• Текст документа
  • Статус
Действующий


ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОДЛЕНИЮ СРОКА СЛУЖБЫ МЕТАЛЛА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБИН
И КОМПРЕССОРОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК



Дата введения 2003-06-24

УТВЕРЖДЕНА приказом Минэнерго России от 24.06.2003 г. N 252


Настоящая Инструкция (СО 153-34.17.448-2003) распространяется на энергетические газотурбинные установки (ГТУ) с пиковой, полупиковой, базовой нагрузкой, работающие на газообразном и жидком топливе при температуре рабочей среды до 1400 °С, и устанавливает основные требования к организации и проведению контроля за состоянием металла, его периодичность, зоны, методы, объемы и нормы контроля, критерии оценки качества металла основных элементов турбин и компрессоров ГТУ в пределах и по истечении установленного срока службы, а также после аварии.

     1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Настоящая Инструкция регламентирует порядок, методы, объем, зоны, периодичность для разных режимов и организационную структуру эксплуатационного контроля за состоянием металла деталей действующих ГТУ (эксплуатирующихся и ремонтирующихся в соответствии с нормативами предприятий - изготовителей ГТУ) в пределах установленного ресурса, а также после аварий и при продлении срока их службы сверх установленного.

Все вопросы, относящиеся к функциональной надежности агрегата, реконструкции, модернизации, организация, эксплуатирующая ГТУ, решает с предприятием-изготовителем отдельно до момента продления ресурса металла ГТУ.

Контроль проводится с целью выявления дефектов (трещин, коррозионно-эрозионных язвин, зон перегревов в виде цветов побежалости, сколов, отшелушивания защитных покрытий и др.) в деталях и узлах энергооборудования ГТУ и обеспечения надежной эксплуатации до проведения очередного контроля.

1.2 Ресурс стационарных ГТУ, в том числе в составе ПГУ, принимается в соответствии с ГОСТ, по нему должны обеспечиваться режимы работы в соответствии с классами использования, указанными в таблице 1.


Таблица 1 - Режим работы стационарных ГТУ

Класс использования

Время работы, ч/год

Число пусков, пуск/год

Пиковый режим

Свыше 500 до 2000 вкл.

Свыше 200 до 500 вкл.

Полупиковый режим

Свыше 2000 до 6000 вкл.

Свыше 100 до 200 вкл.

Базовый режим

Свыше 6000

Не более 100



Ресурс ГТУ в соответствии с ГОСТ должен быть не менее указанных в таблице 2.


Таблица 2 - Ресурс работы стационарных ГТУ

Ресурс

Режим работы

базовый

пиковый

Средний между капитальными ремонтами

Не менее 25000 ч

1000 пусков или 4000 ч работы под нагрузкой

До снятия

100000 ч

5000 пусков



В технических условиях для ГТУ каждого типа указан ограниченный ресурс для некоторых базовых узлов и деталей (например, лопаток, жарового узла камер сгорания и др.). Эти детали имеют срок службы не менее ресурса между капитальными ремонтами или кратный ему.

1.3 При эксплуатации металл контролируется в основном во время плановых остановок оборудования ГТУ. Как и для паровых турбин, он проводится силами аттестованных лабораторий металлов или службы металлов, ремонтных, специализированных предприятий.

При диагностировании оборудования ГТУ допускается применение новых методов и средств неразрушающего контроля, не указанных в настоящей Инструкции, после их утверждения в установленном порядке.

1.4 Детали и элементы оборудования считаются пригодными к дальнейшей эксплуатации, если результаты контроля подтвердят, что состояние основного и наплавленного металла, а также защитных антикоррозионных и термобарьерных покрытий удовлетворяет требованиям настоящей Инструкции и действующей нормативной документации.

1.5 Если результаты контроля окажутся неудовлетворительными для отдельных ответственных деталей или узлов, для анализа и дополнительного исследования металла привлекаются предприятие-изготовитель и научно-исследовательские организации. При этом рассматриваются результаты контроля за все время эксплуатации поврежденных деталей или узлов (акты) и другие необходимые документы, анализируются все случаи однотипных повреждений, при необходимости составляется программа исследования, разработанная одной из организаций или совместно перечисленными организациями в соответствии с нормативной документацией.

