Ремонт турбины К-200-130 ЛМЗ

 

 

7. Ремонт лопаточного аппарата.

 

Рабочие лопатки предназначены для преобразования кинетической энергии пара в механическую энергию вращения ротора.

Самое серьезное внимание надо обратить на внешний осмотр лопаток. Внешний осмотр лопаток производится на всех ступенях турбины: предварительный осмотр до очистки лопаток, а затем более тщательный осмотр их после очистки. Осмотр должен производиться лупой при хорошем местном освещении. Осмотру подлежат бандажная лента, бандажная проволока и сама лопатка. При осмотре бандажной ленты особое внимание следует обратить на участки около головок шипов; появление и развитие трещин обычно происходит от угла отверстия в бандаже.

В местах пайки бандажной проволоки могут быть обрывы проволок по всему сечению ил отпайки проволок от лопаток. Обрывы и отставание припоя обнаруживаются нажимом на лопатку медным ломиком.

Осматривают профильную часть лопатки, входные и выходные кромки по всей длине.

При осмотре хвостиков лопаток обращают особое внимание на место перехода от хвостовой части лопатки к профильной. При осмотре демпферной непаянной проволоки обращают внимание на наличие следов натертости на проволоке, а также на наличие увеличенных или уменьшенных размеров свисающих концов, что указывает на смещение проволок в процессе работы турбины. В этом случае надо тщательно осмотреть лопатки у отверстий под проволоку, где возможно появление микротрещин. При осмотре лопаточного аппарата обращают внимание, нет ли следов задевания лопаток в радиальном и аксиальном направлениях. Проверяются правильность установки лопаток в радиальном и аксиальном направлениях, равномерность шага между лопатками. Допустимые аксиальные отклонения лопаток от плоскости диска и радиальные отклонения вершин лопаток от 0,3 до 1,0 мм. в зависимости от длины лопаток. Разница в шаге, измеренном у вершины лопаток, не должна превышать 0,5 мм. на 100 мм длины лопатки.

Проверяется плотность прилегания соприкасающихся между собой плоскостей хвостов лопаток и посадка лопаток в пазах или на гребнях диска. Пластина щупа толщиной 0,03 мм. не должна проходить в местах прилегания.

Дефектоскопия лопаток.

При внешнем осмотре не всегда можно обнаружить небольшую трещину из-за ее малого раскрытия. Для этого применяют методы дефектоскопии. Дефектоскопия всех лопаток ступени производится в обязательном порядке, если при осмотре обнаружена хотя бы одна лопатка с трещиной или изломом или если имеются сведения о поломке аналогичных лопаток на однотипных турбинах. В некоторых случаях следует производить дефектоскопию высоконапряженных лопаток последних ступеней мощных турбин.

При ремонтах на электростанциях дефектоскопия рабочих лопаток проводят ультразвуком или травлением. Ультразвуковой способ применяется для обнаружения трещин, идущих от выходной кромки. Обнаружение осуществляют дефектоскопами типов УЗД-74, УЗД-60.

Для высокочастотного способа используют высокочастотный дефектоскоп типа ВД-2.

Этим дефектоскопом можно обнаружить трещины и другие дефекты в металле лопаток по всему профилю лопаток, включая хвостовики при верховой посадке лопаток.

Травление поверхности лопатки из нержавеющей стали производится реактивом, состоящим из концентрированной азотной кислоты и насыщенного раствора поваренной соли, смешанных в равных объемах. Для лопаток из аустенитных сталей применяется смесь азотной и соляной кислот. Место травления предварительно очищают, а затем обезжиривают чистым бензином. После этого ватным тампоном наносят реактив, которым протравливают поверхность, следя за тем, чтобы он не попал на неконтролируемые поверхности, между хвостиками.

Перелопачивание.

Перелопачивание производят при неудовлетворительном состоянии лопаточного аппарата работающей ступени. Технологическая последовательность операций при перелопачивании обычно следующая: подготовительная работа, разлапачивание, облапачивание и обандаживание.

Подготовительные работы. До начала перелопачивания должны быть выполнены работы по контролю состояния нового комплекта лопаток и всех других деталей перелопачиваемой ступени. После комплектности необходимо проверить на деталях наличие клейма ОТК завода-изготовителя, а также соответствие марки сталей, из которых сделаны детали облапачивания. Наши заводы-изготовители турбин применяют для указания, из какого материала сделаны детали, специальное клеймо, а также краску, которой закрашивают торцы замковых заклепок.

При отсутствии на деталях клейма ОТК заводов-изготовителей или документов на детали облапачивания лопаточного аппарата иностранных фирм необходимо проверить, все ли лопатки, а также ленточно-проволочные бандажи выполнены из нержавеющей стали. Эта проверка производится капельной пробой 15%-ным раствором азотной кислоты. Капли наносят чистой проволокой из нержавеющей стали на очищенную поверхность и удаляют тампоном. Азотная кислота в реакцию с нержавеющей сталью не вступает; кислота же, нанесенная на детали, выполненные из нержавеющей стали, кипит, выделяя пузырьки газа. Детали, выполненные не из нержавеющей стали, бракуются.

