Повышение эффективности работы тепловых электростанций путем увеличения живучести литых корпусов паровых турбин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.14, кандидат технических наук Копсов, Анатолий Яковлевич

• Копсов, Анатолий Яковлевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Копсов, Анатолий Яковлевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Характерные образцы повреждения парка литых корпусов турбин

1.1.1. Анализ характерных особенностей повреждений литых корпусов тур- 9 бин

1.1.2. Основные геометрические характеристики трещиноватых зон

1.1.3. Анализ наиболее опасных ситуаций, связанных с развитием трещино- 12 ватых зон

1.2. Увеличение достоверности, истинности измерения повреждений

1.2.1. Основные принципы

1.2.2. Основные термины

1.2.3. Аксиоматика основ познания

1.3. Минимизация несоответствия между элементами триединства 36 «проблема - средства - коллектив специалистов (личность)» путем создания информационно-экспертной системы СГР

1.3.1. Общие положения

1.3.2. Усилитель интеллекта

1.3.3. Разработка информационно-экспертной системы «Живучесть слож- 43 ной машино-человеческой системы, содержащей парк корпусов»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности работы тепловых электростанций путем увеличения живучести литых корпусов паровых турбин»

Развертывание, освоение и совершенствование основ теории живучести стареющих ТЭС последние 20 лет осуществляется одноименным межотраслевым координационным Советом (МКС «Живучесть ТЭС»). При этом проблема повреждений парка литых корпусов турбин рассматривалась как одна из центральных. В отечественной и мировой энергетике выявлено, что современные технологии изготовления таких корпусов почти всегда не исключают наличия макродефектов, в том числе трещиноподобных.

Первый опыт создания отраслевого банка данных по повреждению наиболее ответственных элементов оборудования ТЭС осуществлен в отечественной энергетике именно по литым корпусам. Почти 15 лет этот банк и соответствующая база знаний осваиваются, пополняются и совершенствуются, преобразуясь в информационно-экспертную отраслевую систему гармонизации решений (СГР).

Проблема измерения повреждений, определения меры исчерпания живучести и ее восстановления имеет три наиболее существенных аспекта: метрологический - образцы и типы повреждений; технологический - средства, методы и технологии исследования, измерения и восстановления живучести; нормативный - создание по литым корпусам турбин такой части целостного отраслевого норматива, который бы единообразно решал проблему для стареющей ТЭС в целом.

Исторически первым в отечественной энергетике создан, освоен и совершенствуется прообраз ОМТК - отраслевого метролого-технологического комплекса, где литой корпус исследуется при характерном нагружении (температура почти 600°С, давление 13-18 МПа). Этот опыт учтен отраслью при создании подобных «очередей» ОМТК для исследования роторов и гибов паропроводов.

Цель работы:

- Создание и практическая реализация основ теории живучести парка литых корпусов турбин ТЭС путем совершенствования системы средств измерения повреждений, определения и уменьшения категорий опасности эксплуатации этого оборудования.

Реализация этой цели достигнута в результате решения следующих конкретных задач:

- систематизация истории повреждения парка литых корпусов турбин за период свыше 35 лет (1961-1997) с выделением характерных образцов повреждений;

- увеличение достоверности, истинности измерения повреждений корпусов турбин с разработкой основных структурных элементов метрологической стратегии решения исследуемой проблемы;

- создание информационно-экспертной системы, включающей базу повреждений и знаний об истории нагружения элементов парка корпусов; 6

- выполнение расчетно-теоретического моделирования процесса повреждения литых корпусов на стадиях возникновения и развития макротрещин с определением характеристик эталонного цикла, эквивалентного эксплуатационному по повреждению;

- проведение статистического анализа характеристик повреждения парка корпусов с учетом экспертизы свойств известных статистических моделей исчерпания ресурса;

- создание системы категорий опасности, позволяющей единообразно охарактеризовать и соизмерить основные проблемные ситуации, требующие принятия решений в пределах жизненного цикла элементов парка;

- разработка системы технологий измерения и восстановления живучести элементов парка с учетом необходимости ее проверки в процессе натурных испытаний и признания в качестве нормативной.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

1. Создана и освоена уникальная база повреждений и знаний о характере изменения этих повреждений в литых корпусах турбин ТЭС, позволяющая осуществлять мониторинг с учетом изменения геометрических размеров трещиноватых зон, истории на-гружения, способов восстановления и измерения живучести.

