【Вопрос дня】14 июля. Срок службы турбины (за первые 80 участников — +2, за правильный ответ — ещё +3–8...

Ухудшение ресурса турбины включает в себя два аспекта: ухудшение ресурса из-за низкочастотной усталости и ухудшение ресурса из-за крепления. Усталость определяется количеством циклов, а крепление — временем работы в стабильных условиях.

Вопрос довольно общий — срок службы ротора? Или срок службы статора? :головокружение:

Как определять срок службы турбины? Срок службы турбины означает срок службы ротора; он обычно делится на срок службы без появления трещин и оставшийся срок службы.   1. Продолжительность срока службы без трещин — это время работы ротора с момента его первого ввода в эксплуатацию до появления первой технической трещины.   2. Срок службы без трещин, также называемый сроком до возникновения трещин.   3. Согласно анализу механики разрушения, появление первой трещины не означает окончания срока службы ротора; у него все еще есть определенный остаток срока службы, который составляет значительную долю от общего срока службы. Ротор начнет разрушаться только тогда, когда трещина расширится до критических размеров, что приведет к ее нестабильному расширению и разрушению ротора.   Следовательно, остаточный срок службы — это время безопасной эксплуатации, которое проходит с момента появления первой технической трещины до момента её расширения до критического размера.   2.5 Сумма срока службы без трещин и оставшегося срока службы составляет общий срок службы ротора.

Срок службы турбины означает срок службы ротора и делится на срок службы без трещин и оставшийся срок службы. Время службы без трещин — это период времени, в течение которого ротор находится в эксплуатации с момента первого запуска до появления первой технической трещины. Остаточный срок службы — это время работы от момента появления первой трещины до того момента, когда расширение трещин приводит к их разрастанию до критического уровня, что в свою очередь вызывает разрушение ротора. Обычно срок службы отечественных двигателей составляет 20–25 лет, при этом максимальный срок не превышает 30 лет. Срок службы зарубежных двигателей обычно составляет 30–40 лет.

Как определять срок службы турбины? Ответ: (1) Исходя из характера воздействия на срок службы турбины при её нормальном запуске и остановке, при изменчивой нагрузке, а также при других аномальных условиях работы, производится планирование и рациональное распределение срока службы турбины с целью достижения предусмотренного срока её эксплуатации. Не следует просто «стремиться» к долгой жизни. (2) У турбин, работающих при высоких температурах, свойства материалов их компонентов сильно меняются, что приводит к снижению их прочности и появлению трещин. Срок службы турбины — это общее время её работы с момента первого запуска до появления первой крупной трещины на роторе. Для размеров макроразломов пока не существует единых правил. Обычно считается, что длина макроразломов составляет 0,2–0,5 мм.

Ухудшение ресурса турбины включает в себя два аспекта: ухудшение ресурса из-за низкочастотной усталости и ухудшение ресурса из-за крепления. Усталость определяется количеством циклов, а крепление — временем работы в стабильных условиях.

　Ухудшение ресурса турбины включает в себя два аспекта: ухудшение ресурса из-за низкочастотной усталости и ухудшение ресурса из-за крепления. Усталость определяется количеством циклов, а крепление — временем работы в стабильных условиях.

Как определять срок службы турбины? (1) Исходя из характера воздействия на срок службы турбины при её нормальном запуске и остановке, при изменчивой нагрузке, а также при других аномальных условиях работы, осуществляется планирование и рациональное распределение срока службы турбины с целью достижения предусмотренного срока её эксплуатации. Не следует просто «стремиться» к долгой жизни. (2) У турбин, работающих при высоких температурах, свойства материалов их компонентов сильно меняются, что приводит к снижению их прочности и появлению трещин. Срок службы турбины — это общее время её работы с момента первого запуска до появления первой крупной трещины на роторе. Для размеров макроразломов пока не существует единых правил. Обычно считается, что длина макроразломов составляет 0,2–0,5 мм.

1. С учетом характера воздействия на срок службы турбины при ее нормальном запуске и остановке, при изменчивой нагрузке, а также при других аномальных условиях работы, осуществляется планирование и рациональное распределение срока службы турбины с целью достижения предусмотренного срока ее эксплуатации. Не следует просто «стремиться» к долгой жизни. 2. У турбин, работающих при высоких температурах, свойства материалов их компонентов сильно меняются, что приводит к снижению их прочности и появлению трещин. Срок службы турбины — это общее время её работы с момента первого запуска до появления первой крупной трещины на роторе. Для размеров макроразломов пока не существует единых правил. Считается, что длина макроразломов составляет 0,2–0,5 мм.

