Выписка из инструкций по ремонту, отбраковке, срокам контроля дисков и рабочих лопаток ступеней турбин, работающих в зоне фазового перехода

Проведение зачистки рабочих лопаток для удаления отложений, а при необходимости осуществления контроля - шлифовка поверхности лопаток мелкой наждачной шкуркой М28.

Сообщение заводу изготовителю турбины о случаях обнаружения коррозионного повреждения дисков и рабочих лопаток.

В таблице 1 приводятся номера ступеней турбин работающих в зоне фазового перехода при номинальных параметрах свежего пара и пара промперегрева.

2.2. Допуск к ремонту поврежденных дисков при соблюдении следующих условий:

- глубина трещин в разгрузочных отверстиях не более 7 мм, при расположении трещин на одной стороне отверстия и удалением их эксцентричной расточкой разгрузочного отверстия до диаметра не более 65 мм;

- глубина трещин на поверхности шпоночного паза не более 10 мм;

- глубина трещин на полотне и ступице не более 8 мм.

2.3. Выполнение ремонта в следующем порядке (рисунке П.1.1 и П.1.2). Удаление трещин в разгрузочных отверстиях эксцентричной расточкой диаметром не более 65 мм.

Допустимость местной выборки трещин радиусом не менее 15 мм с последующим выполнением плавных переходов от выборки к поверхности отверстия (см. А-А, вариант II). Запрет при этом вогнутости образующей выборки относительно поверхности разгрузочного отверстия во избежание появления «карманов».

Выборка трещин на полотне диска и на ступице радиусом не менее 10 мм с последующим выполнением плавных переходов от выборки к основной поверхности (см. Г-Г и III).

Выборка трещин на поверхности шпоночного паза радиусом не менее 5 мм с выполнением плавных переходов от выборки к основной поверхности (см. Б-Б).

Обеспечение при выборке трещины и выполнении плавных переходов сохранения высоты упорной поверхности паза в среднем не менее 4 мм и площади «дна» шпоночного паза не менее 40 % значения, указанного на рисунке П.1.1.

турбины T-100-130.

2. Штриховой линией показаны допустимые границы разделок при удалении коррозионного повреждения.

3. Штрихпунктирной линией обозначены контуры поверхностей, подлежащих обработке для удаления возможных микротрещин, после выполнения работ по выборке коррозионных повреждений.

4. Вогнутость образующей разгрузочного отверстия Д не допускается.

5. Шероховатость обработки 1,6, радиусы перехода от разгрузочных отверстий к полотну диска и радиусы в углах шпоночного паза полируются 0,8. Облопаченный диск после окончательной обработки статически балансируется.
Для ликвидации микротрещин, остающихся после выполнения разделок и не обнаруживаемых применяемыми методами контроля рекомендовано проведение следующих мероприятий и операций:

-Углубление всех ранее выполненных разделок на 0,5 ÷ 1,0 мм с плавным переходом к основной поверхности (см. рисунке П.1.1, сечения А-А, Б-Б, Г-Г и III).

-Проведение той же целью дополнительной обработки на глубину 0,5 ÷ 0,8 мм части поверхности обода, отстоящей на 10 мм от ближайших к оси заклепок, ступицы, углов шпоночного паза, а также на глубину 1 ÷ 2 мм поверхности полотна диска и торцов ступицы (рисунке П.1.1 и П.1.2). Указанной обработке не подлежат упорные поверхности (участки торцов ступицы шириной 10 ÷ 15 мм от посадочной поверхности диска).

- Выполнение радиусов перехода от разгрузочных отверстий к полотну диска равными 5 мм, шероховатость обработки всех поверхностей 1,6.

- Обработка поверхности галтельных переходов от разгрузочных отверстий к полотну и поверхности скруглений в углах шпоночного паза до значения 0,8, дополнительно увеличивая обработкой диаметр разгрузочных отверстий до 67 мм.

