|
Стр. 12
1. Провести на турбинах "стареющих" ТЭС, выработавших парковый
ресурс, герметизацию центральной полости с заполнением ее инертным
газом по технологии, разработанной Координационным Советом
"Живучесть ТЭС".
2. Главным инженерам "стареющих" ТЭС организовать стажировку
специалистов ЦЦР и ПРП на Костромской ГРЭС для освоения и
реализации технологии герметизации роторов.
Вице-президент РАО "ЕЭС России" О.В. Бритвин
Сопредседатель Межотраслевого Координационного
Совета и отраслевой руководитель направления
"Живучесть ТЭС" РАО "ЕЭС России" А.Я. Копсов
Начальник Департамента стратегии развития
и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" В.В. Нечаев
Начальник Департамента Генеральной инспекции
по эксплуатации электростанций и сетей
РАО "ЕЭС России" В.К. Паули
Генеральный директор Костромской ГРЭС Ю.Н. Богачко
Сопредседатель Межотраслевого Координационного
Совета "Живучесть ТЭС" РАО "ЕЭС России" Ю.Л. Израилев
Дополнение К
к РД 153-34.0-20.605-2002-17од
ЦИРКУЛЯР N Ц-11-98(Т)
О ПРЕДУПРЕЖДЕНИИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ ЗАЧИСТКЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ
ПОЛОСТИ РОТОРОВ ВЫСОКОГО И СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБИН ТЭС
На ТЭС России за последние десятилетия накоплен необходимый
опыт по контролю дефектов с помощью ультразвуковых и вихретоковых
датчиков, вводимых в центральную полость роторов высокого и
среднего (РВД и РСД) давления. Реализация этого контроля требует
обязательной зачистки поверхности центральной полости от окалины.
Все технологии, применяемые для такой зачистки, используют
абразивные материалы: хонинговальные бруски, шлифовальные
электрокорундовые белые камни, элементы отрезных кругов и зубчатых
фрез.
Костромская и Рязанская ГРЭС имеют опыт восстановления
живучести роторов ВД и СД в зоне центральной полости и
документального видеоконтроля этой полости в цветном и черно-белом
изображениях. Такое документирование позволяет не допустить
появления в центральной полости опасных концентраторов. Они
образуются, весьма вероятно, при использовании любой из указанных
технологий зачистки. Ориентация подобных концентраторов, как
правило, окружная. Особенно опасны дефекты, оставляемые
электрокорундовыми камнями, которые при износе могут, хрупко
откалываясь, процарапывать глубокие (до 5 мм и более) бороздки
малого радиуса (1 - 2 мм).
Изложенное определяет необходимость получения видеодокумента,
характеризующего фактическое состояние центральной полости роторов
ВД и СД после капитальных ремонтов. Выявленные факты существенного
коррозионного повреждения центральных полостей (язвы и цепочки язв
глубиной 1 мм и более) в сочетании с указанными концентраторами,
которые могут возникнуть при зачистке роторов, определяют
недопустимость эксплуатации роторов ВД и СД без
видеодокументального контроля центральной полости.
Последний вариант видеодокумента обладает большей разрешающей
способностью. Эта технология на Костромской и Рязанской ГРЭС
использована также для видеодокументирования внутренних
поверхностей паропроводов, питательных трубопроводов, коллекторов
котлоагрегатов, впрыскивающих пароохладителей и лопаток последних
ступеней частей низкого давления турбин (без вскрытия цилиндра).
Департамент стратегии развития и научно-технической политики и
отраслевая служба "Живучесть ТЭС" рекомендует:
Главным инженерам АО-энерго и АО-электростанций направить в
отраслевую службу "Живучесть ТЭС", в отраслевой
метролого-технологический комплекс на Костромской ГРЭС или в
Москву в ВТИ на стажировку представителей лабораторий и служб
контроля металла и сварки для освоения технологии
видеодокументального контроля центральной полости РВД и РСД.
Начальник Департамента стратегии развития
и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" Ю.Н. Кучеров
Сопредседатель Межотраслевого Координационного
Совета "Живучесть ТЭС" РАО "ЕЭС России" А.Я. Копсов
Руководитель отраслевой службы "Живучесть ТЭС"
РАО "ЕЭС России" Ю.Л. Израилев
Дополнение Л
к РД 153-34.0-20.605-2002-17од
ЦИРКУЛЯР N Ц-12-98(Т)
О ПРЕДУПРЕЖДЕНИИ ПОВРЕЖДЕНИЙ РОТОРОВ ВЫСОКОГО, СРЕДНЕГО
И НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ПАРОВЫХ ТУРБИН ТЭС
В последнее десятилетие сочетание таких факторов, как
стояночная коррозия, отклонения от проектных размеров роторов в
зонах конструкционных концентраторов, отсутствие на ТЭС и
энергосистемах необходимого набора эффективных новых технологий
контроля дефектов и иные технико-экономические проблемы привели к
образованию опасных повреждений в роторах, а в некоторых случаях -
к их списанию.
