SU1747721A1 - Method of determining permissible steam pressure in steam turbine compressor - Google Patents

Method of determining permissible steam pressure in steam turbine compressor Download PDF

Info

Publication number
SU1747721A1
SU1747721A1 SU904804959A SU4804959A SU1747721A1 SU 1747721 A1 SU1747721 A1 SU 1747721A1 SU 904804959 A SU904804959 A SU 904804959A SU 4804959 A SU4804959 A SU 4804959A SU 1747721 A1 SU1747721 A1 SU 1747721A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
blades
pressure
condenser
turbine
degree
Prior art date
Application number
SU904804959A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович Резинских
Михаил Давыдович Клебанов
Александр Федорович Богачев
Алексей Васильевич Качанов
Александра Ивановна Лебедева
Ефим Давыдович Консон
Original Assignee
Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского filed Critical Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority to SU904804959A priority Critical patent/SU1747721A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1747721A1 publication Critical patent/SU1747721A1/en

Links

Landscapes

  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Description

конструкционной усталостной прочности лопаток и степени повреждени  лопаток, что приводит к снижению надежности работы турбины из-за недостаточной точности определени  допустимого давлени  в конденсаторе .structural fatigue strength of the blades and the degree of damage to the blades, which leads to a decrease in the reliability of the turbine due to the lack of accuracy in determining the allowable pressure in the condenser.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности.The aim of the invention is to increase reliability.

При осуществлении способа определени  допустимого давлени  пара в конденса- торе, заключающемс  в тсГм, что определ ют зависимость напр жений в рабочих лопатках последних ступеней турби- ны от давлени  в конденсаторе и допустимое давление в конденсаторе по значению предельно допустимого напр жени , поставленна  цель достигаетс  тем, что дополнительно при каждом осмотре турбины определ ют степень коррозионной поврежденное™ лопаток последних ступеней турбины, прогнозируют степень их коррозионной поврежденное™ к моменту следующего осмотра и по последней корректируют значение предельно допустимого напр же- ни .When implementing the method for determining the allowable vapor pressure in the condenser consisting in tsGm, which determines the dependence of the stresses in the working blades of the last turbine stages on the pressure in the condenser and the allowable pressure in the condenser according to the value of the maximum allowable voltage, the goal is achieved that, in addition to each inspection of the turbine, the degree of corrosion damage ™ of the blades of the last turbine stages is determined, the degree of their corrosion damage ™ by the time of the next The inspection and the latter correct the value of the maximum permissible stress.

На фиг. 1 приведена зависимость вли ни  диаметра максимальных коррозионных  зв на снижение усталостной прочности лопаточной стали; на фиг. 2 - зависимость коэффициента запаса прочности дл  лопаток последних ступеней от давлени  пара в конденсаторе турбины и коррозионной поврежденное™ этих лопаток.FIG. Figure 1 shows the dependence of the effect of the diameter of the maximum corrosion stars on the reduction of fatigue strength of blade steel; in fig. 2 shows the dependence of the factor of safety for the blades of the final stages on the vapor pressure in the turbine condenser and the corrosion damage of these blades.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Заблаговременно провод т усталостные испытани  лопаточной стали на образцах с искусственными коррозионными повреждени ми.The fatigue tests of blade steel on specimens with artificial corrosion damage are carried out in advance.

Испытани  провод т в соответствии с ГОСТ 23026-78. Коррозионные повреждени  нанос т электрохимическим или химическим способом по разным режимам так, чтобы подготовить несколько серий образцов с разной степенью поврежденности поверхности . В пределах каждой серии степень поврежденности образцов должна быть близка. По результатам усталостных испытаний получают значени  пределов выносливости стали с разной степенью поврежденности поверхности и сравнивают эти значени  с пределом выносливости, полученным на гладких (неповрежденных) образцах. Определ ют значени  коэффициента вли ни  среды и стро т зависимость (см. фиг 1).The tests are carried out in accordance with GOST 23026-78. Corrosion damage is applied by electrochemical or chemical means in different modes so as to prepare several series of samples with varying degrees of surface damage. Within each series, the degree of damage to the samples should be close. According to the results of fatigue tests, the values of endurance limits of steel with varying degrees of surface damage are obtained and these values are compared with the endurance limit obtained on smooth (intact) specimens. The values of the coefficient of environmental influence are determined and the dependence is plotted (see Fig. 1).