2. Создана расчетно-теоретическая система моделей развития повреждений на стадиях возникновения и развития макротрещин, позволившая с учетом статистического анализа повреждений парка корпусов обосновать принципиальное различие двух групп корпусов по критерию опасности катастрофического разрушения.

3. На основе анализа повреждений парка корпусов турбин ТЭС с учетом специфики метролого-технологических характеристик трещиноватых зон (от неглубоких до сквозных), обоснована единообразная система мер - категорий опасности, позволяющая увеличить достоверность принимаемых решений на всех этапах жизненного цикла корпусов.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечена:

- системно-целостным подходом к решению проблемы, позволившим создать конкретную и детальную картину повреждений парка литых корпусов более чем за 25 лет эксплуатации турбин ТЭС;

- минимизацией погрешностей измерений живучести корпусов с трещиноватыми зонами путем согласованного взаимодействия расчетно-теоретических, статистических исследований и системы способов, сочетающих измерение и восстановление живучести при эксплуатации корпусов с допустимыми дефектами, являющимися наиболее достоверными датчиками живучести;

- апробацией результатов исследования в процессе поэтапной их проверки, опытом использования в виде технологий и соответствующей нормативной системы.

Практическая ценность результатов исследования:

1. Создана и усовершенствована пополняемая отраслевая база данных о повреждениях, механико-прочностных и химических свойствах, об истории нагружения литых корпусов турбин за период свыше 25 последних лет, необходимая для принятия решений по продлению срока службы, способов ремонта и условий замены корпусов;

2. Создана метролого-технологическая и нормативная основа для совершенствования опыта специалистов и средств измерения, восстановления живучести, в том числе путем их апробации в отраслевом метролого-технологическом комплексе ОМТК-3 на Костромской ГРЭС, где тестирование технологий возможно при обычных и особых условиях эксплуатации (наличие сквозных трещин, парения среды).

Автор защищает:

- систематизацию характерных образцов повреждений, безразмерных геометрических критериев и наиболее опасных ситуаций, определяющих весь жизненный цикл эксплуатации корпусов турбин с трещиноватыми зонами;

- основные принципы увеличения достоверности, истинности измерения повреждений корпусов турбин и основные структурные элементы метрологической стратегии; способ минимизации несоответствия между элементами триединства «исследованная система - средства - коллектив специалистов» путем создания, освоения и совершенствования информационно-экспертной системы СГР, включающей базу повреждений и знаний об истории нагружения;

- систему результатов расчетно-теоретического моделирования процесса повреждения литых корпусов на стадиях возникновения и развития макротрещин, включающую методику анализа, метод полунатурных испытаний корпусов с надрезами, систему кинетических моделей накопления повреждений и определение характеристик эталонного цикла, эквивалентного эксплуатационному по повреждению;

- результаты статистического анализа характеристик повреждения парка корпусов с учетом свойств известных статистических моделей исчерпания ресурса и статистическую картину повреждений элементов парка с учетом их изменений и выделением характерных областей: по максимальной температуре эксплуатации и по этапам жизни парка;

- важнейшие факторы, выявленные при решении исследованной проблемы, являющиеся феноменологической основой теории живучести литых корпусов турбин, в т.ч.: частичное и/или почти полное «стирание памяти» об истории нагружения при вое8 становлении живучести корпуса; наличие в парке двух групп корпусов, принципиально различающихся мерой опасности; существование глубокой аналогии между корпусами ЦВД, ЦСД и корпусами стопорных клапанов в пределах всего их жизненного цикла.

Содержание работы изложено в четырех главах:

В первой главе создана картина типичных, наиболее существенных повреждений парка литых корпусов турбин и введено понятие двух существенно отличных разновидностей этого парка. Сформулирована система метрологических положений, реализация которых необходима для обеспечения достоверности измерения повреждений. Минимизация несоответствия в пределах триединства «проблема - средства - авторский коллектив» осуществлена с помощью информационно-экспертной системы СГР.

Во второй главе создана расчетно-теоретическая модель определения исчерпанного ресурса, живучести литых корпусов турбин ТЭС, учитывающая основные особенности длительной эксплуатации стареющего парка турбин за пределом его ресурса.

В третьей главе на основе анализа известных статистических моделей, позволяющих определить влияние специфики парка литых корпусов с трещиноватыми зонами, получено явное выражение функций распределения при фактической истории повреждений парка. Этот результат позволил создать картину повреждений элементов парка с учетом их изменений и выделением характерных областей: по температуре и по этапам жизни парка.