В 1997 г. при контроле ротора высокого давления в зоне
придисковой галтели двенадцатой ступени турбины К-800-240 ЛМЗ в
процессе капитального ремонта энергоблока ст. N 5 Рязанской ГРЭС
выявлены трещиноподобные повреждения. Они были ориентированы в
окружном направлении, располагались со стороны диска и концевого
уплотнения, имели длины до 150 мм, а глубины - до 3 мм. Выявить
эти дефекты на ранней стадии оказалось возможным лишь с помощью
ДАО-технологии (новая технология неразрушающего контроля,
основанная на регистрации аммиачного отклика детали - ДАО-портрета
дефекта). Подробнее описание ДАО-технологии приведено в сборнике
РД 34.17.МКС-007-97 ОС "Живучесть стареющих ТЭС". Было
установлено, что фактический радиус в зоне концевого уплотнения со
стороны двенадцатой ступени был меньше проектного.
В 1998 г. этим же методом были обнаружены аналогичные
трещиноподобные повреждения на придисковых галтелях второй, шестой
и двенадцатой ступеней ротора высокого давления турбины К-800-240
ЛМЗ энергоблока ст. N 6 Рязанской ГРЭС.
Опыт отраслевой службы "Живучесть ТЭС" по контролю роторов
высокого, среднего и низкого давления выявил, что цепочки
коррозионных язв, возникающие под слоем окалины, могут
объединяться, образуя макротрещины. Это особенно опасно в зонах
конструкционных концентраторов.
Здесь нередко ультразвуковая, вихретоковая, видео- и
магнитопорошковая дефектоскопии не позволяют выявить макротрещины
на той стадии, когда восстановление живучести ротора еще возможно.
Указанная опасность особенно велика, когда фактические радиусы
концентраторов меньше проектных.
Во всех этих случаях эффективное выявление макротрещин на
стадии их зарождения осуществлялось с помощью ДАО-технологии, т.е.
по аммиачным ДАО-портретам.
Для предотвращения подобных повреждений РАО "ЕЭС России",
Генеральная инспекция по эксплуатации электростанций и сетей
предлагают главным инженерам АО-энерго и АО-электростанций
выполнить следующее:
1. В соответствии с установленным графиком капитальных
ремонтов осуществить контроль фактических радиусов придисковых
галтелей всех ступеней роторов высокого и среднего давления (РВД и
РСД), кроме частей низкого давления РСД с насадными дисками. Такой
контроль может быть осуществлен с помощью шаблонов, притираемых на
краске.
2. При проведении капитальных ремонтов турбин контролировать
все придисковые галтели, разгрузочные отверстия РВД, РСД и РНД, а
также все периодически повреждаемые в зоне фазового перехода среды
в условиях коррозии под напряжением и стояночной коррозии
локальные зоны (полотно и ступицы насадных дисков, торцевая часть
шпоночных соединений) с помощью ДАО-технологии.
3. Выявленные дефекты удалять зачисткой абразивным
инструментом с повторным контролем по ДАО-технологии.
4. Консультации и стажировку специалистов по контролю роторов
с помощью ДАО-технологии проводит отраслевая служба "Живучесть
ТЭС".
Первый заместитель начальника Департамента
стратегии развития и научно-технической политики
РАО "ЕЭС России" А.П. Берсенев
Руководитель отраслевой службы "Живучесть ТЭС"
РАО "ЕЭС России" Ю.Л. Израилев
Дополнение М
к РД 153-34.0-20.605-2002-17од
ЦИРКУЛЯР N Ц-01-2001(Т)
О ПРЕДУПРЕЖДЕНИИ РАЗВИТИЯ МИКРОТРЕЩИН В ТЕПЛОВЫХ КАНАВКАХ
И ПРИДИСКОВЫХ ГАЛТЕЛЯХ РОТОРОВ ТУРБИН ТЭС
В последние годы сочетание таких факторов, как стояночная
коррозия, отклонения от проектных размеров в зонах конструктивных
концентраторов напряжений, отсутствие в АО-энерго и на ТЭС
необходимых эффективных новых технологий выявления и контроля
дефектов, привели к образованию и накоплению опасных повреждений в
роторах паровых турбин. В ряде случаев это обусловило замену
роторов ввиду невозможности их дальнейшей эксплуатации.