Важность определения суммарной площади выборок после удаления трещин - не более 10 % площади поверхности диска без учета поверхности обода диска.

Проведение дефектоскопии и допуска отремонтированных дисков к эксплуатации только после согласования с заводом-изготовителем.

Проведение контроля каждого отремонтированного диска через 2 ÷ 3 года.

2.4. Разрешение дальнейшего использования рабочих лопаток, расположенных в зоне фазового перехода турбин ПО ТМЗ и снятых с поврежденных дисков, при отсутствии поломок (трещин) рабочих лопаток и демпферных связей на поврежденном диске, механических повреждений в нижней трети пера лопатки и, кроме того:

• 
  для турбин Т-50/60-130, ПТ-50/60-130/7, Т-100/120-130 при:
  

- полном отсутствии точечных язвин (1 балл) на поверхности рабочей части на расстоянии в пределах 3 мм от выходной кромки и на остальной поверхности язвин диаметром более 0,5 мм (2 балла) для остальных ступеней;

• 
  для турбин ПТ-135/165-130/15 при:
  

- полном отсутствии точечных язвин (1 балл) на поверхности рабочей части на расстоянии в пределах 3 мм от выходной кромки,

- отсутствии точечных язвин диаметром более 0,5 мм (2 балла) на поверхности рабочей части рабочих лопаток 19-й ÷ 22-й ступеней.

• 
  для турбин T-175/210-130 и Т-250/300-240 при:
  

2.5. Замена до 10 ÷ 15 рабочих лопаток лопатками с увеличенной «полнотой» хвостовика для обеспечения требуемого натяга при облопачивании диска при использовании снятых рабочих лопаток на новых дисках.

2.6. Увеличение диаметра заклепок на 1,5 мм по сравнению с размерами, указанными на рисунке П.1.1. при переоблопачивании ступеней

Замена демпферных связей новыми.

2.7. Необходимость выполнения в дисках, присылаемых заводом на электростанции для замены поврежденных, галтелей шпоночного паза R8 вместо R5. Увеличение, в связи с этим, соответствующих фасок на шпонках до 9 мм.

2.8. Отправка на завод всех отбракованных лопаток и дисков для более полного контроля их работоспособности и для накопления данных по их ремонту.

- глубина трещин в разгрузочных отверстиях не более 15 мм (возможно удаление трещин эксцентричной расточкой с увеличением диаметра разгрузочного отверстия до 20 мм);

- глубина трещин на полотне и ступице не более 10 мм;

- глубина трещин на поверхности шпоночного паза не более 10 мм.

3.2. Выполнение ремонта дисков в следующем порядке.

Удаление трещин на полотне диска и наружной поверхности ступицы местной выборкой радиусом не менее 10 мм с плавным переходом к основной поверхности радиусом 10 мм.

Выборка трещин в разгрузочных отверстиях местной выборкой радиусом не менее 15 мм с последующим выполнением плавных переходов от выборки к поверхности отверстия радиусом также не менее 15 мм. Обеспечение радиуса перехода от разгрузочного отверстия к полотну диска не менее 5 мм.

Выборка трещин на поверхности шпоночного паза радиусом не менее 5 мм с выполнением плавных переходов от выборки к основной поверхности радиусом также не менее 5 мм. При выборке трещины и выполнении плавных переходов сохранение высоты упорной поверхности шпоночного паза не менее 3 мм.

Дополнительное удаление слоя металла на глубину 0,5 ÷ 1,0 мм для гарантированной ликвидации невыявленных микротрещин во всех случаях после проведения выборки трещин. Проведение выборки с обеспечением чистоты поверхности 1,6.

При обнаружении поверхностных трещин на гребнях обода диска с вильчатым хвостовым соединением допустимо их удаление проточкой наружных «щек» диска на глубину не более 2 мм. Раскернивание торцов заклепок после их проточки в четырех местах по окружности. Решение вопроса об использовании диска совместно с заводом-изготовителем турбины при большей глубине трещины на гребнях диска.