В четвертой главе систематизированы результаты многолетних исследований по обоснованию, созданию и совершенствованию комплекса технологий и средств измерения, восстановления живучести литых корпусов, эксплуатируемых в обычных и особых ситуациях. Создана система категорий опасности, позволяющая увеличить достоверность нормативных решений на всех этапах жизни парка литых корпусов. Осуществлена схемно-конструктивная и технологическая реализация проекта ОМТК-3, необходимого для продолжения многолетних исследований по совершенствованию комплекса технологий для измерения и восстановления живучести и соответствующей части норматива РД 34.17.МКС.007-97.

Заключение диссертации по теме «Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты», Копсов, Анатолий Яковлевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В результате исследования многообразия трещиноподобных повреждений парка литых корпусов турбин ТЭС систематизированы характерные образцы повреждений, безразмерные геометрические критерии и наиболее опасные ситуации, определяющие весь жизненный цикл эксплуатации корпусов турбин с трещиноватыми зонами.

2. Сформулированы основные принципы увеличения достоверности, истинности измерения повреждений корпусов турбин. Определены основные структурные элементы метрологической стратегии и основные термины, характеризующие отличительные особенности исследованной проблемы.

3. Осуществлена минимизация несоответствия между элементами триединства «исследованная проблема - средства - коллектив специалистов» путем создания, освоения и совершенствования информационно-экспертной системы СГР, включающей базу повреждений и знаний об истории нагружения.

4. Выполнено расчетно-теоретическое моделирование процесса повреждения литых корпусов на стадиях возникновения и развития макротрещин, включающее методику анализа, метод полунатурных испытаний корпусов с надрезами, систему кинетических моделей накопления повреждений и определение характеристик эталонного цикла, эквивалентного эксплуатационному по повреждению.

5. Статистический анализ характеристик повреждения парка корпусов проведен с учетом свойств известных статистических моделей исчерпания ресурса, когда функция распределения Дт) известна. Искомая функция распределения /"(г) определена на основе анализа сведений СГР о развитии трещиноватых зон в парке литых корпусов. Создана статистическая картина повреждений элементов парка с учетом их изменений и выделением характерных областей: по максимальной температуре эксплуатации и по этапам жизни парка.

6. Определены важнейшие факторы, выявленные при решении исследованной проблемы, являющиеся феноменологической основой теории живучести литых корпусов турбин, в т.ч.: частичное и/или почти полное «стирание памяти» об истории нагружения при восстановлении живучести корпуса; наличие в парке двух групп корпусов, принципиально различающихся мерой опасности; существование глубокой аналогии между корпусами ЦВД, ЦСД и корпусами стопорных клапанов в пределах всего их жизненного цикла.

7. Разработана система технологий измерения и восстановления живучести парка корпусов турбин, в т.ч. при наличии глубоких и сквозных трещиноподобных дефектов. Проверка и совершенствование этой системы осуществлены в процес

154 се натурных испытаний корпуса стопорного клапана. Эти результаты позволили создать схемно-конструктивную и технологическую основу проекта отраслевого метролого-технологического комплекса (ОМТК-3), реализуемого на Костромской ГРЭС, и соответствующей нормативной системой (РД 34.17.МКС.007-97).

155

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Копсов, Анатолий Яковлевич, 1999 год

1. Алексеев И.С. Системный подход к проблеме обоснования физического знания. Системные исследования. М.: Наука, 1981, с.315 - 325.

2. Анохов А.Е. Ремонтная сварка корпусного оборудования ТЭС без термической обработки. М.: Информэнерго, 1988, 60 с.

3. Березкина Н.Г. ДАО технология контроля повреждений на ТЭС. Энергетик, № 6, 1997.

4. Берлянд В.И., Гладя A.A., Пожидаев A.B., Соколовская С.С. Влияние окружной неравномерности температурного поля при пусках турбин с обогревом фланцев по обнизке на прочностные характеристики корпусов цилиндров. Электрические станции, 1982, №8, с. 32-35.

5. Блауберг И.В., Мирский Э.М., Садовский В.Н. Системный подход и системный анализ. Системные исследования. М.: Наука, 1982, с. 47 63.

6. Богачко Ю.Н., Котельников В.Ф., Шепталина Н.Г., Малов H.A. Выездная бригада для измерения и восстановления живучести стареющих ТЭС: опыт Рязанской и Костромской ГРЭС. Энергетик. 1997, № 9.