Существенно также то, что трещиноподобные макродефекты
возникают в металле роторов, работающих не только в зоне
ползучести (при температурах свыше 450 -С), но и при значительно
более низких температурах.
Отраслевой службой "Живучесть ТЭС" были обнаружены
трещиноподобные повреждения длиной до 150 мм и глубиной до 3 мм в
придисковой галтели за двенадцатой ступенью ротора высокого
давления турбины К-800-240 ЛМЗ Рязанской ГРЭС, находящиеся в зоне
температур 300 -С.
Известны случаи обнаружения цепочек язв и макротрещин в
тепловых канавках роторов высокого и среднего давления, скрытых
под слоем окалины, на турбинах отечественного и зарубежного
производства.
Результаты многолетних исследований, проведенных ВТИ, ЦКТИ,
МЭИ и ЦНИИТМАШ, позволили обосновать эффективность способов
восстановления роторов высокого и низкого давления (РВД и РНД) в
зонах тепловых канавок и придисковых галтелей путем удаления слоя
окалины и части поверхностного слоя металла толщиной до 0,1 - 0,2
мм, содержащего микроповреждения. При этом качественно
увеличивается достоверность и полнота контроля микроповреждений и
макродефектов. Опыт реализации данной технологии составляет свыше
25 лет и осуществляется с 1972 г. на всех турбинах Костромской
ГРЭС и немного позднее на турбинах Рязанской и Ставропольской
ГРЭС.
Таким образом, для всех турбин ТЭС, где в соответствии с РД
10-262-98 требуется контроль тепловых канавок и придисковых
галтелей РВД и РСД, указанный способ может быть реализован без
использования специализированных станков при помощи простых
шлифовальных устройств. Применение подобных устройств и
соответствующих технологий вихретокового, ДАО и видеоконтроля, а
также микроструктурного мониторинга успешно освоены на
Костромской, Ставропольской и Рязанской ГРЭС.
Для своевременного выявления и предотвращения развития
трещиноподобных дефектов в тепловых канавках и придисковых
галтелях РВД и РСД паровых турбин главным инженерам электростанций
АО-энерго и АО-электростанций рекомендуется:
1. Ознакомиться с опытом Костромского филиала отраслевой
службы "Живучесть ТЭС" по восстановлению живучести и проведения
контроля металла в районе тепловых канавок и придисковых галтелей
РВД и РСД паровых турбин.
2. Провести обучение и стажировку специалистов электростанций
в Костромском филиале отраслевой службы "Живучесть ТЭС" по
применению технологии восстановления живучести и проведения
контроля металла РВД и РСД паровых турбин в районе тепловых
канавок и придисковых галтелей.
3. В процессе проведения капитальных ремонтов организовать
применение указанной технологии.
Заместитель Председателя Правления
РАО "ЕЭС России" В.П. Воронин
Начальник Департамента Генеральной инспекции
по эксплуатации электрических станций и сетей
РАО "ЕЭС России" М.И. Чичинский
Первый заместитель начальника Департамента
научно-технической политики и развития
РАО "ЕЭС России" А.П. Ливинский
Сопредседатель Межотраслевого Координационного
Совета "Живучесть ТЭС", Советник Председателя
Правления РАО "ЕЭС России" А.Я. Копсов
Руководитель отраслевой службы "Живучесть
стареющих ТЭС" РАО "ЕЭС России" Ю.Л. Израилев
Дополнение Н
к РД 153-34.0-20.605-2002-17од
ЦИРКУЛЯР N Ц-02-2001(Т)
О КОНТРОЛЕ И ВОССТАНОВЛЕНИИ ЖИВУЧЕСТИ ЛОПАТОК
ПОСЛЕДНИХ СТУПЕНЕЙ ТУРБИН ТЭС
В последние годы сочетание таких факторов, как стояночная
коррозия, отклонения от проектных размеров в зонах конструктивных
концентраторов напряжений, отсутствие в АО-энерго и на ТЭС
необходимых эффективных новых технологий выявления и контроля
дефектов, привели к образованию и накоплению опасных повреждений в
роторах паровых турбин. В ряде случаев это обусловило замену
роторов ввиду невозможности их дальнейшей эксплуатации.
На ТЭС РАО "ЕЭС России" эксплуатируется значительный парк
турбин, рабочие лопатки которых содержат опасные концентраторы
напряжений в виде эрозионно-коррозионных промывов, образуемых при
взаимодействии двухфазной среды и сложного спектра циклических
термомеханических нагрузок.
Основными зонами указанных повреждений являются: входные
кромки участков, прилегающих к вершинам лопаток и достигающих
половины их длины; выходные кромки на участках, прилегающих к
корню лопаток и достигающих двух третей их длины; участки в зоне
цельнофрезерованного бандажа для лопаток профилей 1355 и 1400.