Время, проходящее с момента запуска нового оборудования до появления первой трещины длиной около 0,2–0,5 мм на валу

Срок службы турбины означает срок службы ротора; он обычно делится на срок службы без появления трещин и оставшийся срок службы. Время работы ротора с момента его первого запуска до появления первой технической трещины называется сроком службы без трещин. Время безопасной эксплуатации с момента появления первой технической трещины до того момента, когда эта трещина увеличится до критических размеров, называется оставшимся сроком службы. Сумма срока службы без трещин и оставшегося срока службы составляет общий срок службы ротора. Согласно анализу механики разрушения, появление первой трещины не означает окончания срока службы ротора; у него все еще есть оставшийся срок службы, который составляет значительную долю от общего срока службы. Ротор начнет разрушаться только тогда, когда трещина расширится до критических размеров, что приведет к ее нестабильному расширению и разрушению ротора.

Срок службы турбины обычно определяется как общее время её работы с момента первого запуска до появления первой крупной трещины на роторе (для оценки длины крупных трещин обычно принимают значение от 2 до 0,5 мм).

1. Определение и понимание тепловых напряжений: Напряжения, возникающие в металле из-за невозможности его свободного растягивания или сжатия под действием температуры, или же из-за неоднородности температуры в самом металле, что препятствует его растягиванию или сжатию, называются тепловыми напряжениями. Поскольку тепловые напряжения возникают в результате изменений температуры, их также называют температурными или разницевыми напряжениями. При работе компонента его размеры изменяются под влиянием температурных колебаний. Если растяжение и сжатие детали не ограничены ничем, то изменения температуры могут приводить лишь к её деформации, не создавая при этом напряжений. Если деталь не может свободно растягиваться и сжиматься, внутри нее возникают напряжения. При нагревании или охлаждении детали, если температура в её различных частях неодинакова, деформация будет ограничена. Части с высокой температурой расширяются и удлиняются, в то время как части с низкой температурой ограничивают их расширение, в результате чего в областях с высокой температурой возникает сжимающее напряжение. В зонах с низкой температурой возникают растягивающие напряжения. 2. Тепловой удар. Тепловой удар — это явление, при котором в результате резкого нагрева или охлаждения происходит интенсивный теплообмен в течение короткого времени, что приводит к резким изменениям температуры. В таких условиях на объект возникают тепловые напряжения; это и есть тепловой удар. Сильный тепловой удар может создать такие тепловые напряжения, которые превысят предел пластичности материала, что приведет к повреждению металлических деталей. 3. Релаксация напряжения — это явление, при котором при высоких температурах и действии напряжений напряжение в стали по мере увеличения времени постепенно снижается при неизменном уровне деформации. У металлических материалов при высоких температурах происходит релаксация напряжений; это является результатом постепенного преобразования упругой деформации, возникающей под действием начальных напряжений, в пластическую деформацию. Явление релаксации тесно связано с явлением крепления: оба представляют собой процессы непрерывной деформации под действием высоких температур и напряжений. Разница между ними заключается лишь в том, что при креплении напряжение остается практически постоянным, тогда как при релаксации напряжение постоянно снижается. Расслабление напряжений происходит в крепежных деталях, работающих при высоких температурах, таких как болты, гайки, пружины зажима и т. д. в котлах и турбинах. Под действием высоких температур и напряжений в течение длительного времени у этих деталей увеличивается пластическая деформация, а напряжения снижаются. Когда это снижение достигает определенного уровня, это приводит к утечке пара из цилиндров и клапанов, к преждевременному открытию предохранительных клапанов, что мешает нормальной работе агрегата и может даже привести к опасности. 4. Креепость: явление, при котором при постоянном напряжении деформация увеличивается с течением времени. Иными словами, при высоких температурах металл, даже если напряжение, действующее на него, меньше его предела пластичности при этой температуре, при длительной работе в таких условиях подвергается медленным, постепенным и необратимым пластическим деформациям. Это явление называется крепением металла. С течением времени крепение проходит примерно через 3 стадии: ① начальное крепение или переходное крепение – при этомдеформация увеличивается со временем, но скорость её увеличения постепенно снижается ； ②Стационарный крип или постоянный крип: деформация увеличивается равномерно с течением времени; эта фаза длится довольно долго ； ③Ускоряется крепь: деформация увеличивается быстрее с течением времени до момента разрушения. Чем больше напряжение, тем короче общее время крепления ； Чем меньше напряжение, тем длиннее общее время крепления. Однако у каждого материала существует минимальное значение напряжения: при напряжении, ниже этого значения, материал не будет разрушаться, независимо от того, сколько времени пройдет, или, иными словами, время крепления будет бесконечным. Это значение напряжения называется долговременной прочностью материала. Следовательно, результатом крепления является появление трещин. 5. Полная тепловая усталость. Когда металлические детали подвергаются постоянному нагреву и охлаждению, в их внутренней структуре возникают периодические тепловые напряжения. Под действием этих периодических напряжений происходит полная тепловая усталость ； Явление повреждения деталей называется тепловой усталостью металла. Особенности усталостного разрушения металлических материалов заключаются в следующем: (1) напряжение, действующее на материал, является переменным ； (2) Время действия нагрузки велико ； (3) Разрыв происходит мгновенно ； (4) Как пластичные, так и хрупкие материалы в зоне усталостного разрыва проявляют хрупкость. Основными формами повреждения лопастей турбины являются усталостное разрушение и тепловая деформация. В процессе запуска, остановки и работы турбины под нагрузкой из-за различий в скорости нагрева и охлаждения возникает температурный перепад. Это приводит не только к тепловому расширению цилиндров и ротора, но также к деформации самой турбины. 1) Закон термической деформации. Согласно принципу теплового расширения, когда температура металлических деталей повышается равномерно, их тепловое расширение вдоль длины также происходит равномерно. Если металлическая деталь нагревается неравномерно, и температура с обеих сторон повышается по-разному, то при температуре, выше на верхней стороне, чем на нижней, объем расширения верхней части детали превышает объем расширения нижней части. Это приводит к тому, что металлическая деталь изгибается вверх, возникая тепловая деформация. Закон термической деформации заключается в следующем: сторона с высокой температурой выступает наружу, а сторона с низкой температурой втягивается внутрь, то есть происходит «выступление при высокой температуре и втягивание при низкой». (II) Некоторые виды тепловой деформации турбины 1) Тепловая деформация, вызванная разницей температур между верхним и нижним цилиндрами В процессе запуска и остановки турбины между верхним и нижним цилиндрами существует разница температур; температура верхнего цилиндра выше, чем у нижнего. Это приводит к тому, что верхний цилиндр деформируется сильнее, чем нижний, в результате чего цилиндр выгибается вверх – это явление называется тепловым выгибом, или «изгибом, как у кошки». Эта деформация приводит к уменьшению или даже исчезновению радиального зазора в нижней части цилиндра, что вызывает трение между движущимися и неподвижными элементами. Кроме того, она заставляет перегородку и лопасти отклоняться от своей нормальной вертикальной плоскости, что приводит к осевому трению. 2) Тепловая деформация, вызванная разницей температур между внутренней и внешней стенками цилиндра и фланца. В связи с требованиями к механической прочности толщина стенок фланца высоконапорных турбин во много раз превышает толщину стенок цилиндра (примерно в 4 раза). Поэтому при запуске возникает значительная разница температур между внутренней и внешней стенками фланца. Когда эта разница слишком велика, это приводит к деформации фланца как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Размер деформации пропорционален разнице температур между внутренней и внешней стенками цилиндра и фланца. 3) Тепловое изгибание ротора. Существует два вида изгибания ротора: первый — эластический изгиб, когда при наличии разницы температур в радиальном направлении происходит изгиб, а по мере исчезновения этой разницы ротор возвращается в исходное состояние ； Другой вид — пластическое изгибание, когда при значительной разнице температур в радиальном направлении ротора возникает сильный изгиб, и после исчезновения этой разницы ротор не может вернуться в исходное состояние. Эластическое изгибание часто является причиной пластического изгибания, поэтому в процессе эксплуатации необходимо равномерно нагревать или охлаждать, чтобы уменьшить изгиб и избежать пластического изгибания.

