energsecurityНадежность и безопасность энергетикиSafety and Reliability of Power Industry1999-55552542-2057ООО «НПО Энергобезопасность»10.24223/1999-5555-2019-12-2-135-143energsecurity-643Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЯ, РАСЧЕТЫDESIGN, RESEARCH, CALCULATIONSСтатистический метод оценки стабильности параметров рабочих лопаток паровых турбин тепловых электростанций при изготовлении и испытанияхStatistical method of estimation of stability of parameters of rotor blades of steam turbines of thermal power plants during manufacturing and testingТрухановВ. М.TrukhanovV. M.

пр. Ленина, 69, 404110, г. Волжский

69 Lenin av., 404110, Volzhsky;

28 Lenin av., 400005, Volgograd

СултановМ. М.SultanovM. M.

пр. Ленина, 69, 404110, г. Волжский

69 Lenin av., 404110, Volzhsky

КухтикМ. П.KukhtikM. P.

пр. им. В. И. Ленина, 28, 400005, г. Волгоград

28 Lenin av., 400005, Volgograd

Филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Волжском; ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»РоссияVolzhsky Branch of the National Research University «Moscow Power Engineering Institute»; Volgograd State Technical UniversityRussian FederationФилиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. ВолжскомРоссияVolzhsky Branch of the National Research University «Moscow Power Engineering Institute»Russian FederationФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»РоссияVolgograd State Technical UniversityRussian Federation201914082019122135143Copyright © Труханов В.М., Султанов М.М., Кухтик М.П., 20192019Труханов В.М., Султанов М.М., Кухтик М.П.Trukhanov V.M., Sultanov M.M., Kukhtik M.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sigma08.ru/jour/article/view/643

Статья посвящена актуальной проблеме повышения качества и надежности рабочих лопаток паровых турбин. Это вызвано тем, что количество отказов рабочих лопаток находится в пределах от 20 до 60% всех отказов паровых турбин, находящихся в эксплуатации. В дополнение к существующему методу контроля качества рабочих лопаток паровых турбин, предлагается ввести разработанный метод контроля стабильности параметров и уровня надежности рабочих лопаток при их изготовлении и испытаниях. Подробно описаны методы контроля качества рабочих лопаток в процессе их изготовления и испытаний по существующей нормативной документации. В дополнение к нормативной документации разработана форма 1 «Перечень дефектов, неисправностей и отказов, выявленных при изготовлении и испытаниях» и форма 2 «Карта контроля стабильности параметров». Представлены расчетные формулы для оценки стабильности параметров технологических процессов и уровня надежности. Разработана методика определения предельного отклонения параметров и границ регулирования по заданным допускам. Приведен пример контроля стабильности частоты собственных колебаний рабочих лопаток. Представленная методика реализована на предприятиях промышленности специального назначения. В целях сбора статистической информации на заводе-изготовителе на каждый комплект рабочих лопаток оформляется внутренний паспорт, который разрабатывается предприятием-изготовителем и в который заносятся сведения о сертификате материала, результаты контроля, проведенного в процессе изготовления и испытаний с указанием отклонений от чертежа, технических условий при испытаниях, описание технологического процесса термообработки заготовок и т. п.

The paper is devoted to relevant issue of raising the quality and reliability of rotor blades of steam turbines. This is due to the fact that the number of failures of rotor blades exceeds 60% of all failures of steam turbines, which are in operation. The developed method of control of stability of parameters and reliability of rotor blades during their manufacturing and testing is proposed to introduce in addition to the existing method of quality control of rotor blades of steam turbines. The methods of quality control of rotor blades during the process of their manufacturing and testing according to existing normative documentation are described in detail. The form 1 “List of defects, malfunctions and failures, which have been revealed during manufacturing and testing” and form 2 “Inspection chart of stability of parameters” have been developed in addition to normative documentation. The calculation equations for estimation of stability of parameters of technological processes and reliability level have been presented. A technique for determination of extreme deviation of parameters and regulation boundaries according to preset tolerance has been developed. An example of stability control of natural oscillation frequency has been presented. The presented technique has been implemented at special purpose enterprises. An internal certificate is drawn up for each set of rotor blades at the manufacturing plant with a view to gather statistical information. This certificate is developed by the manufacturer. Information about the material certificate, the results of control, which has been carried out during the process of manufacturing and testing, with indication of deviations from the draft, the technical specifications during the testing, the description of technological process of thermal treatment of stocks etc. are noted down in the internal certificate.