1.6 Перед началом планового ремонта ГТУ при назначении объема контроля необходимо учитывать температурно-временной режим эксплуатации.

В случае забросов температуры газов выше допустимых, согласно инструкции предприятия - изготовителя ГТУ, проводится внеочередной контроль лопаточного аппарата и других деталей и элементов горячего тракта.

В действующих агрегатах не допускается нагрев выше 1200 °С (3 мин и более) лопаток первых ступеней, выполненных из литых никелевых сплавов, и выше 900 °С (3 мин и более) - выполненных из деформируемых сплавов (штампованные лопатки). При достижении указанных температур металл разупрочняется, его прочностные характеристики не удовлетворяют требованиям ТУ и возможно разрушение лопаток. При этом необходимо остановить турбину для проведения дефектоскопии и исследования металла лопаток.

1.7 Визуальному контролю подлежат 100% деталей оборудования. При необходимости можно использовать лупы, эндоскопы и другие оптические средства.

Специальному контролю подлежат элементы энергооборудования ГТУ (лопатки, диски и др.), работающие в режимах, которые могут вызывать возникновение и развитие процессов ползучести, окалинообразования, коррозии, эрозии, усталости, термоусталости, а также изменение структуры и механических свойств под воздействием высоких температур и напряжений, и элементы (корпуса цилиндров, обоймы турбин, коллекторы и др.), работающие в режимах, при которых под влиянием теплосмен протекают процессы коробления вследствие накопления остаточной деформации.

1.8 Работа каких-либо деталей газовых турбин с трещинами не разрешается. Их необходимо демонтировать или подвергнуть ремонту.

1.9 Рабочие и сопловые (направляющие) лопатки с трещинами должны быть заменены новыми. Если на лопатках повторяются одни и те же характерные повреждения, должна быть заменена вся ступень, а причины повреждения установлены при лабораторных исследованиях.

Решение о необходимости небольшого ремонта лопаток в условиях электростанции (выборка мелких единичных трещин, рихтовка небольших забоин, вмятин в ненапряженных зонах лопаток и др.) и последующего контроля в местах ремонта принимается предприятием-изготовителем и техническим руководителем электростанции.

Вопрос о дальнейшей эксплуатации всей ступени лопаток решается после анализа причин повреждения (трещины, язвины и др.) хотя бы одной лопатки.

1.10 Все обнаруженные при контроле трещины в корпусах цилиндров турбин и компрессоров и других ответственных деталей (коллекторов, пламенных труб и др.) должны быть выбраны абразивным инструментом. Полнота выборки контролируется методом ЦД и МПД. В зависимости от глубины выборки место выборки заваривается или оставляется без заварки.

Структура металла по результатам металлографических исследований вырезок, реплик (корпуса цилиндров турбин, роторы и др.) не должна иметь аномальных изменений по сравнению с исходным состоянием.

Механические свойства и микроструктура металла направляющих и рабочих лопаток после длительных наработок должны удовлетворять требованиям технических условий или критериев надежности.

1.11 Все виды неразрушающего контроля, измерения, определение механических свойств, исследование микроструктуры металла, расчеты на прочность следует проводить в соответствии с требованиями государственных и отраслевых стандартов, заводских или отраслевых инструкций.

Аппаратура, ее чувствительность, методики и эталоны настройки, применяемые для контроля, должны соответствовать требованиям нормативных документов к конкретным видам контроля и пройти проверку в установленные сроки.

1.12 Для ответственных деталей небольших размеров (лопатки, крепеж и др.) предусматривается периодическое изъятие их для проведения исследования металла в лабораторных условиях для оценки его состояния после эксплуатации и определения остаточного ресурса.

1.13 После исчерпания ГТУ установленного ресурса (100000 ч или 5000 пусков, см. таблицу 1) или после 7500 пусков, как указано в проектах новых агрегатов, допускается кратковременная эксплуатация сверх указанного срока в пиковом режиме не более 400 ч и 100 пусков, в полупиковом режиме - не более 5000 ч и 100 пусков, в базовом режиме - не более 10000 ч.