Определение дисков непригодными к ремонту при обнаружении трещин на ободе Т-образного хвостового соединения и запрещение их эксплуатации.

Совместное с заводом-изготовителем решение вопроса о ремонте диска при обнаружении коррозионных повреждений на посадочной поверхности диска и торцевой части ступицы, примыкающей к посадочной поверхности.

Аналогично при обнаружении трещин на дисках цельнокованого ротора.

3.3. Проведение повторной дефектоскопии отремонтированных дисков и допуск к эксплуатации после согласования с заводом - изготовителем турбины. Проведение дефектоскопии отремонтированных дисков в дальнейшем не реже одного раза в два года.

Принятие решение о балансировке отремонтированных дисков или ротора в зависимости от величины выборок и мест их расположения.

3.4. Разрешение дальнейшего использования рабочих лопаток при отсутствии поломок (трещин), механических повреждений в нижней трети пера лопаток при полном отсутствии язвин (1 балл) на поверхности рабочей части на расстоянии в пределах 3 мм от выходной кромки и язвин диаметром более 0,5 мм (2 балла) на остальной поверхности.

3.5. Замена коррозионно-поврежденных демпферных связей с трещинами.

Замена демпферных связей при перелопачивании ступени.

4.2.Проведение на заводе-изготовителе турбины ремонта дисков с трещинами или пораженных язвенной коррозией с потерей профиля (глубина коррозии до 1 мм и более) с последующим контролем и определением возможности дальнейшего их использования.

4.3.Разрешение дальнейшего использования рабочих лопаток, расположенных в зоне фазового перехода, при:

- отсутствии трещин, механических повреждений в нижней трети пера лопаток;

- полном отсутствии язвин (1 балл) на поверхности рабочей части на расстоянии в пределах 3 мм от выходной кромки и язвин диаметром более 0,5 мм (2 балла) на остальной поверхности.

4.4. Проведение тщательного контроля (магнитопорошковая диагностика - МПД) поверхностей покрывных бандажей и клепаных шипов.

Приложение 2

к «Методическим указаниям по предотвращению коррозионных повреждений дисков и лопаточного аппарата паровых турбин в зоне фазового перехода»

1.2. Назначение методики для выявления трещин, закатов, расслоений и других дефектов в виде несплошности металла.

1.3. Дефектоскопия металла включает в себя:

- визуальный осмотр;

- магнитопорошковую дефектоскопию;

- ультразвуковую дефектоскопию.

1.4. Необходимость получения чертежей перед проведением дефектоскопии дисков контролируемых ступеней с указанием на них размеров:

- внутреннего и наружного диаметров;

- шпоночного паза с его формой и местом расположения;

- диаметра разгрузочных отверстий;

- диаметра и толщины стенки ступицы со стороны, как входа, так и выхода пара;

- толщины стенки и величины проточки обода в местах посадки лопаток;

- диаметров отверстий под заклепки для крепления лопаток, а также их количества и расстояний между ними.

Проведение при отсутствии чертежей или вышеуказанных размеров соответствующих измерений с помощью штангенциркуля, линейки, рулетки, толщиномера или ультразвукового дефектоскопа, снабженного измерителем координат, и составление рабочих формуляров (эскизов) для нанесения на них места расположения и размеров дефектов.

2.2. Осуществление ВО перед зачисткой поверхности дисков и разгрузочных отверстий со стороны входа и выхода пара и после зачистки для обнаружения видимых дефектов и определения степени подготовки поверхности к проведению контроля.

2.3. Использование при ВО оптических средств, например, лупы ЛПК-470, ЛПК-471, БЛ-1, БЛ-2 и др.
3. Магнитопорошковая дефектоскопия дисков
3.1. Общие положения.

3.1.1.Метод МПД применяется для обнаружения выходящих на поверхность дисков дефектов типа нарушения сплошности (эрозионный износ, трещины, закаты, надрывы и т.д.).