7. Богачко Ю.Н., Израилев Ю.Л. Увеличение живучести энергоблоков 300 МВт Костромской ГРЭС путем создания и освоения комплекса технологических и схемно-конструктивных средств. В кн: Костромской опыт. Издание Костромской ГРЭС, г. Вол-гореченск, 1997.

8. Богачко Ю.Н. Обеспечение живучести и повышение эффективности работы дубль-блоков 300 МВт. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Иванова, 1998,19 с.

9. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984, 312 с.

10. Болотин В.В. Математические модели формирования машинных парков. Машиностроение, 1984, № 3, с.54 60.

11. И. Бритвин О.В., Богачко Ю.Н., Израилев Ю.Л. Отраслевая база обеспечения живучести стареющих ТЭС. Энергетик, 1997, № 8.

12. Бритвин О.В. Увеличение живучести роторов и корпусов турбин как аспект создания группы отраслевых образцов стареющих ТЭС. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Иванова, 1997, 20 с.

13. Бритвин О.В., Израилев Ю.Л., Копсов А.Я., Паули В.К. Живучесть тепловых156электростанций: основы, опыт, перспективы. Энергетик, 1998, № 2, с. 4 8.

14. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980, 368 с.

15. Быстров В.Ф., Израилев Ю.Л. Опыт освоения и совершенствования экспертной системы «Живучесть оборудования ТЭС». Энергетик, № 12,1995, с. 19.

16. Вибрация в технике. Справочник. Т.1. Колебания линейных систем. М.: Машиностроение, 1978, 352 с.

17. Гуревич С.Е., Едидович J1.E. О скорости распространения трещин и пороговых значениях КИИ в процессе усталостного разрушения. В кн.: Усталость и вязкость разрушения металлов. М.: Наука, 1974, с.36 78.

18. Гусев A.C., Светлицкий В.А. Расчет конструкций при случайных воздействиях. М.: Машиностроение, 1984, 240 с.

19. Дубова Н.В., Израилев Ю.Л., Трубачев В.М., Штерншис А.З. Опыт освоения технологии «Микроструктурный мониторинг». Энергетик, № 5,1996, с.22 23.

20. Дьяков А.Ф., Израилев Ю.Л., Хапонен H.A. Опыт, пути определения и уменьшения меры опасности эксплуатации стареющих ТЭС. Известия РАН, Энергетика, № 4,1994, с. 19-26.

21. Дьяков А.Ф., Израилев Ю.Л., Тимофеев Ю.И. Альтернатива комплексной замене роторов и корпусов турбин при перевооружении ТЭС. Труды ЦКТИ, 1988, вып.246, с.35 88.

22. Дьяков А.Ф., Трофимов Ю.В., Израилев Ю.Л., Кайманов О.С., Денисов В.Е., Штромберг Ю.Ю., Козлов А.П. Рекомендации по увеличению периодичности капитальных ремонтов энергоблоков ТЭС. М., СПО Союзтехэнерго, 1991, 161 с.

23. Дьяков А.Ф., Махутов H.A., Израилев Ю.Л. и др. Межремонтный ресурс энергоблоков ТЭС. Труды Пети, вып.246, с.22 34.

24. Закономерности ползучести и длительной прочности. Справочник. Под общ. редакцией С.А. Шестирикова. М.: Машиностроение, 1983, 101 с.

25. Иванова B.C. Синергетика. Прочность и разрушение металлических материалов. М.: Наука, 1992, 280с.

26. Израилев Ю.Л. Основы теории живучести турбин. Рекомендации и опыт реализации. М., СПО фирмы «ОРГРЭС», 1992. Т.1, 291 с. Т.2, 171 с.

27. Израилев Ю.Л. Долговечность роторов турбин, работающих в условиях глубокого регулирования нагрузки энергосистем. Обзор. ИНФОРМЭНЕРГО, СЦНТИ ЭНЕРГОНОТ ОРГРЭС. М.: 1976, 58 с.

28. Израилев Ю.Л. Инженерный метод определения нижней границы трещино-стойкости литых корпусов турбин. Тез. докл. Респ. конференции по повышению надежности и долговечности машин и сооружений. Киев, 1982, с. 12 -13.

29. Израилев Ю.Л., Лебедева М.И., Черныш Т.А., Руденко. М.Н. Расчет коэффициентов интенсивности напряжений в двумерных моделях тел произвольной формы при термомеханическом нагружении. Рукопись № 1124 ЭН-Д деп. в ИНФОРМЭНЕРГО, 1982, 142 с.