Дл  данного типа турбины экспериментально определ ют зависимость напр жений на лопатках последних ступеней от давлений пара в конденсаторе, дл  чегоFor this type of turbine, the dependence of the stresses on the blades of the last stages on the vapor pressure in the condenser is experimentally determined, for which

провод т испытани  турбины, измен   напр жени  в лопатках, например, тензодат- чиками и давление в конденсаторе Напр жени  в лопатках последних ступеней может быть определено и расчетным путем.turbine tests are carried out; voltage changes in the blades, for example, strain gauges and the pressure in the capacitor; the voltages in the blades of the final stages can also be determined by calculation.

Использу  полученную зависимость уровн  рабочих напр жений в лопатках последних ступеней от давлени  пара в кон0 денсаторе, уточн ют эту зависимость применительно к лопаткам, поврежденным разной степенью коррозии. Дл  этого полученные значени  эксплуатационных напр жений на лопатках, неповрежденныхUsing the obtained dependence of the level of operating stresses in the blades of the last stages on the vapor pressure in the capacitor, this relationship is ascertained for blades damaged by varying degrees of corrosion. For this, the obtained values of the operating stresses on the blades, intact

5 коррозией, в зависимости от давлени  в конденсаторе умножают на коэффициент а, стро т аналогичные зависимости (фиг. 2) дл  каждого балла шкалы коррозионных повреждений . Примерна  разбивка на баллы5 by corrosion, depending on the pressure in the condenser, is multiplied by a factor a, similar dependencies are constructed (Fig. 2) for each point of the scale of corrosion damage. Approximate breakdown of points

0 показана в таблице. Эта таблица соответствует зависимости, показанной на фиг. 1,0 is shown in the table. This table corresponds to the relationship shown in FIG. one,

По состо нию лопаток в предыдущие и насто щий осмотры делают прогноз о степени поврежденности лопаток к определен5 ному моменту времени следующим образом. Определ ют размер коррозионной поврежденности, например диаметр  зв при данном осмотре, сравнивают его с коррозионной поврежденностью в пред0 ыдущем осмотре и измер ют скорость роста повреждени . Принима , что скорость роста поврежденное™ не изменитс , прогнозируют степень поврежденности лопаток к моменту следующего осмотра.In terms of the condition of the blades, in previous and present inspections, they make a prediction of the degree of damage to the blades by a certain point in time as follows. The size of the corrosion damage, such as the diameter of the stars in this inspection, is determined, compared with the corrosion damage in the previous inspection, and the rate of damage growth is measured. Assuming that the growth rate of the damaged ™ does not change, the degree of damage of the blades is predicted by the time of the next inspection.

5 Дл  прогнозируемого состо ни  лопаток последних ступеней по установленной зависимости (фиг. 2) определ ют максимально допустимое давление пара в конденсаторе в процессе работы турбины в данный5 For the predicted state of the blades of the last stages, the maximum allowable vapor pressure in the condenser during operation of the turbine in this condition is determined according to the established dependence (Fig. 2).

0 отрезок времени.0 time span.

В случае, если по каким-либо соображени м не удаетс  обеспечить требуемого давлени , поврежденные лопатки должны быть заменены на новые.In the event that, for any reason, it is not possible to provide the required pressure, the damaged blades should be replaced with new ones.