3.1.2.Для проведения МПД поверхность дисков, подвергаемая контролю, зачищается с помощью наждачной бумаги (шкурки) до металлического блеска.

3.1.3.Объекты МПД - все доступные для контроля поверхности дисков в районе обода, разгрузочных отверстий, полотна и ступицы.

3.2. Аппаратура и материалы

3.2.1. Возможность применения при проведении МПД как серийных дефектоскопов ПМД-70, МД-50П, ТМП-2, ДМП-3 и др., так и изготовленных в условиях электростанций и ремонтных предприятий, соответствующих требованиям ГОСТ 21105-75 и обеспечивающих напряженность магнитного поля не менее 30 А/см (100 Э).

Осуществление контроля тока намагничивания с помощью амперметра при отладке режима и периодически в процессе работы при проведении МПД.

3.2.2. Применение в качестве индикатора при проведении МПД магнитной суспензии, состоящей из 20 ÷ 25 г/л черного магнитного порошка окиси-закиси железа, изготовленного по ТУ 6-14-100-74, 4 ÷ 6 г/л хромпика калиевого, 9-11 г/л соды кальцинированной, 4 ÷ 6 г/л эмульгатора ОП-7 (ОП-10).

3.2.3. Контроль качества магнитной суспензии.

3.3. Выявление дефектов.

3.3.1. Установка токоподводящих электродов для контроля металла дисков на расстоянии не более 150 мм один от другого, причем каждый контролируемый участок намагничивается в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

3.3.2. Установка одного из токоподводящих электродов при контроле разгрузочных отверстий в центре отверстия и вывод на противоположную сторону диска, с замыканием второго на него. Установка одного из токоподводящих электродов при контроле поверхности, прилегающей к разгрузочному отверстию, на расстоянии 50 ÷ 80 мм от отверстия, второго - на внутренней поверхности разгрузочного отверстия. Обеспечение полной проверки прилегающей к отверстиям поверхности установкой электродов в четырех взаимно перпендикулярных положениях. Применение применяются свинцовых или цинковых наконечников в целях исключения возможных прижогов поверхности дисков.

3.3.3. Начало нанесения магнитной суспензии на контролируемую поверхность после включения тока и окончание за 2 ÷ 4 с до выключения тока. Нанесение суспензии равномерно на весь контролируемый участок с помощью распылителей, например, резиновой груши.

3.3.4. Определение наличия дефекта по имеющимся на поверхности диска валикам магнитного порошка.

3.3.5. Выборка дефектных мест шлифовальным камнем в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя оборудования и повторный контроль с помощью магнитного дефектоскопа.

3.3.6. Проведение после завершения МПД размагничивания дисков в соответствии с инструкцией по эксплуатации завода-изготовителя используемых магнитных дефектоскопов.

4.1.1. Проведение УЗД зоны продольного шпоночного паза в диске и гребней в ободе диска в районе отверстий под заклепки для крепления рабочих лопаток.

4.1.2. Обеспечение гладкой и хорошо очищенной от окалины, отложений и грязи поверхности диска для получения надежного акустического контакта между преобразователем и поверхностью диска, по которой перемещается преобразователь.

4.1.3. Проведение подготовки поверхности с помощью пневматических машинок, снабженных шлифовальной шкуркой (бумагой). Величина шероховатости подготовленной для контроля поверхности – не менее R_z = 30 мкм.

4.1.4. Применение автола с небольшой примесью трансформаторного масла в качестве контактной жидкости между преобразователем и контролируемой поверхностью. Использование, кроме того, и других видов масел, а также легко смывающейся смазки на основе нитрита натрия.

4.2. Аппаратура.

4.2.1. Применение для проведения УЗД серийных ультразвуковых дефектоскопов ДУК-66П, ДУК-66ПМ, УД-24, УД-10П, УД-11ПУ, УД2-12, УД2-15 и других, имеющих аттенюатор с децибельной шкалой измерения, укомплектованных наклонными преобразователями с углом призмы 30, 40 и 50° на частоту 2,5 и 5 МГц.

