2ФАА (УВРВ), 35ХН3МФА, 30ХН3М2ФА должен иметь предел текучести 680 - 800 МПа и твердость 2300 - 2650 МПа, а из хромистой стали ЭИ802 (15Х12ВНМФ) - предел текучести 666 - 813 МПа и твердость 2410 - 2850 МПа.
5.2.5. Механические свойства при температуре 20 °С по НД и после эксплуатации металла роторов и дисков ГТУ приведены в таблице 5.
Таблица 5
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 20 °С
МЕТАЛЛА РОТОРОВ И ДИСКОВ ГТУ ПО НД И ПОСЛЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
┌───────────┬─────────────┬─────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Сталь │ НД и │Направле-│ Механические свойства при температуре 20 °С в исходном │ │ │ категория │ние вы- │ состоянии по техническим условиям и после эксплуатации │ │ │ прочности │резки ├─────────┬───────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ металла │образцов │ Предел │ Не менее │ │ │ │ │текучести├─────────┬─────────┬───────┬───────────┬───────────┬───────┤ │ │ │ │сигма ,│ Предел │Относи- │Относи-│ Ударная │ Твердость │ Угол │ │ │ │ │ 0,2 │прочности│тельное │тельное│ вязкость │ НВ, МПа │изгиба,│ │ │ │ │МПа │ сигма , │удлинение│сужение│ KCU, │ │градусы│ │ │ │ │ │ в │дельта, %│пси, % │ МДж/кв. м │ │ │ │ │ │ │ │ МПа │ │ │ │ │ │ ├───────────┼─────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼───────┼───────────┼───────────┼───────┤ │Р2М │ТУ 108.1029 │Продоль- │490 - 667│618 │16 │40 │0,4 │- │180 │ │(25Х1М1ФА) │III категория│ное │ │ │ │ │ │ │ │ │ │прочности │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├───────────┼─────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼───────┼───────────┼───────────┼───────┤ │ЭИ415 │То же │-"- │589 - 736│736 │13 │40 │0,5 │- │150 │ │(20Х3МВФА) │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├───────────┼─────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼───────┼───────────┼───────────┼───────┤ │34ХН1МА, │ТУ 108.1028 │-"- │667 - 834│834 │14 │40 │0,6 │- │150 │ │34ХН3МА, │V категория │ │ │ │ │ │ │ │ │ │35ХН3МФА, │прочности │ │ │ │ │ │ │ │ │ │27ХН3М2ФА, │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │30ХН3М2ФА │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├───────────┼─────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼───────┼───────────┼───────────┼───────┤ │26ХН3М2ФАА │ТУ 108.11-847│-"- │840 │960 │13 │44 │0,54 - 0,55│2410 - 2850│- │ │(УВРВ) │III категория│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │прочности │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├───────────┼─────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼───────┼───────────┼───────────┼───────┤ │ЭИ802 │ТУ 2069 │Продоль- │588 - 715│745 │15 │35 │0,45 │2410 - 2850│180 │ │(15Х12ВНМФ)│ │ное │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │Танген- │588 - 715│745 │14 │32 │0,40 │- │150 │ │ │ │циальное │ │ │ │ │ │ │ │ └───────────┴─────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴───────┴───────────┴───────────┴───────┘