Возможность дальнейшей эксплуатации ГТУ определяет организация, эксплуатирующая ГТУ. По результатам обследования составляется формуляр, приведенный в приложении 1, и оформляется решение по форме, приведенной в приложении 2.

1.14 При аварийных остановах с разрушением деталей ГТУ создается экспертно-техническая комиссия, в состав которой рекомендуется включать специалистов предприятия-изготовителя и научно-исследовательских организаций. Причины разрушения металла исследуются по совместно разработанной программе. По результатам исследования металла с установлением причин разрушения деталей предлагаются мероприятия по восстановлению ГТУ (ремонт, замена, возможность и сроки дальнейшей эксплуатации).

1.15 Решение о периодичности, объеме и методах контроля, продлении срока службы отдельных элементов энергооборудования, изготовленных из материалов или по технологии, не вошедших в настоящую Инструкцию, принимается предприятием-изготовителем.

1.16 Проектировщиками и предприятиями - изготовителями оборудования должны быть предусмотрены площадки, смотровые лючки, реперы или указаны зоны на основных деталях для проведения эксплуатационного контроля.

1.17 При исследовании металла после эксплуатации в научно-исследовательских организациях и на предприятии-изготовителе рекомендуется составить программу исследования. При этом предприятие-изготовитель должно предоставить необходимую техническую документацию (технические условия, паспортные данные, чертежи деталей).

1.18 Для определения ресурса и проведения расчетов эквивалентной наработки деталей или ГТУ в целом, а также для разработки рекомендаций о режимах дальнейшей эксплуатации в соответствующих отделах электростанции необходимо хранить следующие данные:

- о продолжительности наработки с дифференциацией по температурным параметрам, общем количестве пусков: холодных, пробных с зажиганиями, со сбоями, ручных, а также об ускоренных нагружениях-разгружениях, аварийных остановах;

- результаты входного и текущего контроля всех основных элементов ГТУ за весь период эксплуатации;

- результаты исследования аварийных отказов;

- сведения о ремонтных работах и замене деталей элементов ГТУ.

1.19 На электростанции должны быть разработаны и утверждены техническим руководителем исполнительные формуляры по контролю за металлом оборудования согласно настоящей Инструкции.

2 ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕМЫ, МЕТОДЫ, СРОКИ ПРОВЕДЕНИЯ И ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛА ДЕТАЛЕЙ К КОНТРОЛЮ В ПРЕДЕЛАХ УСТАНОВЛЕННОГО РЕСУРСА

2.1 Перечень элементов ГТУ, контролируемых в период эксплуатации в пределах расчетного ресурса, приведен в таблице 3.


Таблица 3 - Объемы, методы и сроки проведения контроля основных элементов ГТУ

Объект контроля

Расчетная темпе-
ратура среды, °С

Объем контроля

Методы контроля*

Периодичность проведения контроля

Режим работы ГТУ

Примечание

Через
каждые (не более), тыс. ч

Коли-
чество общих пусков (не более)

1

2

3

4

5

6

7

8

Корпусные детали и сварные соединения турбин и компрессоров

Корпуса цилиндров (верхние и нижние половины с горизонталь- ными или вертикальными разъемами, выхлопные части), промежуточные корпуса турбин и компрессоров, корпуса диафрагм турбин и компрессоров сварно-литой, литой или сварной конструкции из листового проката, корпус опорного венца

540 и ниже

100% поверхности (внутренние, зоны радиусных переходов, поверхности разъемов, наружные поверхности у фланцев, свободные от изоляции)

ВК

1,2

300

Пиковый

Для корпусов компрессоров перио- дичность контроля увеличить в 1,5 раза





15

300

Полупи-
ковый






30

50

Базовый




100% внутренних и наружных поверхностей радиусных переходов, посадочных мест диафрагм, плоскости горизонтальных и вертикальных разъемов и в подозрительных местах