5 П р и м е р. На поверхность усталостных образцов из лопаточной стали 20Х13Ш электрохимическим способом в 10%-ном растворе при температуре 25° С нанос т разной степени коррозионные поврежде0 ни . Стро т зависимость от максимального - диаметра  зв (фиг. 1). Установлено, что плотность питтингое не оказывает существенного значени  на усталостную прочность стали, а глубина и диаметр  зв между собой5 PRI me R. On the surface of fatigue specimens from blade steel 20Х13Ш, electrochemically, in a 10% solution at a temperature of 25 ° C, various degrees of corrosion damage are applied. A dependence is built on the maximum diameter of the stars (Fig. 1). It has been established that the pitting density does not have a significant value on the fatigue strength of steel, and the depth and diameter of the joint between them

5 хорошо коррелируют.5 correlates well.

Вводитс  шкала коррозионной поврежденности лопаток по максимальному диаметру  зв.The scale of corrosion damage of the blades on the maximum diameter of the stars is introduced.

Использу  данные эксплуатационного циркул ра (1) о величине номинальных напр жений на лопатках последних ступеней и результаты усталостных испытаний образцов , поврежденных коррозией, стро т номограмму (фиг. 2), св зывающую коэффициент запаса по прочности, давле- йие пара в конденсаторе (Рк) и степень коррозионной поврежденности поверхности.Using the data of the operating circular (1) on the magnitude of the nominal stresses on the blades of the last stages and the results of fatigue tests of samples damaged by corrosion, construct a nomogram (Fig. 2) linking the safety factor for the pressure in the condenser (P) ) and the degree of corrosion damage to the surface.

При осмотре проточной части турбины К-300-240 ЛМЗ на лопатках последних ступеней ЦНД обнаружены коррозионные  з- вы. Наиболее крупные  звы обнаружены на выпуклой поверхности лопаток в прикорневом сечении. Диаметр этих  зв достигает 1,0 мм. Четыре года назад в предыдущий осмотр проточной части диаметр максималь- ных  зв на этих лопатках достигал 0,5 мм. Исследовани ми ВТИ и наблюдени ми состо ни  лопаточного аппарата в эксплуатации показано, что длительность работы лопаток в коррозионно-активных средах пропорциональна размерам коррозионных  зв. При тех же режимах работы турбины через четыре года после насто щего осмотра диаметр максимальных  зв ориентире- вочно достигнет 2,0 мм, что будет соответствовать 4 баллу по приведенной шкале. Дл  этой степени коррозионной поврежденности лопаток последних ступеней при коэффициенте запаса по прочности 2 из номограммы (фиг. 2) наход т максимальноWhen inspecting the flow section of the K-300-240 LMZ turbine, corrosion marks were found on the blades of the last stages of the low-pressure cylinder. The largest ulcers were found on the convex surface of the blades in the root section. The diameter of these stars reaches 1.0 mm. Four years ago, in the previous inspection of the flow part, the diameter of the maximum bore on these blades reached 0.5 mm. Studies of the VTI and observations of the state of the blade apparatus in operation have shown that the duration of the blades in corrosive media is proportional to the size of corrosive stars. Under the same modes of operation of the turbine, four years after the present inspection, the diameter of the maximum points will approximately reach 2.0 mm, which will correspond to a score of 4 on the given scale. For this degree of corrosion damage, the blades of the last stages with the safety factor 2 of the nomogram (Fig. 2) are found

допустимое давление пара в конденсаторе турбины, которое составл ет 7 кПа. Если реализовать это требование не удаетс , то лопатки следует заменить или ограничить срок их эксплуатации, исход  из реальных возможностей.permissible vapor pressure in the turbine condenser, which is 7 kPa. If this requirement is not met, the blades should be replaced or limited in service life, based on actual capabilities.

