Способ определения остаточного ресурса крупногабаритной детали

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА КРУПНОГАБАРИТНОЙ ДЕТАЛИ , преимущественно статора паровой турбины, путем воздействия на натур-, ную деталь эксплуатационной нагрузки. периодического измерения параметров имеющегося дефекта, по скорости роста которого судят об остаточном ресурсе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем прогноза ресурса детали, при дост1гаении глубины дефекта 0,4-0,8 толщины стенки детали выбирают дефект, из металла выборки изготавливают образцы, проводят их испытания для определения эффективной толщины Ьзф стенки, а остаточный ресурс определяют по формуле л. -р--ч а « где скорость роста дефекта. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3729722/24-06 (22) 23.04..84 (46) 30.11.85. Бюл. У 44 (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф.З.Дэержинского (72) B.И.Гладштейн и Г.Д.Авруцкий (53) 620.178.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 704332, кл. G 01 М, 15/00. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА КРУПНОГАБАРИТНОЙ ДЕТА-.

ЛИ, преимущественно статора паровой турбины, путем воздействия на натур-. ную деталь эксплуатационной нагрузки, „„SU„„195209 A 1) 4 G 01 М 15/00, G 01 и 33/20 периодического измерения параметров имеющегося дефекта, по скорости роста которого судят об остаточном ресурсе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем прогноза ресурса детали, при достижении глубины дефекта

0,4-0,8 толщины стенки детали выбирают дефект, из металла выборки изготавливают образцы, проводя их испытания для определения эффективной толщины Ъ стенки, а остаточный ресурс определяют по формуле

Ь) (= 7

V где М вЂ” скорость роста дефекта.

1! 9«2<09

И.«<>6pv»ение относит< я к энергетическ о«»у !»а»»!инос »роению, преимуществегн!о к 11;«poтурбостроению, и может быть использов «HQ при опреде— ленки межремонтного ресурса элемен ов с а » о (11 1!а ров ой турбины.

1!елью и «обретения является повышение надежности путем прогноза ре— урса де»;1:»и.

Иа фиг. ) показан эскиз детали, на поверхности которой обнаружена трещина: на фиг.2 — вид А на фиг.I; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.2

11а детали †корпу стопорного кла-1ана обн;«ружена трещина I. Границы

:ь!борк ..» Намечены параллельно линии реп;;".Ны i. Из выборки 2 изготавливав»ся про а 3.

Пп. об осущe»> вляется следующим

o6ð I «ом.

В проце:се удаления выявленной

;Ið««o«.1ре,»ном осмо гре трещины 1 оп реле>!»11< 1 <. реднк«ю < корость ее рос та.

Она p;««÷:» »ыв ае тс я Io формуле ««<< эФ -, а

»д - — врс 11! работы детали с трещи", «И пос!«е окончания послед—

1 » ремонта; — .1>вная г.»убина начального . 1 С <,) EÅ К 1. Л вЂ” максимальная глубина трещины, ".1ак с 1»м;1>1ьную глубину h, трещины определяют во время оемонта при полном удалении дефекта. За принимается наибольшая глубина выборки 2, i<»ÿ описываемого способа она оо<» авляет 0,4 -0,8 толщины

<=.тенки детали.

Затем деталь ремонтируют сваркой «а холодно для во < . с та нов ления номина."Iьной 1 Олщины стенки.

Уда.".ение дефектногo металла следует сочетать с отбором пробы путем выл»олнения двух направленных под углом друг к другу разрезов.

Инструментом служат тонкие наждачные круги.

Из пр

В с>»учае пониженной трешиностой5 кости металла детали, а способ предназначен главным образом для этого случая, вскоре после начала работы после ремонта в детали вновь возникает трещина. Это вызывается высокими термическими напряжениями при пуске иэ холодного состояния и остаточными напряжениями от ремонтной сварки нахолодно . Поэтому в формулу для определения скорости роста трещины вместо < рекомендуется подставить <мр»< — общую продолжительность работы после окончания последнего ремонта.

Условная глубина начального де-. фекта « зависи« от габаритов детали, толщины ñтенки, уровня. эксплуатационных нагрузок и температуры, исходной дефектности. Она ус.танавливае»ся путем с..татистичес— кой обработки данных по глубинам трещин, появившихся на литых корпусных деталях в в«»де зависимости »« мак где А — коэффициент, зависящий от типа турбины и вида детали. Можно устанавливать hp по среднеарифметическому значению глубин трещин появляющихся на детали каждого вида и типа турбин, причем Ь> = ь-, .

При отсутствии представительньгх статистических данных по повреждаемости допускается также определять величину »« из соотношения — 0,15 . т, где 1" т — толщина стенки детали.

В связи с тем, что при первом обследовании во время ремонта корпусных деталей выявляются преиму45 щественно трещинъ1, связанные с крупными начальными дефектами, что вносит погрешность в определение средней скорости роста трещин, ñïîñoá предназначен главным образом для

50 оценки остаточного ресурса деталей, которые за время эксплуатации подвергались обследованию не менее

2-3 раза (срок работы около 75-100 тыс.ч). Затем определяется эффектив55 ная толщина стенки. При оценке эффективной толщины стенки по трещиностойкости применяется следующая методика.

119520

9ф 1. -Ьт т 1 т 6 мРк

На основании сопоставления данных по повреждаемости значительного числа литых корпусных деталей турбин (более 50), отработавших половину расчетного срока и более, устанавливаются допустимые нормы по уровню механических свойств, характеризующих трещиностойкость металла. Нормы задаются таким образом, чтобы при их невыполнении с вероятностью не 10 менее 0,7 на деталях наблюдались крупные трещины.

При неудовлетворительной трещиностойкости металла, учитывая значительную глубину выборки (Ъ 0,41 ) и iS меньшую надежность "холодной" заварки По сравнению с основным металлом, считается вполне вероятным повтор,ное образование трещины в ранее поврежденной еоне на всю глубину за.варки. Такие случаи неоднократйо

-наблюдались в эксплуатации, Поэтому эффективную .толщину стенки при некачественном металле следует определять по формуле 1 9 =Ь ., h . 25

9 4

На случаи, когда трещиностойкость металла удовлетворительная, способ не распространяется.

Таким образом, остаточный ресурс детали определяется из соотношения

Предлагаемый способ позволяет заблаговременно подготавливаться к замене некондиционных корпусных деталей и тем самым сократить аварийные остановы оборудования. В связи с тем, что способ предназначен, главным образом, для деталей, причиной появления трещин в которых является действие высоких термических напряжений, условием целесообразности его применения является изменение знака нормальных напряжений по толщине стенки в зоне появления трещины при возникновении максимальной нагрузки.

1195209 в о 4

Составич ель А. Булынко

Редак op A, I улько Техред Ж. Кастелевич Корректор 1 ° Сирокман

Заказ 7407/46 Тираж 896 Подписное

БН111ПИ Государственного комитета С(:CP ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4