На указанных участках входных кромок зона стеллитовых пластин
может оказаться наиболее опасной из-за появления дополнительных
концентраторов вследствие несовершенства или нарушений технологии
их пайки либо сварки, а также возмущения двухфазного потока на
прямоугольном срезе задней стенки пластин. В частном случае, для
лопаток профиля 1400 из стали ЭИ-961Ш это проявилось при
повреждениях рабочих лопаток на турбинах К-800-240 ЛМЗ Сургутской
ГРЭС.
Существенно, что эрозионно-коррозионные концентраторы после 5
- 10 лет эксплуатации при глубинах h = 4 - 10 мм и радиусах
вершины r = 0,2 - 0,5 мм характеризуются теоретическим
коэффициентом концентрации упругих напряжений альфа >= 10. Тем
Т
самым, эти концентраторы уже трудноотличимы от естественных
трещин.
Межотраслевой Координационный Совет, отраслевая служба
"Живучесть ТЭС", Костромской филиал ВТИ "Живучесть ТЭС" совместно
с Рязанской и Костромской ГРЭС создали нормативную технологию (РД
153-34.0-04.152-2001) восстановления и контроля живучести лопаток,
содержащих указанные повреждения.
Восстановление поврежденных участков осуществляется методом
электроискрового легирования (ЭИЛ). Максимальная температура
металла лопатки в зоне воздействия искр-капель не превышает
температуры пайки стеллитовых пластин припоем ПСР-45 (720 - 740
-С). Опыт промышленной эксплуатации лопаток с ЭИЛ-защитой накоплен
на Рязанской, Костромской, Ставропольской, Березовской ГРЭС, а
также на ГРЭС-24 "Мосэнерго" для турбин мощностью 300 МВт - ЛМЗ и
ХТГЗ и 800 МВт - ЛМЗ со стальными и титановыми лопатками, в том
числе и с цельнофрезерованным бандажом (профили 1224, 1355, 1400 и
др.).
Указанная технология ЭИЛ-защиты лопаток реализована без
разлопачивания ротора и без вскрытия цилиндра (на трех ступенях)
через конденсатор.
Для своевременного предотвращения развития трещиноподобных
концентраторов - промывов в лопатках последних ступеней паровых
турбин предлагается:
1. При вскрытии цилиндров на турбинах мощностью 50 МВт и
более, содержащих часть низкого давления (ЦСД и/или ЦНД),
заполнять формуляр согласно прилагаемому образцу и направлять по
адресу:
e-mail: jivuches@online.ru или klz@kostene.eiektra.ru в
отраслевую службу "Живучесть ТЭС".
2. Организовать обучение и стажировку специалистов
энергопредприятий по курсу "Освоение и применение в условиях ТЭС,
в т.ч. без разлопачивания и/или без вскрытия турбины,
технологического комплекса для восстановления живучести лопаток
турбин ТЭС на основе ЭИЛ-защиты". Комплекс включает в себя
метрологическую, технологическую и нормативную части. Освоение
курса осуществляется на Костромской, Рязанской ГРЭС и в ВТИ.
3. В процессе проведения капитальных и средних ремонтов
организовать применение указанной технологии.
Заместитель Председателя Правления
РАО "ЕЭС России" В.П. Воронин
Сопредседатель Межотраслевого Координационного
Совета "Живучесть ТЭС", Советник Председателя
Правления РАО "ЕЭС России" А.Я. Копсов
Начальник Департамента Генеральной инспекции
по эксплуатации электрических станций и сетей
РАО "ЕЭС России" М.И. Чичинский
Первый заместитель начальника Департамента
научно-технической политики и развития РАО
"ЕЭС России" А.П. Ливинский
Руководитель отраслевой службы "Живучесть
стареющих ТЭС" РАО "ЕЭС России" Ю.Л. Израилев
Дополнение П
к РД 153-34.0-20.605-2002-17од
ЦИРКУЛЯР N Ц-03-2001(Т)
О КОНТРОЛЕ ГИБОВ ПАРОПРОВОДОВ
В последние годы в теплоэнергетике сложились условия, которые
характеризуются тем, что значительная часть оборудования
эксплуатируется вблизи или за пределами паркового ресурса. В то же
время массовая замена паропроводов или их элементов в ближайшие
годы из-за экономической ситуации в стране маловероятна.
Опыт длительной эксплуатации паропроводов электростанций,
работающих в условиях ползучести при температуре >= 450 -С,
показывает, что одним из наиболее опасных элементов являются
паропроводные гибы.