30. Израилев Ю.Л., Махутов H.A. Методика определения нижней границы трещи-ностойкости литых корпусов энергооборудования. Машиностроение, 1985, № 1, с. 110 -112.

31. Израилев Ю.Л., Лубны-Герцык А.Л. Резонансный метод обнаружения трещины в роторе. Электрические станции, № 12,1987, с. 18 23.

32. Израилев Ю.Л. Критерии предельных состояний длительно эксплуатируемых корпусов и роторов турбин ТЭС. Энергетик, № 3,1989, с. 14 16.

33. Израилев Ю.Л. О живучести ответственных элементов турбин ТЭС. Энергетик, №11,1989, е.33-34.

34. Израилев Ю.Л. От надежности-безопасности к живучести как мере опасности. Энергетик № 6,1993.

35. Израилев Ю.Л. Проблема живучести ТЭС и метрологические основы познания. Энергетик, №№6-7, 1995, с.20, с.23 24.

36. Израилев Ю.Л. Развитие системы критериев предельных состояний роторов и литых корпусов турбин ТЭС, эксплуатируемых за пределами паркового ресурса. Труды ЦКТИ, вып.256, 1989, с. 39 45.158

37. Израилев Ю.Л.К повышению термопрочности деталей энергоустановок. Машиноведение, № 3,1983, с.89 94.

38. Израилев Ю.Л. Прочность содержащих трещиноподобные дефекты и разрушение длительно эксплуатируемых литых корпусов мощных паровых турбин. Тез. докл. на IV Всес. съезде по теоретической и прикладной механике. Ташкент, 1986, с.ЗЮ.

39. Израилев Ю.Л., Тривуш В.И., Майданик М.Н. и др. Точные аналитические решения трехмерных задач термоупругости. Проблемы прочности, № 5,1983, с.27 32.

40. Израилев Ю.Л., Лубны-Герцык А.Л., Плоткин Е.Р. Методика численного определения коэффициентов концентрации в упругой и упругопластической области для тел сложной формы. Машиноведение, № 2,1974, с.53 58.

41. Израилев ЮЛ. Повышение эффективности систем обогрева фланцевых соединений корпусов паровых турбин. Теплоэнергетика, № 7,1977, с. 14- 18.

42. Израилев Ю.Л. Алгоритм теории термопластичности при сложном пути нагру-жения. Труды ВТИ, вып. 27, М.Энергия, 1981, с. 3 18.

43. Израилев Ю.Л. Распределение и градиент напряжений в двумерных телах с надрезами. Проблемы прочности, № 4,1982, с. 70 74.

44. Израилев Ю.Л., Лубны-Герцык А.Л., Плоткин Е.Р. Метод численного решения задач упругости и пластичности для тел произвольной формы. Сб. докл. 11 Всес. симпоз, по малоцикловой усталости. Челябинск, вып.1, 1974, с.79 87.

45. Израилев Ю.Л. Миф безопасности. Энергетик № 12,1992.

46. Израилев Ю.Л., Тросман В.Б., Лубны-Герцык А.Л. Рекомендации по использованию резонансного метода выявления трещин в роторах. М.,СПО Союзтехэнерго, 1991,1420.

47. Израилев Ю.Л, Лубны-Герцык А.Л. Численные методы решения трехмерных задач термоупругости, пластичности и ползучести применительно к деталям паровых турбин. Рукопись №Д/971 деп. в ИНФОРМЭНЕРГО, 1982, 79 с.

48. Израилев Ю.Л., Суворов Д.М., Гуторов В.Ф., Лихачев В.А., Тиллиб В.Н., Мамаев В.И. Образцы-свидетели для оценки коррозионных повреждений дисков паровых159турбин. Энергетик, № 2,1988, с.12 14.

49. Израилев Ю.Л. Живучесть стареющих электростанций: проблема, теория, опыт испытаний. Заводская лаборатория, № 10,1996.

50. Израилев Ю.Л., Мера живучести: метрологические и технологические подходы доя оборудования ТЭС. Энергетик, 1995, №№ 10-11 , с. 18, с.22 23.

51. Инструкция по контролю за металлом котлов, турбин и трубопроводов. И 3470-013-. М.: СПО Союзтехэнерго, 1985. 40 с.

52. Каган М.С. Система и структура. Системные исследования. М.: Наука, 1983, с. 86 106.

53. Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1977, 233 с.

54. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. М.: Машиностроение, 1985,224 с.

55. Коллакот Р. Диагностика повреждений. М.: Мир, 1989, 512 с.

56. Кори Г., Кори Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: 1977, 831 с.

