РД 34.30.507-92

     

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ КОРРОЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДИСКОВ
И ЛОПАТОЧНОГО АППАРАТА ПАРОВЫХ ТУРБИН В ЗОНЕ
ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА

Срок действия установлен с 01.01.1993 г.
до 01.01.2003 г.*
________________________
* См. ярлык "Примечания"

1. РАЗРАБОТАНЫ ВТИ, НПО ЦКТИ, НПО ЦНИИТМАШ, ОРГРЭС, ПОТ ЛМЗ, ПО ТМЗ, НПО Турбоатом

2. ИСПОЛНИТЕЛИ В.Ф.Гуторов, З.В.Деева, Л.М.Живилова, А.М.Клыпина, Н.Ф.Комаров (руководитель темы), В.Ф.Резинских, Б.С.Федосеев, к.т.н. (ВТИ); Л.П.Сафонов, Г.В.Василенко, В.И.Никитин, А.А.Чижик, д.т.н., И.А.Кокошкин, Э.В.Юрков, Г.П.Сутоцкий, А.А.Ланин, к.т.н. (НПО ЦКТИ); Г.В.Гинсбург, А.Я.Ялова, Л.Я.Россихин (ОРГРЭС); В.П.Рабинович, д.т.н. (НПО ЦНИИТМАШ); Е.Д.Консон, к.т.н. (ПОТ ЛМЗ); Ф.М.Сухарев (НПО Турбоатом); Е.В.Урьев, к.т.н., И.И.Гольберг (ПО ТМЗ)

3. УТВЕРЖДЕНЫ Управлением научно-технического развития корпорации Росэнерго 3 апреля 1992 г.

Заместитель начальника А.П.Берсенев

4. ВВЕДЕНЫ впервые

Настоящие Методические указания распространяются на все типы энергетических паровых турбин тепловых электростанций. Устанавливают общие требования к организации и проведению контроля за состоянием металла дисков и рабочих лопаток в зоне фазового перехода, к отбраковке и ремонту коррозионно-поврежденных дисков и лопаток, качеству пара перед турбинами и объему его автоматизированного химического контроля. Рекомендуют мероприятия по предотвращению коррозионных повреждений проточной части в период эксплуатации турбинных установок и их длительных остановов.

С введением в действие настоящих Методических указаний утрачивают силу циркуляры Главтехуправления Минэнерго СССР N Ц-07-83(Т) и Ц-01-88(Т). (М.: СПО Союзтехэнерго, 1983 и 1988).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Типы паровых турбин и применяемые материалы

На тепловых электростанциях находятся в эксплуатации турбинные установки 23 типов (табл.1).

Таблица 1

_____________________

* Диски выполнены заодно с ротором. У турбин N 7, 21 и 23 роторы цельносварные.

Турбины на закритические параметры свежего пара и несколько конденсационных энергоблоков мощностью 210 МВт на давление 12,8 МПа эксплуатируются совместно с прямоточными котлами. На этих энергоблоках применена конденсатоочистка.

Остальные энергетические установки имеют барабанные котлы. Конденоатоочистка на них не применяется.

У большинства турбин в зоне фазового перехода (ЗФП) используются насадные диски. Номера ступеней, расположенных в ЗФП, и тип шпоночного паза насадных дисков турбины даны в табл.1.

Харьковский турбинный завод (НПО Турбоатом) для насадных дисков турбин 300 МВт использует только торцевые шпонки, что исключает необходимость иметь шпоночные пазы в расточке дисков - в наиболее напряженных областях дисков. На других турбинах этого завода используются цельносварные роторы для цилиндров низкого давления (ЦНД). На цельносварных роторах ЦНД не применяются разгрузочные отверстия. Таким образом исключены два слабых элемента с точки зрения их коррозионных повреждений - шпоночные пазы и разгрузочные отверстия.