В этой ситуации продление ресурса паропроводов и, в первую
очередь, гибов приобретает первостепенное значение.
Важным резервом продления срока службы паропроводов является
восстановительная термическая обработка. К настоящему времени
накоплен обширный опыт практического осуществления
восстановительной термической обработки паропроводов на ГЭС
России. Следует отметить, однако, что стоимость такой термической
обработки паропроводов составляет 40 - 60% от стоимости новых, а
продление ресурса составляет 80 - 100 тыс. часов.
Альтернативный восстановительной термической обработке
результат может быть получен путем увеличения достоверности и
эффективности индивидуального контроля и определения живучести
паропроводов вблизи и за пределами паркового ресурса.
Отраслевой службой "Живучесть ТЭС", Костромским филиалом ВТИ,
Костромской и Рязанской ГРЭС накоплен опыт индивидуального
контроля гибов паропроводов, в том числе микроструктурного
мониторинга, с использованием информационно-экспертной системы.
Создан, утвержден и применяется новый тип норматива -
интерактивный компьютерный норматив, предназначенный для
эффективного учета специфики индивидуального контроля гибов. При
этом учитываются практически все факторы, в т.ч. такие, которые
считались малосущественными. Основными из них являются:
особенности технологии изготовления, истории нагружения,
результаты эксплуатационного контроля, ремонта и замены гибов.
Важными свойствами интерактивного компьютерного норматива являются
наглядность и оперативность просмотра всей общестанционной системы
гибов. На мощных ТЭС количество таких гибов составляет 1000 и
более.
Необходимость продления срока службы паропроводных гибов,
эксплуатируемых в условиях ползучести, не позволяет без
использования компьютерной технологии, интерактивного норматива и
микроструктурного мониторинга обеспечить необходимую достоверность
принимаемых решений. Для региональных центров "Живучесть ТЭС"
(Костромская, Рязанская, Ставропольская, Березовская ГРЭС,
Хабаровэнерго, Башкирэнерго, Тюменьэнерго) использование
интерактивного компьютерного норматива регламентировано РД
34.17.МКС.007-97, РД 153-34.17.421.98 и РД 153-34.0-04.152-2001, а
также Приказом РАО "ЕЭС России" N 126 от 20.03.01.
Распространение опыта, накопленного по освоению интерактивного
компьютерного норматива и микроструктурного мониторинга, на
основную часть стареющих ТЭС определено Приказом РАО "ЕЭС России"
N 142 от 29.03.01.
Увеличение наглядности и достоверности контроля
эксплуатируемых в условиях ползучести гибов при использовании
технологического комплекса "Живучесть ТЭС" определяет полезность и
целесообразность его освоения на всех этапах жизни ТЭС. Это также
предусмотрено Приказом РАО "ЕЭС России" N 142 от 29.03.01.
Для увеличения достоверности и эффективности индивидуального
контроля паропроводных гибов, повышения их живучести одновременно
с увеличением ресурса главным инженерам АО-энерго и
АО-электростанций предлагается:
1. Ознакомиться с опытом отраслевой службы "Живучесть ТЭС" и
Костромского филиала ВТИ по использованию интерактивного
компьютерного норматива "Живучесть паропроводных гибов,
эксплуатируемых в условиях ползучести".
2. Создать основу для применения интерактивного компьютерного
норматива путем поэтапной реализации опыта его использования на
Костромской и Рязанской ГРЭС.
3. Организовать стажировку специалистов электростанций,
энергосистем, ремонтных предприятий в отраслевой службе "Живучесть
ТЭС" (ВТИ, КГРЭС и РГРЭС).
Заместитель Председателя Правления
РАО "ЕЭС России" В.П. Воронин
Сопредседатель Межотраслевого Координационного
Совета "Живучесть ТЭС", Советник Председателя
Правления РАО "ЕЭС России" А.Я. Копсов
Начальник Департамента Генеральной инспекции
по эксплуатации электрических станций и сетей
РАО "ЕЭС России" М.И. Чичинский
Первый заместитель начальника Департамента
научно-технической политики и развития РАО
"ЕЭС России" А.П. Ливинский
Руководитель отраслевой службы "Живучесть
стареющих ТЭС" РАО "ЕЭС России" Ю.Л. Израилев
Приложение 18
(справочное)
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
РЕЕСТР УЧАСТНИКОВ (РЕГИОНАЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ)
ОТРАСЛЕВОЙ СИСТЕМЫ "ЖИВУЧЕСТЬ ТЭС"
РД 153-34.0-20.605-2002-18ру
Костромская ГРЭС
Рязанская ГРЭС
Березовская ГРЭС
Ставропольская ГРЭС
Тюменьэнерго
Хабаровскэнерго
Башкирэнерго
Приложение 19
(справочное)
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
БАЗА ЗНАНИЙ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТАХ
РД 153-34.0-20.605-2002-19бз
Настоящий Руководящий документ (далее - РД) распространяется
на базу знаний ОС "Живучесть ТЭС", содержащую информацию по
характеристикам энергетического оборудования, технологиям
контроля, определения и восстановления живучести ответственных
элементов оборудования, зданий и сооружений.