Claims (1)

Положительный эффект от разработки достигаетс  за счет экономии средств на восстановление поврежденного оборудовани , сокращени  вынужденного просто  блока и более полного использовани  технических возможностей оборудовани . Формула изобретени  Способ определени  допустимого давлени  пара в конденсаторе паровой турбины , включающий определение зависимости напр жений в рабочих лопаток последних Ступеней турбины от давлени  в конденсаторе и допустимого давлени  в конденсаторе по значению предельно допустимого напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, дополнительно при каждом осмотре турбины определ ют степень коррозионной поврежденности лопаток последних ступеней турбины, прогнозируют степень их коррозионной поврежденности к моменту следующего осмотра и по последней корректируют значение предельно допустимого напр жени .The positive effect of the development is achieved by saving money on the restoration of damaged equipment, reducing the forced just block and more fully utilizing the technical capabilities of the equipment. Claims The method of determining the allowable vapor pressure in a steam turbine condenser, including determining the dependence of the voltages in the working blades of the last turbine stages on the pressure in the condenser and the allowable pressure in the condenser according to the value of the maximum allowable voltage, characterized in that at each inspection of the turbine, the degree of corrosion damage of the blades of the last turbine stages is determined, the degree of their corrosion damage is predicted to the time of the next inspection and the latter correct the value of the maximum permissible voltage. Фиг 2.Fig 2.
SU904804959A 1990-03-26 1990-03-26 Method of determining permissible steam pressure in steam turbine compressor SU1747721A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904804959A SU1747721A1 (en) 1990-03-26 1990-03-26 Method of determining permissible steam pressure in steam turbine compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904804959A SU1747721A1 (en) 1990-03-26 1990-03-26 Method of determining permissible steam pressure in steam turbine compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1747721A1 true SU1747721A1 (en) 1992-07-15

Family

ID=21503284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904804959A SU1747721A1 (en) 1990-03-26 1990-03-26 Method of determining permissible steam pressure in steam turbine compressor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1747721A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Larsen et al. An assessment of the role of near-threshold crack growth in high-cycle-fatigue life prediction of aerospace titanium alloys under turbine engine spectra
EP3642455B1 (en) Life extension of power turbine disks exposed to in-service corrosion damage
EP2067567A2 (en) Method for manufacturing of integrally bladed rotors for compressors and turbines
CN114323940A (en) Method for testing fatigue crack propagation rate of compact tensile sample under trapezoidal wave loading condition
SU1747721A1 (en) Method of determining permissible steam pressure in steam turbine compressor
US4020680A (en) Apparatus and method for determining corrosion fatigue inhibitor effectiveness
CN112504863B (en) Method for quantitatively evaluating service life of material
RU2516766C1 (en) Method to recover bearing capacity of pipeline
JP2003106947A (en) Method for evaluating creep remaining service life
US20140358452A1 (en) Method for estimating crack length progressions
JPH0254514B2 (en)
Sohre Steam turbine blade failures, causes and correction
KR20150019360A (en) Method for evaluating age effect of low pressure turbine
CN110988134B (en) High and medium pressure rotor crack identification method based on vibration characteristic information
BG64998B1 (en) Method for testsing structural materials fatigue
JPS61277034A (en) Method for evaluating residual life of machine structure
Gladshtein et al. Evaluation of the long-term operating life of chromium-molybdenum-vanadium steel components with respect to micro-damage
RU2240469C1 (en) Analytical method for diagnosing collapsing pressure of pipeline with surface defects
SU1393910A1 (en) Method of determining service life of steam turbine casing
JP3202838B2 (en) Creep damage measurement method for chromium-molybdenum steel
SU1762190A1 (en) Method of diagnosis of parts having corrosion and fatigue defects
RU2742321C1 (en) Method of operating aircraft gas turbine engine based on technical state thereof
GB2029970A (en) Method for determining overhaul life of gas turbine installation
Jelaska Crack initiation life at combined HCF/LCF loading
RU2465565C1 (en) Manufacturing method of specimens of high-rate metal of oil-gas equipment for cyclic crack resistance testing