МПД, ЦД

5

1200

Пиковый






60

1200

Полупи-
ковый






60

100

Базовый


На внутренних корпусах цилиндра - пояски под первые диафрагмы. Сварные швы



Вырезки образцов для оценки надежности металла горячих зон корпусов цилиндров (по эскизам и по согласованию с конструкторами предприятия-
изготовителя)


При наличии трещин глубиной 40% толщины стенки и более


Определение соответствия их нормам ТУ

Входной направляющий аппарат (ВНА) компрессора с направляющими лопатками

20

100% направляющих лопаток, поверхность обода в доступных местах, лопатки спрямляющего аппарата

ВК

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый




100% направляющих и спрямляющих лопаток (входные и выходные кромки, галтели)

МПД, ЦД

5

1200

Пиковый






60

1200

Полупи-
ковый


Лопатки спрямляющего аппарата

20

100% лопаток

ВК, МПД
ЦД

30

600

Полупи-
ковый






60

100

Базовый


Силовые корпуса внутреннего, заднего и опорно-упорного подшипников сварно-литой конструкции

20

100% поверхностей деталей (внутренние, наружные, зоны радиусных переходов)

ВК

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый




100% поверхностей деталей (внутренние, наружные, зоны радиусных переходов у ребер жесткости и к телу корпуса и другие галтели)

МПД,
ЦД

60

100

Базовый






1,2

300

Пиковый






30

600

Полупи-
ковый






60

100

Базовый


Корпуса входного и выходного конфузора с ребрами жесткости сварно-литой конструкции, диффузоры (входной и выходной)

20

100% поверхности (внутренние, наружные, зоны радиусных переходов деталей),

ВК,
ЦД

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый




100% сварных швов (внутренние, наружные)


60

100

Базовый


Сварные соединения и ремонтные заварки корпусов турбин, компрессоров, промежуточных корпусов турбин и компрессоров

540 и ниже

100% поверхностей сварных швов (внутренние, наружные)

ВК

1,2

300

Пиковый

Совместно с предп- риятием-
изготови- телем





15

300

Полупи-
ковый




100% поверхностей сварных швов и околошовных зон шириной не менее 80 мм по обе стороны от шва

МПД или ЦД

1,2

300

Пиковый

При вынужденной эксплуатации корпусов с не полностью удаленными при ремонте трещинами вопрос о длительности работы и периодичности контроля решается ОАО "ВТИ"





30

600

Полупи-
ковый






60

100

Базовый




100% поверхностей всех ремонтных заварок, выполненных аустенитными электродами

ЦД

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый






30

50

Базовый




100% поверхностей всех ремонтных заварок, выполненных перлитными электродами по Инструкции И 34-80-020-85

МПД или ЦД

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый






30

50

Базовый


Сварные соединения и ремонтные заварки силовых корпусов внутреннего, заднего и опорно-упорного подшипников

20

100% поверхностей сварных швов (внутренние, наружные)

ВК

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый






30

50

Базовый




100% поверхностей всех ремонтных заварок, выполненных аустенитными электродами

ЦД

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый






30

50

Базовый




100% поверхностей всех ремонтных заварок, выполненных перлитными электродами

МПД или ЦД

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый






30

50

Базовый


Детали проточной части турбин

Роторы: Цельнокованые роторы, передние и задние концевые части валов, полумуфты, уплотнительные, промежуточные и покровные диски, соединительная часть ротора с фланцами (шейка среднего опорного подшипника), барабан, фланец жесткой полумуфты

Неза-
висимо от темпе-
ратуры

Поверхности ободов и отверстий в них, ступиц, гребней, полотен и галтелей дисков, галтели тепловых канавок, передних и задних концевых частей каналов, свободных от уплотнений, поверхности и галтели полумуфт

ВК

При каждом вскрытии и всех режимах работы






МПД или ЦД, ВТД, УЗД (гребни, ободы)