57. Костюк А.Г. Динамика и прочность турбомашин. М.: Машиностроение. 1982,264 с.

58. Костюк А.Г., Трухний А.Д., Мичурин В.Н. Критерий прочности материалов при малоцикловой усталости при сложном напряженном состоянии. Машиноведение. № 5, с.62 67.

59. Лании A.A., Артамонов В.В. Вопросы оценки трещиностойкости корпусных деталей паровых турбин. Труды ЦКТИ, вып.246, 1988, с. 108 118.

60. Ларичев О.И. Наука и искусство принятия решений. М.: Наука, 1979, 200 с.

61. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения. М.: Наука, 1987,1430.

62. Ларичев О.И., Мечитов А.И. Методологические проблемы анализа риска и безопасности использования новых технологий. Системные исследования. М.: Наука, 1988, с.26-43.

63. Лыков A.B. Тепломассообмен: Справочник. М., Энергия, 1972, 560 с.

64. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М., Высшая школа, 1967, 599 с.

65. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М., Машиностроение, 1975, 400 с.160

66. Маркочев В.М. Методологические основы исследований трещиностойкости конструкционных материалов и расчетов на прочность в машиностроении с использованием обобщенных диаграмм разрушения. Автореф. Дис. докт. техн. наук. М.: МИФИ, 1988,50 с.

67. Маркочев В.М. Теория катастроф и механика разрушения. Проблемы прочности, 1985, №7, с.43 47.

68. Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981, 272 с.

69. Махутов H.A., Израилев Ю.Л., Тривуш В.И. Расчет на ЭВМ коэффициентов интенсивности напряжений при термомеханическом нагружении осесимметричных и плоских элементов конструкций. МР 202 86. М., ВНИИНМАШ, 1986, 51 с.

70. Мелан Э., Паркус Г. Термоупругие напряжения, вызываемые стационарными температурными полями. М., Физматгиз, 1958, 167 с.

71. Миллер К.Ж. Усталость металлов прошлое, настоящее и будущее. Заводская лаборатория, 1994, № 3, с.31 - 34.

72. Морозов Е.М., Никишков Г.П. Метод конечных элементов в механике разрушения. М.: Наука, 1980, 254 с.

73. МР 108.7 86. Методические рекомендации. Оборудование энергетическое. Расчеты и испытания на прочность. Расчет коэффициентов интенсивности напряжений. М.: НПО ЦНИИТМАШ, 1986, 29 с.

74. Найманов О.С., Винарский Б.Б. Вопросы статистического оценивания показателей надежности узлов и деталей энергооборудования. Энергетическое машиностроение. 1981, № 1, с.119 126.

75. Науймин В.И. Проблемы повышения ресурса действующего и проектируемого энергетического оборудования. Л.: Труды ЦКТИ, вып.256, 1989, с.З 7

76. Непомнящая Н.И. О целостном подходе в системных исследованиях. Системные исследования. М.: Наука, 1987, с.З 19 333.

77. Неразрушающий контроль металлов и изделий: Справочник. Под ред. Г.С. Са-мойловича. М.: Машиностроение. 1976, 456 с.161

78. Нормы расчета на прочность элементов роторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок (НИКИЭТ, ИМАШ, ЦКТИ и др.). М.: Металлургия 1973,408 с.

79. Опыт увеличения живучести группы стареющих ТЭС. Статьи и тезисы докладов. Под ред. О.В. Бритвина, Ю.Л. Израилева, А.Я. Копсова. Издание Костромской ГРЭС, 1997.

80. Панасюк В.В., Андрейкин А.Е., Ковчик С.Е. Методы оценки трещиностойко-сти конструкционных материалов. К.: Наук, думка, 1977, 277 с.

81. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. М.: Наука, 1985, 504 с.

82. Переверзев Орлов B.C. Советчик специалиста. М.: Наука, 1989.

83. Пиппард А. Физика колебаний. М.: Высшая школа, 1985, 456 с.

84. Платон. Избранные диалоги. М.: Художественная литература, 1965, 441 с.

85. Прогнозирование остаточной долговечности при наличии дефектов в элементах корпусов из стали 15Х1М1ФЛ. Красовский А.Я., Федосов А.И., Вайншток В.А., Авруцкий Г.Д. и др. Проблемы прочности, 1984, № 2, с.З 9.

86. Прочность при малоцикловом нагружении (Серенсен C.B., Шнейдерович P.M., Гусенков А.П., Махутов H.A. и др. М.: Наука, 1975,285 с.