Ленинградский металлический завод (ПОТ ЛМЗ) насадные диски с продольными шпонками использовал только на турбинах старых конструкций (ПТ-60-130/13, К-100-90, BК-100-5 и ВК-50), на всех остальных - насадные диски с торцевыми шпонками. На турбине К-1200-240 применены для трех ЦНД цельносварные роторы, на дисках которых отсутствуют разгрузочные отверстия и шпоночные пазы.

Турбомоторный завод (ПО ТМЗ) применяет насадные диски с продольными шпонками на теплофикационных турбинах ПТ-50/60-130/7, Т-50/60-130 и T-100/120-130. После 1986 г. на турбинах T-100/120-130 завод стал использовать насадные диски с торцевыми шпонками. Насадные диски всех турбин ПО ТМЗ имеют разгрузочные отверстия.

В современных турбинах НПО Турбоатом лопатки выполнены из стали марок 12Х13, ЭП802 и 15Х11МФ, в турбинах ПОТ ЛМЗ и ПО ТМЗ - из стали 20Х13 и 15Х11МФ.

НПО Турбоатом частично заменил материал лопаток 3-5-х ступеней мощных турбин: стали 12Х13 и ЭП802 сталью 15Х11МФ.

Сталь 12X13 применяется для лопаток, имеющих две категории прочности, - КП45 и КП55.

Сталь 20Х1З применяется для лопаток с категориями прочности КП50 и КП60 (лопатки) и КП70 (прутки для демпфирующей связи лопаток).

Сталь 15Х11МФ применяется для лопаток с категориями прочности КП55, КП60, КП70.

Титановый сплав ВТ-5 применяется для демпферных связей и рабочих лопаток последних ступеней ЦНД.

Заготовки дисков паровых турбин в зависимости от требований, предъявляемых к ним по условиям работы, изготавливаются пяти категорий прочности из перлитных сталей (хромоникельмолибденовых и хромоникельмолибденованадиевых) в соответствии с требованиями ТУ 108.1028-31.

До 1968 г. основные дисковые стали 34ХМА, 34ХНIМ и 34ХНЗМ изготавливались в соответствии с ТУ МТМ 20-4-54, в которых не были оговорены значения верхнего уровня напряжения предела текучести и нижнего уровня ударной вязкости.

В ОТУ 24-10-003-68 требования по были установлены на уровне 666-833 МПа (68-85 кгс/мм), что соответствовало У категории прочности. В это же время было развернуто производство дисков из этих и новых (хромоникельмолибденованадиевых) марок стали и внедрена разливка в вакууме.

Часть дисков турбин, в том числе и в турбинах T-100-130 ПО ТМЗ, изготавливались ориентировочно до 1972 г.

Каждая заготовка диска подвергается ультразвуковому контролю с помощью прямых и призматических искателей.

1.2. Коррозионные повреждения дисков и лопаточного аппарата турбин

На тепловых электростанциях в соответствии с выпущенными Главтехуправлением Минэнерго СССР специальными циркулярами Ц-04-83(Т), Ц-02-84(Т), Ц-01-88(Т) "О предотвращении коррозионных повреждений лопаточного аппарата и дисков конденсационных и теплофикационных турбин на давление свежего пара от 8,8 до 23,5 МПа" (СПО Союзтехэнерго, 1983, 1984 и 1988) и "Инструкцией по контролю за металлом котлов, турбин и трубопроводов" (И 34-70-013-84, СПО Союзтехэнерго, 1985) обследовано состояние металла дисков и лопаточного аппарата 496 турбин 23 типов. Наиболее полная информация собрана о турбинах T-100-130 ПО ТМЗ, К-300-240 ПОТ ЛМЗ и НПО Турбоатом.

В табл.2 и 3 представлены результаты обработки этой информации.

Таблица 2

     
Коррозионные повреждения дисков и рабочих лопаток турбин на давление пара 23,5 и 12,8 МПа
с промперегревом (за 1982-1990 гг.)

     

Таблица 3

     
Коррозионные повреждения дисков и рабочих лопаток турбин на давление пара 12,7 и 8,8 МПа
без промперегрева (за 1982-1990 гг.)