5

1200

Пиковый






60

1200

Полупи-
ковый






60

100

Базовый



450 и выше

Поверхность осевого канала диаметром 70 мм и более

ВК, МПД
или ВТД УЗД

20

5000

Пиковый

Контроль при наличии осевого канала в горячей зоне ротора





100

1800

Полупи-
ковый






100

200

Базовый


Сварные части роторов

240 и выше

Поверхности ободов, гребней, полотен и галтелей дисков, сварные швы

ВК

При каждом вскрытии и всех режимах работы






МПД или ЦД, ВТД, УЗД

30

600

Полупи-
ковый

УЗД (100% гребней и ободов. Остальные зоны - в доступных местах)





60

100

Базовый


Стяжные и насадные диски, стяжные болты, гайки стяжных болтов

200 и выше

Поверхности ободов и отверстий в них, ступиц, гребней, полотен дисков

ВК

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый






60

100

Базовый





МПД или ЦД,
ВТД, УЗД

5

1200

Пиковый

УЗД (100% гребней и ободов, полотно - на первых и последних ступенях ротора в доступных местах)





60

1200

Полупи-
ковый






60

100

Базовый



Разборка ротора на предприятии-
изготовителе с заменой стяжных болтов

То же







ГТ-100


15

3600

Пиковый




ГТ-150


10

2400

Пиковый




Торцы резьбовых частей болтов, боковые поверхности граней гаек стяжных болтов

ВК, стилоско-
пирование, измерение твердости

При входном контроле, при каждом вскрытии и выемке ротора





100% боковых поверхностей гаек

ЦД

5

1200

Пиковый





60

1200

Полупи-
ковый


Рабочие лопатки

Неза-
висимо от темпе-
ратуры

100% поверхностей всех лопаток

ВК

При каждом вскрытии и всех режимах работы


М-ЛЮМ-А, ЛЮМ-А, ВТД, УЗД - методы, обязательные для контроля лопаток с защитными покрытиями. Галтели контроли- руются после разлопа- чивания ступеней; МПД - для лопаток без защитных покрытий из хромистых сталей после зачистки от окалины; ЦД - для лопаток без защитных покрытий с предвари- тельной зачисткой от окалины.



100% лопаток (входные и выходные кромки, галтели у корня с обеих сторон, поверхности возле демпферных отверстий)

М-ЛЮМ-А или ЛЮМ-А (при разлопа-
чивании) ВТД, ЦД, МПД (на роторе), УЗД (выходных кромок)

1,2

300

Пиковый






15

300

Полупи-
ковый






30

50

Базовый


Рабочие лопатки

Неза-
висимо от темпе-
ратуры

Две диаметрально расположенные лопатки (после разлопачивания ступени)

Измерение твердости металла лопаток, выполненных из некоторых материалов (см. раздел 5 Инструкции)

15

3500

Пиковый

Трещины в какой-либо части лопатки, а также коррозионные язвы на выходных кромках недопустимы, лопатки демонтируются досрочно. Состояние основного металла и защитного слоя определяется в лабораторных условиях для установления причин повреждения и оценки остаточного ресурса металла ступени в целом и возможности восстанов- ления (меха- ническая и термическая обработка). Режимы их проведения для широко применяемых материалов разработаны ВТИ и предп- риятиями-
изготови- телями





30-40

600

Полупи-
ковый






30-40

100

Базовый




Пять лопаток

Снятие отложений для химического анализа и фотогра-
фирования в случае коррозии (общей, язвенной)

При коррозионном повреждении ступени





Две лопатки









Оценка структуры и свойств основного металла и защитного слоя для определения остаточного ресурса

6
(с защит-
ным покры-
тием)

1500

Пиковый






15

3500

Пиковый






30

600

Полупи-
ковый





Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

СО 153-34.17.448-2003 Инструкция по продлению срока службы металла основных элементов турбин и компрессоров энергетических газотурбинных установок

Название документа: СО 153-34.17.448-2003 Инструкция по продлению срока службы металла основных элементов турбин и компрессоров энергетических газотурбинных установок

Номер документа: 153-34.17.448-2003

Вид документа: СТО, Стандарт организации

Принявший орган: Минэнерго России

Статус: Действующий

Опубликован: / Минэнерго России. - М.: ЦПТИ ОРГРЭС, 2004 год
Дата принятия: 24 июня 2003

Дата начала действия: 24 июня 2003
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах