Проблемы обеспечения вибрационной надежности энергетического оборудования

Рассматриваются общие вопросы обеспечения вибронадежности паровых турбин, различные факторы способные вызывать повышенную вибрацию турбоагрегатов: конструктивные, технологические, эксплуатационные. Особый интерес вызывают скрытые факторы, которые можно обнаружить только аналитически, исследуя сложную систему турбоагрегат – фундамент – основание (ТФО). Например, могут быть обнаружены повышенные напряжения в конструкции и соответственно зоны вероятного развития трещин из-за сейсмических просадок опор или высоких вибраций. Такие дефекты могут быть предметом изучения так называемой предиктивной аналитики. Показано, что обеспечение вибронадежности требует системного подхода. Из множества причин вибрации всегда необходимо найти наиглавнейшие первичные причины. Сформулированы требования по обеспечению надежности на разных стадиях создания и эксплуатации турбоагрегата. Приведена диаграмма устойчивости турбоагрегата. В ней границы устойчивости впервые представлены как функции от основного параметра: расхода рабочего тела через турбоагрегат. Показано, что требования к фундаментам в РД 34 15.078-91 на сегодня устарели и не отвечают современным представлениям о надежности турбоагрегата. Перечислены основные дефекты сборки валопровода и сформулированы основные требования к сборке роторов по полумуфтам. Сформулирована необходимость в обработке вкладышей подшипников на станке для создания цилиндрической поверхности расточки и не рекомендуется для этой цели шабрение поверхности. Впервые указано о необходимости шлифовки торцов полумуфт после их деформации в результате затяжки болтов до половины предела текучести, так как после выемки болтов на торцах полумуфт выявляются остаточные деформации, которые препятствуют качественной спаровке полумуфт.

1. Костюк А. Г. Динамика и прочность турбомашин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М: Издательство МЭИ 2007: 1 – 476.

2. Куменко А. И. Совершенствование расчетно-экспериментальных методов исследования динамических характеристик турбоагрегатов и их элементов: дисс. … докт. техн. наук. – М.: МЭИ 1999: 1 – 349.

3. Определение расцентровок опор и корректирующих центровок роторов турбоагрегатов с учетом измерений всплытия шеек роторов: МР 1.1.4.04.1689–2020. Методические рекомендации. Утверждены приказом концерна РЭА № 911956-Л от 03.12.2020.

4. Разработка элементов системы мониторинга технического состояния турбоагрегатов ТЭС и АЭС / А. И. Куменко, В. Н. Костюков, Н. Ю. Кузьминых и др. // Теплоэнергетика 2017, 8: 17 – 23.

5. Использование датчиков положения вала для моделирования расцентровок опор валопроводов турбоагрегатов / А. И. Куменко, В. Н. Костюков, Н. Ю. Кузьминых, А. В. Тимин // Теплоэнергетика 2017, 9: 41 – 51.

6. Куменко А. И., Токаев А. С. Системы мониторинга и диагностики технического состояния турбоагрегатов ТЭС и АЭС. Состояние и предложения по совершенствованию // Энергетик 2020, 9: 19 – 26.

7. Шкляров М. И. Разработка и внедрение методов повышения динамической надежности и снижения вибрации турбоагрегатов на стадиях проектирования, доводки и эксплуатации: дисс. ... канд. техн. наук. – СПб: ГПУ 2007: 1 – 194.

8. Приказ Минэнерго от 4 октября 2022 г. № 1070 об утверждении правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации.

9. Куменко А. И. О путях снижения рисков эксплуатации объектов энергетики // Оценка и управление индустриальными рисками в промышленной безопасности. Мониторинг рисков сложных и уникальных объектов: сборник материалов VI школы-семинара (24 августа 2016 г.). – Омск: ООО «Омскбланкиздат» 2016: 107 – 117.

10. Обеспечение вибрационной надежности турбоагрегатов ТЭС и АЭС. Состояние и совершенствование нормативной базы / А. И. Куменко, А. В. Костюков, С. Н. Бойченко и др. // Надежность и безопасность энергетики 2016, 2(33): 21 – 25.