РД устанавливает перечень объектов, требования к их атрибутам
и кодированию.
РД предназначен для применения во всех структурных
подразделениях ОС "Живучесть ТЭС" в качестве справочного материала
и методического пособия при выполнении работ.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. База знаний разработана на основе результатов работ по
контролю, определению, восстановлению живучести, проведенных в
1988 - 2001 гг.
Сведения о вкладе специалистов в создание базы знаний по
направлению "Живучесть ТЭС" приведены в Дополнении А.
1.2. В базу знаний включены описания различных ситуаций,
определяющих состояние оборудования, параметры, характерные для
этих ситуаций, а также используемые в ОС "Живучесть ТЭС"
технологии.
1.3. Использование базы знаний позволяет проводить экспертные
оценки живучести паропроводов, элементов ротора, литых корпусов
цилиндров турбин и паропроводной арматуры.
1.4. Пополнение базы знаний осуществляется путем поэтапного
преобразования информации, содержащейся в научных отчетах,
статьях, книгах, диссертациях, в иную - целостную энциклопедию
"Живучесть стареющих ТЭС". Эта энциклопедия создается как
компьютерный интерактивный справочник.
2. ОБЪЕКТЫ БАЗЫ ЗНАНИЙ
2.1. База знаний включает следующие объекты:
- физико-математические модели жизненного процесса стареющих
ТЭС;
- проблемно-ориентированный метаязык "живучесть";
- параметры (живые меры) системы, характеризуемой жизненным
циклом;
- феноменологические свойства живучести оборудования с учетом
правила "золотого сечения" (Дополнение Б);
- модели полей физических величин, позволяющие определить
живучесть оборудования (температур, деформаций, повреждений и
др.);
- алгоритм оценки живучести с помощью принципа локальности
повреждений (Дополнение В);
- технологии измерения и восстановления живучести паропроводов
(в т.ч. гибов и прямых труб), литых корпусов и элементов роторов
турбин, лопаток (Дополнение Г);
- алгоритмы экспертизы живучести ответственных элементов
оборудования, зданий, сооружений (см. интерактивные нормативы);
- нормативные требования к метрологическим и технологическим
средствам, схемно-конструктивным и режимным решениям, относящиеся
к работам по "Живучести ТЭС";
- атласы видеоизображений различных повреждений ответственных
элементов оборудования, зданий и сооружений.
2.2. Все объекты в соответствии со своим назначением отнесены
к разделам:
- теория контроля, определения, восстановления живучести;
- описание конструктивных особенностей технологического
оборудования и его характеристики;
- описание технологий контроля и определения живучести;
- описание технологий восстановления живучести;
- описание технических средств;
- методические требования и рекомендации по проведению работ.
3. АТРИБУТЫ ОБЪЕКТОВ И ПРИНЦИП КОДИРОВАНИЯ
3.1. В зависимости от вида объект может иметь от 3-х до 30
атрибутов. Атрибуты включают как стандартные технические
характеристики (например тип, диапазон, габариты и т.д.), так и
специфические характеристики, определенные видом объекта (например
уравнение).
3.2. Для кодирования объектов используется специально
разработанная система кодов, позволяющая получить 16-позиционный
идентификатор для любого объекта как существующего, так и нового,
который может быть включен в базу знаний в процессе развития ОС
"Живучесть ТЭС".
Дополнение А
к РД 153-34.0-20.605-2002-19бз
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРОВ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
КОМПЛЕКСОВ "СИСТЕМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ПОВРЕЖДЕНИЙ
ОТВЕТСТВЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ
"ЖИВУЧЕСТЬ ТЭС" ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ БАЗЫ ЗНАНИЙ
Израилев Ю.Л. - системно-научно-метролого-технологическое
руководство по проблеме "Живучесть ТЭС" в целом, а также -
ответственный исполнитель по технологиям микроструктурного
мониторинга, восстановления живучести ответственных элементов
путем удаления части локальных повреждаемых зон и перевода РВД,
РСД на эксплуатацию с инертным газом в ЦПР, по системе критериев
живучести, по интерактивному нормативу и курсу повышения
квалификации (роторы, лопатки, гибы паропроводов).
Лубны-Герцык А.Л. - участие в создании базы знаний,
ответственный исполнитель по совершенствованию системы алгоритмов.
Трубачев В.М. - руководитель направления и ответственный
исполнитель по проблемам живучести паропроводов и учета влияния
микроструктуры на живучесть.
Штерншис А.З. - руководитель направления и ответственный
исполнитель по комплексу компьютерных технологий.
Горбачев А.Н. - ответственный исполнитель по технологиям
видео-, вихретокового и ультразвукового контроля.
Беляков А.В. - руководитель направления и ответственный
исполнитель по технологии "ЭИЛ-кольчуга" для защиты лопаток.
Куликов В.Н. - ответственный исполнитель по технологиям
вихретокового и электропотенциального контроля, по технологии
"ЭИЛ-кольчуга" для защиты лопаток.
Лейпунский И.О. - руководитель направления по проблемам
видео-, вихретокового и ДАО-контроля и по электронной микроскопии.
Березкина Н.Г. - ответственный исполнитель по ДАО-контролю и
электронной микроскопии.
Воронин В.П. - руководитель направления и ответственный
исполнитель по проблемам живучести лопаток паровых турбин ТЭС с
использованием технологии "ЭИЛ-кольчуга".
Ливинский А.П. - руководитель направления и ответственный
исполнитель по проблеме живучести паропроводов.
Загретдинов И.Ш. - ответственный исполнитель по проблеме
живучести паропроводов.
Назаров В.Е. - ответственный исполнитель по технологии
интерактивного норматива.
Котельников В.Ф. - ответственный исполнитель по технологии
интерактивного норматива.
Клойзнер С.И. - руководитель направления и ответственный
исполнитель по технологии интерактивного норматива - курса
повышения квалификации персонала.
Антонов Е.А. - ответственный исполнитель по технологиям
ультразвукового и вихретокового контроля.
Шкуратов А.А. - руководитель направления и ответственный
исполнитель по комплексу электронных технологий.
Сорокин А.Б. - ответственный исполнитель по технологии
"ЭИЛ-кольчуга".
Половникова М.Ю. - ответственный исполнитель по технологии
микроструктурного мониторинга.
Картинская О.А. - ответственный исполнитель по технологии
интерактивного норматива сварных соединений на РГРЭС.
Хапонен Н.А. - системное руководство по комплексной проблеме
"Живучесть паропроводов ТЭС".
Дополнение Б
к РД 153-34.0-20.605-2002-19бз
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИВУЧЕСТИ ОБОРУДОВАНИЯ
С УЧЕТОМ ПРАВИЛА "ЗОЛОТОГО СЕЧЕНИЯ"
1. Феноменология живучести построена на главных феноменах
(греч.: phainomenon - являющееся), явлениях, характеризующих
проблемное своеобразие живучести, в т.ч.:
- частичное или полное "стирание памяти" при удалении части
поверхностного слоя и повреждаемых зон в процессе подготовки
оборудования к контролю и/или при восстановлении живучести;
- локальность повреждаемых зон, определяющая тактику и
стратегию их контроля и восстановления живучести элементов,
содержащих такие повреждения;
- датчики живучести и трещиностойкости системы повреждений,
определенные как повреждения, допустимые для эксплуатации
оборудования, их содержащего. Такие датчики - наиболее
информативные средства измерения повреждений в наиболее "слабых
звеньях";
- "семья" родственных, подобных элементов - важнейшая
структурная часть системы контроля и восстановления живучести;
"семья", содержащая наиболее поврежденные элементы, своеобразный
"лидер", характеризующий поведение соответствующего множества
(парка);
- мера родства разнородных, на первый взгляд, элементов -
мощное средство для прогноза грядущих повреждений однотипного
парка на основе результатов исследования аналога. Таковыми
глубокими аналогами для парка корпусов цилиндров высокого и
среднего давления являются корпуса стопорных клапанов, а для
роторов высокого и среднего давления - паропроводы свежего пара;
- процесс старения ТЭС как метрологический феномен определен
таким важнейшим средством познания, который именуется в теории
живучести "обратная, достоверно формулируемая задача": здесь
достоверность выражена как соответствующий проблемной ситуации
минимум различия между модельным решением (прогноз) и фактом. На
таком моделировании явно или неявно основаны решения по срокам
дальнейшей эксплуатации поврежденных элементов оборудования ТЭС.