стабильностьпараметрылопаткиизготовлениеиспытаниякарта контролядопускотклонениястатистическая информацияstabilityparametersbladesmanufacturingtestinginspection charttolerancedeviationsstatistical informationРезультаты исследований, представленные в статье, получены при финансовой поддержке в рамках научного проекта РФФИ № 17-01-00018 и государственного задания № 13.9602.2017/БЧ по теме 1041170.ReferencesСултанов М. М. Оценка надежности, продление ресурса и оптимизация ремонта оборудования ТЭС и энергетических систем. Волжский: Филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Волжском 2016;: 100.Sultanov M. M. Reliability assessment, extension of a resource and optimization of repair of the equipment of thermal power plants and power systems. Volzhsky: MPEI Branch in Volzhsky 2016;: 100. (In Russ.)Segura J. A. et al. (2017). Diagnostic and failure analysis in blades of a 300 MW steam turbine. Engineering Failure Analysis 2017; (82): 631–641.Segura J. A. et al. (2017). Diagnostic and failure analysis in blades of a 300 MW steam turbine. Engineering Failure Analysis 2017; (82): 631–641.Труханов В. М., Султанов М. М. Надежность энергетического оборудования тепловых электростанций. М.: ООО Издательский дом «Спектр» 2019;: 375.Trukhanov V. M., Sultanov M. M. Reliability of power equipment of thermal-power plants. M.: LLC Spektr Publishing house 2019;: 375. (In Russ.)СО 153-34.17.462-2003. Инструкция о порядке оценки работоспособности рабочих лопаток паровых турбин в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта. М.: ЦПТИ ОРГРЭС 2004;: 56.SO 153-34.17.462-2003. Instruction about order of estimation of working capacity of rotor blades of steam turbines during the process of manufacturing, operation and repair. M.: TSPTI ORGRES, 2004;: 56. (In Russ.)Боришанский К. Н. Колебания рабочих лопаток паровых турбин и меры борьбы с ними. СПб.: Art-Xpress 2011;: 326.Borishanskij K. N. Kolebaniya rabochikh lopatok parovykh turbin i mery bor'by s nimi. SPb.: Art-Xpress 2011;: 326. (In Russ.)Редозубов А. Ю., Кривоногова А. С. Контроль качества лопаток турбин в процессе производства. Молодой ученый 2016; (12.3): 68–71.Redozubov A.Yu., Krivonogova A. S. Control of quality of turbine blades in-process. Molodoj uchenyj 2016; (12.3): 68–71. (In Russ.)ГОСТ Р 15.301-2016. Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство. М.: Стандартинформ 2016;: 16.Russian National Standard 15.301-2016. System of development and launching of production into manufacture. Production of industrial and technical purpose. Order of development and launching of production into manufacture. M.: Standartinform 2016;: 16. (In Russ.)Труханов В. М. Надежность в технике. М.: ООО Издательский дом «Спектр» 2017;: 656.Trukhanov V. M. Reliability in technique. M.: LLC Spektr Publishing house 2017;: 656. (In Russ.)СТО ЦКТИ 063-2017. Нормы на вибрационную отстройку лопаток паровых турбин.STO TSKTI 063-2017. Standards for vibration detuning of blades of steam turbines. (In Russ.)Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Юстиция, 2018;: 664.Venttsel' E. S. Probability theory. M.: Yusticiya 2018;: 664. (In Russ.)Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. Основные характеристики надежности и их статистический анализ. М.: Эдиториал УРСС 2019;: 584.Gnedenko B. V., Belyaev Yu. K., Solov'ev A. D. Mathematical methods in reliability theory. General characteristics of reliability and their statistical analysis. M.: Editorial URSS. 2019;: 584. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.