1) С учетом характера воздействия на срок службы турбины при ее нормальном запуске и остановке, при изменчивой нагрузке, а также при других аномальных условиях работы, осуществляется планирование и рациональное распределение срока службы турбины с целью достижения предусмотренного срока ее эксплуатации. Не следует просто «стремиться» к долгой жизни. 2) У турбин, работающих при высоких температурах, происходят значительные изменения в свойствах материалов их компонентов, что приводит к снижению их прочности и появлению трещин. Срок службы турбины — это общее время её работы с момента первого запуска до появления первой крупной трещины на роторе. Для размеров макроразломов пока не существует единых правил. Обычно считается, что длина макроразломов составляет 0,2–0,5 мм.

Для каждой турбины на основе кривых управления сроком службы, предоставленных производителем, строятся кривые запуска в различных режимах работы. Для каждой турбины необходимо создать и постепенно совершенствовать базу данных о степени износа за весь период её службы. На основе кривых управления сроком службы, предоставленных производителем, осуществляется контроль за степенью износа турбины. Это позволяет операторам правильно выполнять операции запуска и остановки, корректировать параметры работы турбины, а также принимать меры в случае возникновения аномалий в её работе.

А: Срок службы турбины — это общее время её работы с момента первого запуска до появления первой макроскопической трещины на роторе (длина макроскопической трещины обычно составляет 2–0,5 мм); в этот показатель не включается оставшийся срок службы после появления трещины. B: Ухудшение ресурса турбины обусловлено в основном кропотливым износом материала и износом под действием низкочастотных нагрузок. Южная часть

Обычно под этим понимается общее время работы турбины с момента её ввода в эксплуатацию до появления первой крупной трещины на роторе. Что касается размеров макроразломов. Обычно считается, что эквивалентный диаметр макроразлома составляет: 0,2---0,5 мм.

Обычно срок практической эксплуатации агрегатов составляет 20 лет, однако конкретный срок эксплуатации определяется в зависимости от условий работы на месте, и стандартных значений не существует.