4.2.2. Проверка перед проведением контроля аппаратуры по инструкции завода-изготовителя по эксплуатации приборов.

4.3. Технология ультразвукового контроля дисков в районе посадочных мест лопаток на ободе:

4.3.1. Определение параметров УЗД при контроле посадочных мест лопаток на ободе диска

4.3.1.1. Настройка скорости развертки дефектоскопа по указаниям соответствующих разделов инструкции по эксплуатации дефектоскопа и проверка по углам испытательного образца (рисунок П.2.1, а).

4.3.1.2. Настройка чувствительности дефектоскопа по контрольному отражателю «Надпил» испытательного образца на 20 дБ.

4.3.1.3. Выбор угла ввода луча a пьезопреобразователя при контроле исходя из толщины обода диска в районе отверстий под заклепки, диаметра головки заклепки и размера стрелы искателя по формуле
, (1)
где: a – оптимальный угол преломления поперечной волны, град.;

R – радиус головки заклепки, мм;

n – стрела искателя, мм;

H – толщина обода, мм.
Выбор после расчета оптимального угла преломления поперечной волны угла призмы преобразователя по таблице П.2.1.
Таблица П.2.1 – Угол преломления поперечной волны призмы преобразователя

Угол призмы b, град	30	40	50	55
Угол преломления поперечной волны a, град	40	51	69	72

4.3.1.4. Проверка правильности выбора угла ввода луча преобразователя перед началом работы по испытательному образцу (см. рисунке П.2.1, а), имеющему такую же толщину стенки, что и контролируемый обод в районе отверстий под заклепки. При направлении ультразвукового луча на торец образца прямое отражение максимальной энергии от нижней кромки торца обеспечивается при расстоянии между краем искателя и торцом образца (рисунке П.2.1, б), не превышающем значения А (2 - 3) мм, где, A = R - r (R - радиус головки заклепки, мм; r - радиус стержня заклепки, мм). Передвигая искатель в направлении к центру отверстия, получаем на экране дефектоскопа импульс от кромки отверстия (рисунке П.2.2, а). Затем, перемещая искатель в направлении по касательной к окружности отверстия, находим максимальный импульс от контрольного отражателя («надпила»). При этом угол искателя будет оптимальным, если заклепочная головка (на образце окружность Д - см. рисунке П.2.2, б) не мешает продвижению искателя при получении максимального импульса от «надпила».

4.3.2.1. Установление для поиска дефектов чувствительности контроля в 4 дБ. Установка при обнаружении дефектов уровня чувствительности до настроенного по контрольному отражателю (браковочный уровень).

4.3.2.2. Установка преобразователя возле заклепки при выявлении дефектов (трещин) (рисунке П.2.2, в). Перемещение по контролируемой поверхности преобразователя таким образом, чтобы направление предполагаемых трещин, расположенных, как правило, радиально, было примерно перпендикулярно направлению преобразователя и ось ультразвукового луча проходила возле кромки заклепочного отверстия по касательной.

4.3.2.3. Обведя головку заклепки, преобразователь непрерывно поворачивается влево или вправо на 10 ÷ 15° от среднего положения.

4.3.2.4. При УЗД надежность акустического контакта проверяется по контрольному отражателю от кромки заклепочного отверстия, что достигается установкой преобразователя у головки заклепки с направлением его к оси заклепочного отверстия.

4.3.2.5. Если при перемещении искателя на экране дефектоскопа появится отраженный импульс, то определяют, соответствует ли он отражению от трещины или от кромки заклепочного отверстия. Для этого, отметив положение искателя, при котором импульс имеет максимальную амплитуду, преобразователь поворачивается так, чтобы ось его была направлена к оси заклепки. При этом импульс на экране, отраженный от трещины, исчезает и ближе к зондирующему импульсу появляется импульс, отраженный от кромки, заклепочного отверстия. Такая картина на экране подбора свидетельствует о том, что первоначально отмечалось отражение от трещины.

4.3.3. Оценка качества.

Качество проверенных отверстий и основного металла вокруг них оценивается по системе: «годен» и «не годен».

Отверстия бракуются, если обнаружен дефект, амплитуда эхо-сигнала от которого равна или больше 14 дБ.

Годными являются отверстия, если не обнаружены дефекты с амплитудой эхо-сигнала больше 14 дБ.

Отверстия, имеющие дефекты с амплитудой отраженного эхо-сигнала менее 14 дБ, подлежат повторному контролю при последующем вскрытии цилиндра турбин.

4.4. Технология ультразвукового контроля металла дисков в районе шпоночного паза.

4.4.1. Выполнение контроля металла дисков в районе шпоночного паза после определения толщины стенки ступицы и месторасположения и размеров шпоночного паза.

4.4.2. Осуществление контроля со стороны входа и выхода пара в прямом и обратном направлении вращения ротора по схеме, приведенной на рисунке П.2.3, а.

4.4.3. Настройка перед проведением УЗК глубиномера (координаты Х, Y), зону контроля (скорость развертки) и чувствительности дефектоскопа.

а – схема выявления дефектов в районе шпоночного паза при УЗК;
б – схема настройки глубиномера; в – схема скорости развертки: А₁ и А₂ – эхо-сигналы от галтели и угла соответственно
Рисунок П.2.3 – Дефектоскопия диска.
4.4.4. Проведение настройки глубиномера и зоны контроля в соответствии с заводской инструкцией по эксплуатации прибора, по эхо-сигналам от угла и галтели шпоночного паза контролируемой ступени диска, как показано на рисунке П.2.3, б и П.2.3, в.

4.4.5. Проведение настройки чувствительности по боковому отверстию в стандартном образце № 2 в следующем порядке:

- перемещением преобразователя по стандартному образцу № 2 до получения максимального значения эхо-сигнала от бокового сверления диаметром 6 мм;

- переключением аттенюатора «ослабление» в положение согласно инструкции по эксплуатации применяемого прибора;

- установка уровня эхо-сигнала выше линии развертки на 10 мм соответствующими органами управления дефектоскопа (см. инструкцию по эксплуатации применяемого прибора);

- установка режима поиска переключением аттенюатора «ослабление» в положение 8 дБ.

4.4.6. Осуществление поиска трещин в районе шпоночного паза плавным возвратно-поступательным перемещением преобразователя по цилиндрической поверхности ступицы с обеих сторон диска.

Примечание: Границы перемещения преобразователя определяются местом расположения шпоночного паза и толщиной ступицы.
4.4.7. Фиксация наличия дефектов в районе шпоночного паза диска по появлению эхо-сигнала в рабочей зоне экрана.

4.4.8. Проведение оценка допустимости дефекта в зависимости от толщины ступицы диска согласно таблице П.2.2.

4.4.9. Отметка дисков, имеющих дефекты с амплитудой отраженного эхо-сигнала менее амплитуды браковочного уровня, согласно таблице П.2.2, в заключении, и проведение контроля при каждом последующем вскрытии турбины для наблюдения за ростом дефектов.

4.5. Техника безопасности.

4.5.1. Проведение дефектоскопического контроля в условиях электростанции по нарядной системе допуска к производству работ.

4.5.4. Надежное заземление перед любым включением дефектоскопов (при УЗД или МПД) неизолированным гибким медным проводом сечением не менее 2,5 мм².

4.5.5. Проведение подключения дефектоскопов к сети и отключение от нее дежурным персоналом электроцеха (на заводе – дежурным электриком) при отсутствии на рабочем месте штепсельных розеток с указанием напряжения.

4.5.6. Работа дефектоскопистов в спецодежде, не стесняющей движения, и в головных уборах.

Приложение 3

к «Методическим указаниям по предотвращению коррозионных повреждений дисков и лопаточного аппарата паровых турбин в зоне фазового перехода»