87. Рекомендации по технологиям и средствам контроля, восстановления и оценки живучести турбин. М.: СПО Союзтехэнерго, 1991.

88. РД 108.021.112 88. Методические указания. Исправление дефектов в литых корпусных деталях паровых турбин и арматуры методом заварки без термообработки. Д.: НПО ЦКТИ, 1983, 14 с.

89. Ромвари П., Тот Л., Надь Д. Анализ закономерностей распространения усталостных трещин в металлах. Проблемы прочности, 1980, № 12.

90. РТМ 108.021.103 83. Расчет на малоцикловую усталость деталей паровых стационарных турбин. Л.: РИО НПО Пети, 1983, 22 с.

91. Садыхов Г.С. Остаточный ресурс технических объектов и методы его оценки. М.: Знание. 1986, 102 с.

92. Сапунов В.Т., Морозов Е.М. Сопротивление материалов распространению трещин при циклическом нагружении. М.: МИФИ, 1978, 69 с.

93. Сборник «Система нормативных документов по направлению «Живучесть ТЭС». Межотраслевой координационный Совет «Живучесть ТЭС», АО «Фирма1621. ОРГРЭС», 1997,62 с.

94. Селихов А.Ф., Райхер В.Л., Стулчин Ю.А. Принципы построения норм прочности и надежности в машиностроении. Машиностроение, 1989, № 2, с.5 10.

95. Серенсен C.B., Когаев В.П., Шнейдерович P.M. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1975,488 с.

96. Ткачев В.В., Тутнов A.A. Методика расчета вероятности хрупкого разрушения сосудов давления энергетических установок.М.:ЦНИИАТОМИНФОРМ, 1986, 27 с.

97. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983,928 с.

98. Фролов К.В., Израилев Ю.Л., Махутов H.A., Морозов Е.М., Партон В.З. Расчет термонапряжений и прочности роторов й корпусов турбин. М., Машиностроение, 1988,239 с.

99. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974, 640 с.

100. Численные методы решения задач термопрочности в энергетике. Под ред. Ю.Л. Израилева, В.П. Трушечкина. М.: Энергоиздат, 1981, 112 с.

101. Шрейдер Ю.А., Шаров A.A. Системы и модели. М.: Радио и связь, 1962,161 с.

102. Шрейдер Ю.А. Сложные системы и космологические принципы. Системные исследования. М.: Наука, 1976, с.149 171.

103. Щедровицкий Г.П. Схема мыследеятельности системно-структурное строение, смысл и содержание. Системные исследования. М.: Наука, 1988, с. 124 - 145.

104. Эксплуатационная надежность литых корпусных деталей турбин из теплоустойчивых сталей с ремонтными заварками. (Земзин В.Н., Шрон Р.З., Букин Ю.А., Эрен-бург Б.С.). Л.: Труды ЦКТИ, вып. 237, 1976, с.70 76.

105. Ярема С.Я. Исследование роста усталостных трещин и кинетическая диаграмма усталостного разрушения. ФХММ, №4, 1977, с.З 22.

106. Frolov К.В., lzrailev Yu.L., Makhutov N.A., Morozov E.M., Parton V.Z. Thermal stresses and strenght of turbines: calculation and desigh. New York-London, Hemisphere publishing corporation. 1990, 379 p.

107. Smith R.A. A simplified method of predicting the rates of growth of cracks initiated at notches. Fract. Mech. Eng. Pract. Pap. Annu Conf. Stress Anal Group Inst. Phys., Sheffield, 1976, London, 1977, p. 173 -181.

108. Алгоритм и программа определения ресурса деталей с концентраторами при термоциклическом нагружении с одномерным моделированием температурного поля.163

109. Отчет ВТИ, арх. № 11850, 1981, 67 с. Израилев Ю.Л., Тривуш В.И.

110. К определению остаточного ресурса корпусных элементов турбин. Отчет ВТИ, арх. № 12071,1981, 69 с. Израилев Ю.Л., Маркочев В.М., Копсов А.Я. и др.

111. Оценка ресурса корпусных деталей турбин 100, 160, 200 и 300 МВт. Отчет ВТИ, арх. № 12073, 1982, 147 с. Гладштейн В.И., Авруцкий Г.Д., Израилев Ю.Л. и др.

112. Разработка алгоритма и программ для решения инженерных задач упругости и пластичности в трехмерных моделях деталей энергооборудования. Отчет ВТИ, арх. № 11616, 1980, 47с. Израилев Ю.Л., Лубны-Герцык А.Л., Шишкова З.В.

113. ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЖИВУЧЕСТИ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ КОРПУСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ВЫРАБОТАВШИХ ПРЕДЕЛЬНЫЙ ПАРКОВЫЙ РЕСУРС1. РД-МКС-001-981. Введение

114. Настоящий руководящий документ разработан на основе результатов исследования организаций членов межотраслевого координационного совета «Живучесть ТЭС» (МКС).

115. Эксплуатация указанных корпусов за пределами паркового ресурса осуществляется в режиме широкого и длительного промышленного эксперимента.

116. Результаты расчетно-экспериментальных исследований и практика эксплуатации литых корпусов позволили установить, что на длительном этапе (30-40 лет и более)живучесть этих элементов определяется повреждением только характерных локальных зон.

117. Согласно экспериментальным и расчетным исследованиям скорость развития дефектов в литых корпусах в запредельной области эксплуатации не превышает значений, характерных для эксплуатации в допредельной области.

118. Учет всех этих параметров проводится экспертными группами МКС "Живучесть ТЭС" и экспертными техническими комиссиями, принимающими решения об установлении сроков дальнейшей эксплуатации.

119. Для повышения надежности и достоверности принимаемых решений предназначена создаваемая МКС совместно с Костромской ГРЭС информационно-экспертная система «СГР».

120. Наличие детальной информации о развитии трещиноватых зон позволяет повысить достоверность прогноза живучести литых корпусов как для данного корпуса,так и для парка подобных корпусов.

121. Результаты измерений развития трещиноватых зон и документация, характеризующая принятые меры, должны быть утверждены в МКС "Живучесть ТЭС'.Срок экспертизы и утверждения не более 6 мес. после завершения ремонта.

122. Если на ТЭС используется информационно-экспертная система СГР, то обновление банка данных по парку проводится МКС не реже 1 раза в год.

123. Выявление и определение характерных параметров трещиноватых зон на литых корпусах турбин и пароводяной арматуры.

124. Для выявления трещиноподобных дефектов рекомендуется использовать магнито-порошковую (МПД) или вихретоковую (ВТД) дефектоскопию (ГОСТ 211105-87, РД 34.17.уточнить №) и ДАО-технологию (РД.).

125. Ранее выявленные трещиноподобные дефекты обнаруживают визуально по концевым маркерам, а также концевым и срединным выборкам.

126. Для определения положения вершин трещин рекомендуется использовать ДАО-технологию. Возможно также применение МПД, капиллярной цветной дефектоскопии (ЦЦ) (ГОСТ 18442-80), химического травления (ХТ) (ОСТ 34-70-690-84).

127. При определении полноты выборки трещины рекомендуется использовать ДАО технологию. Допускается применение для этого ЦД или ХТ .

128. Если протяженность трещины менее 40 мм, то глубина может определяться только в зоне максимального раскрытия.

129. Контрольные выборки материала для определения глубины делаются либо шлифмашинкой, либо путем расточки "шарошками" или борфрезами предварительно засверленных мест.

130. Глубина выборки измеряется штангенциркулем или индикаторной головкой с использованием простейших приспособлений для фиксации на поверхности корпуса.

131. При наличии множества трещин по краям трещиноватой зоны (концевые выборки) или в зоне максимальной глубины трещин (срединная выборка) необходимо фиксировать положение трех наиболее глубоких трещин в каждой выборке.

132. Алгоритмы принятия решений по восстановлению живучести трещиноватых зон.

133. Если протяженность вновь выявленных трещиноватых зон не превышает 40 мм, а глубина 5 мм, то выявленный дефект оставляют в качестве датчика трещиностойко-сти.

134. Во всех остальных случаях на дне контрольных выборок проводится отбор микрообразцов для микроструктурного анализа. При необходимости дополнительно проводятся исследования дефектных зон ультразвуковыми и рентгенографическими методами.

135. На основании полученных данных решение о мерах по восстановлению живучести корпуса и продлению срока его эксплуатации принимается ЭТК совместно с МКС.

136. Восстановление живучести корпуса при глубине трещин в зоне повреждения не более 50% толщины стенки корпуса проводится путем частичной заварки трещиноватой зоны согласно приложению 2.

137. Восстановление живучести корпусов турбин при глубине трещиноватой зоны более 50% толщины стенки корпуса, в том числе при наличии сквозных дефектов проводится согласно приложению 3.У1. Точки кернения.I