Все детали промываются и очищаются, после чего производится внешний осмотр6 на наружной поверхности лопаток не должно быть трещин, вмятин, глубоких царапин и других внешних пороков. Особое внимание обращают на качество выполнения галтелей в местах перехода к хвостовой части лопаток, и у головок шипов, но наличие плавных галтелей в отверстиях под бандажную проволоку и в местах, где возможны местные концентрации напряжений. Проверяют соответствие размеров новых лопаток старым, толщину хвостов лопаток и промтел шаблоном. Отмечают лопатки, толщина хвостов которых отклоняется от расчетной в сторону увеличения или уменьшения, для их индивидуального использования при облапачивании. При отсутствии на лопатках заводских клейм и схемы распределения лопаток необходимо определить статические моменты лопаток, наклеймить их значения на лопатках и составить схему.

После определения статических моментов и клеймения всех лопаток чертят на бумаге схему распределения лопаток на диске: лопатки с равными или близкими моментами и одинаковыми знаками располагают на схеме диаметрально противоположно и равными количествами. На схеме лопатки нумеруют и в соответствии с этими номерами клеймят. Подгонку и наборку лопаток производят согласно клеймению. Лопатки с одинаковой или близкой массой располагает на схеме распределения лопаток диаметрально противоположно и равными количествами. Пакеты нумеруют. При составлении схемы распределения лопаток на диске учитывают также отклонения лопаток по размерам хвостов; лопатки тонкими и более толстыми хвостами равномерно распределяют по пакетам.

 Перед разлопачиванием необходимо после вскрытия цилиндра турбины замерить и записать в соответствующие формуляры осевые и радиальные зазоры перелопачиваемой ступени, а также сделать эскиз, как были расположены на диске лопатки с клеймением порядковых номеров согласно статическим моментам.

Разлопачивание.

Разлопачивание в условиях электростанции производится, как правило, на роторе, за исключением тех случаев, когда необходим съем диска с вала ротора.

Разлопачивание, производимое без сохранения лопаток, начинают с разрезки ножовкой ленточных и проволочных бандажей после каждой лопатки. Если замки или замковые лопатки закреплены замковыми штифтами, то они выпрессовываются винтовым прессом или гидродомкратом. Для предохранения дисков от изгиба их укрепляют специальными упорами или домкратами, как это показано на (рис. №).

Если заклепка не выпрессовывается, ее необходимо засверлить на 2/3 длины сверлом, диаметр которого на 1,5 мм. меньше заклепки, а затем выпрессовывать. После удаления заклепок, которые крепят на диске замковую лопатку, удаляют последнюю из паза оправками или специальными приспособлениями.

После удаления замка или замковой лопатки для облегчения перелопачивания в паз диска заливают керосин. Затем отделяют по одной лопатке, сдвигают специальной оправкой, сделанной из меди или латуни, лопатку с места, прогоняют по диску к замковому вырезу и удаляют. Для предохранения опорных поверхностей паза или венцов диска (при грибовидном венце) после прогонки каждой лопатки пазы или гребни продуваются сжатым воздухом, тщательно протираются и смазываются глицерином. При разлопачивании ступеней с лопатками Баумана после разрезки бандажной проволоки следует срубить верхние головки заклепок на мостиках лопаток, удалить эти заклепки, после чего выпрессовывать заклепки, крепящие лопатки на диске, и удалить лопатки.

 

 

7.1. Материалы для изготовления лопаточного аппарата турбин.

 

Лопаточный аппарат является одной из важнейших частей турбины. Он состоит из рабочих и направляющих лопаток. Ранее отмечалось, в каких тяжелых условиях работают детали современной турбины. Это относится в первую очередь к лопаточному аппарату. Поэтому требования к материалу лопаток и других деталей лопаточного аппарата особенно высоки.

В турбинах больших мощностей предполагается лопатки последних ступеней изготовляют из титановых сплавов. Титановые сплавы имеют плотность, почти вдвое меньшую, чем сталь, при высоких прочностных характеристиках, более высокую, чем нержавеющие стали, коррозионную стойкость и более высокую эрозионную стойкость. Применение титановых сплавов позволит увеличить высоту рабочих лопаток последних ступеней, что повысит предельную мощность одновального агрегата. Однако титановые сплавы имеют большие недостатки, которые тормозят их применение. Основным из недостатков является повышенная чувствительность к рискам и царапинам, которые вызывают концентрацию напряжений, снижающую прочность сплава.

Кроме того, титановые сплавы очень дороги. В ряде случаев на некоторых турбинах в опытном порядке вполне удовлетворительно работают отдельные пакеты и целые ступени титановых лопаток с длиной рабочей части от 665 до 960 мм.

						Лист
Изм.	Лист	№ документа	Подпись	Дата

 

 

Изм.	Лист	№ документа	Подпись	Дата
Разработал					Ремонт лопаточного аппарата	Литера			Лист	Листов
Проверил
Рецензент
Н. контр.
Утвердил