2. Для локальных, наиболее повреждаемых зон (поверхностные
слои в роторах, дисках, лопатках, паропроводах и трещиноватые зоны
в корпусах и дисках в условиях коррозии), содержащих
конструкционные концентраторы, определены безразмерные критерии,
характеризующие распределения упругих напряжений (три существенно
различные области) и необратимых, в том числе упругих,
пластических деформаций. Формула Нейбера - Махутова - Биргера,
определяющая связь между коэффициентами концентрации упругих и
необратимых деформаций, напряжений в точке их максимума, обобщена
для локальной зоны. Это позволило создать алгоритм расчета поля
повреждений в этой зоне для обоснования толщины и периодичности
удаляемого поверхностного слоя при восстановлении живучести.
3. Для поверхностных слоев, особенно в зонах конструкционных
концентраторов, в т.ч. при развитии в них трещин, обосновано
действие правила "золотого сечения".
4. При периодическом восстановлении живучести необходимо
удалять часть повреждаемого поверхностного слоя (дельта ) с
у
периодичностью ДЕЛЬТА тау в соответствии с соотношениями:
у
дельта = 0,38 дельта ; (1)
у пр
ДЕЛЬТА тау = 0,38 ДЕЛЬТА тау . (2)
у пр
Здесь:
дельта - это предельная толщина поверхностного слоя, при
пр
снятии которого накопленное повреждение уменьшается почти на
порядок. Для роторов дельта принята равной 0,4 мм, при этом
пр
дельта ~= 0,15 мм, а ДЕЛЬТА тау - продолжительность
у пр
эксплуатации до образования предельно допустимого поврежденного
слоя толщиной дельта ;
пр
ДЕЛЬТА тау ~= 40 тыс. часов.
пр
Правило "золотого сечения" характеризует также такое важнейшее
свойство как взаимовлияние трещин и/или концентраторов. Это
взаимовлияние определено формулой:
_ _
f(L) = 1 - ехр(-0,38 L). (3)
Здесь:
_
L = l / L, где l - глубина концентратора или трещины, L -
расстояние между ними;
0,38 - параметр "золотого сечения".
Не менее существенным проявлением свойства "золотого сечения"
_ _(тр)
является то, что координаты особых точек (х ) для трещин (х ) и
0 0
_(к)
и концентраторов (х ) связаны соотношением:
0
____
_(тр) /_(к) ____
х ~= 0,62 ~= \/ х ~= \/0,38. (4)
0 0
Здесь 0,38 и 0,62 - классические параметры "золотого
сечения".
Иное проявление свойства "золотого сечения" получено при
резонансной вибродиагностике цельнокованых роторов. Эффективность
резонансного отклика на трещину в роторе достигнута в случае,
когда добротность ротора (Q ) и предельная добротность
р
механической колебательной системы типа "камертон" (Q ) связаны
пр
соотношением:
Q ~= 0,38 Q . (5)
р пр
5. Важнейшим метролого-технологическим средством определения
меры живучести локальных повреждаемых зон является датчик
живучести. Почти универсальным датчиком живучести является способ
микроструктурного мониторинга (микрообразцы), позволяющий на
основе сличения с портретами повреждений, для которых известны КО,
определить живучесть.
Имеющаяся система портретов образцов и эталонов
микроповреждений и макродефектов соответствующих баз повреждений и
компьютерных атласов (портреты микроструктуры, ДАО- и
видеопортреты макроповреждений) периодически пополняется.
6. Для обработки результатов контроля и определения живучести
используется постоянно совершенствующаяся система численных
моделей, алгоритмов и экспертных правил решения многообразных
задач, определяющих проблематику живучести, в т.ч.: модели полей
температур, полей упругих и упруго-пластических деформаций,
включая зоны концентраторов, полей повреждений и
электропотенциала, включая зоны дефектов, эффективный алгоритм
определения резонансного отклика на трещины, развивающиеся в
роторах со стороны наружной поверхности.
7. Учет феноменологических свойств позволил создать
метрологическую часть базы знаний теории живучести, являющейся
неотъемлемым сущностным элементом отечественной традиции и знания
в области тепловой энергетики.
Дополнение В
к РД 153-34.0-20.605-2002-19бз
АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ЖИВУЧЕСТИ С ПОМОЩЬЮ ПРИНЦИПА
ЛОКАЛЬНОСТИ ПОВРЕЖДЕНИЙ
1. Исторический аспект проблемы
В объективной науке принцип локальности для механики сплошной
упругой, однородной среды сформулирован Сен-Венаном в 1853 г.
Для решения проблемы контроля - восстановления - определения
живучести ответственных элементов технических систем существенно,
что принцип Сен-Венана сформулирован для локальности нагружения
(силовой локальности). При этом справедливо утверждается: на
расстояниях, существенно превышающих наибольший линейный размер
области приложения нагрузок, напряжения и деформации пренебрежимо
малы.
В дальнейшем этот принцип обобщен и применяется для
упругопластических решений.
2. Метролого-когнетивный аспект проблемы
|
