Диагностика рабочих лопаток турбин по частотам собственных колебаний

Применение метода частот собственных колебаний для диагности рабочего состояния лопаток регламентируют такие нормативные документы как:
  - ТУ 481981 6.00002 РД «Рабочие и направляющие лопатки компрессора к турбине агрегатов ГТК-10, ГТ-750-6, ГТ-6-750, ГТН-6, ГТН-16, ГТН-25. Порядок дефектации, ремонта и замена лопаток на КС. Порядок сдачи лопаток на ремонтные предприятия и выдачи из ремонта», МИНГАЗПРОМ, 1987 год (значения частот собственных колебаний лопаток широко распространённых агрегатов ГТК-10-4 и ГТ-750-6 в соответствии с данным документом приведены в Таблицах 1-2);
  - Инструкция "О порядке оценки работоспособности рабочих лопаток паровых турбин в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта. СО 153-34.17.462-2003" (утв. приказом МИНЭНЕРГО РФ от 30.06.2003 N 262).

Таблица 1. Частоты собственных колебаний лопаток агрегата ГТК-10-4  

Таблица 2. Частоты собственных колебаний лопаток агрегата ГТ-750-6  

Изготовители лопаток, в частности Невский завод им. Ленина, Щёкинский завод РТО нормируют частоты собственных колебаний выпускаемых лопаток и осуществляют их разбраковку на основе данных частот. Указанная выше Инструкция МИНЭНЕРГО №262 предписывает при изготовлении на заводе-изготовителе на каждый комплект рабочих лопаток оформлять внутренний паспорт, в который вносится заключение о соответствии собственных частот лопаток нормативным. Далее при облапачивании рабочих колёс турбин качество сборки единичных лопаток ступеней до обандаживания и установки проволоки оцениваются по частотам собственных колебаний. Разброс их не должен превышать 8%. Частоты единичных лопаток без бандажей и проволок на колесе должны быть не ниже частот единичных лопаток (за исключением елочных хвостовиков), замеренных в тисах. Допускается снижение частот отдельных лопаток не более чем на 1 Гц.

Для решения задач диагностики рабочих и направляющих лопаток турбин по частотам собственных колебаний НПП "Интерприбор" разработало прибор ИЧСК-1. Принцип действия ИЧСК-1 основан на ударном возбуждении изделий (в частности, лопаток) и регистрации их спектра частот собственных колебаний. На основе анализа частот спектра делают вывод о работоспособности изделий или наличии дефектов (трещин, коррозии и т.п.). Данный прибор эргономичен, современен, имеет малые габариты (145х70х25 мм) и массу (140 г), экономичное аккумуляторное питание, полностью автономен и позволяет производить обследование лопаток как лаборатонных условиях, так и непосредственно на объектах в труднодоступных местах. Наличие в приборе памяти результатов и связи с компьютером позволяет с минимальными затратами времени документировать все проведённые измерения. Приборы ИЧСК-1 успешно эксплуатируются в таких организациях, как Тюменьтрансгаз, Центрэнергогаз, на заводе Ротор г. Камышин.

При диагностики состояния рабочих лопаток в период эксплуатации измерение частот собственных колебаний лопаток хорошо дополняет другие методы контроля, такие как ультразвуковой, вибрационный, вихретоковый и др. Для вихретокового контроля наше предприятие выпускает сравнительно простой, но хорошо зарекомендовавший себя прибор ВДЛ-5.2. Вихретоковые дефектоскопы серии ВДЛ, выпущенные нашим предприятием, работают более 10 лет на предприятиях нефтегазового комплекса и в энергетике.

Приборы для диагностики рабочих лопаток:

• ИЧСК-1 - Измеритель частот собственных колебаний
• ВДЛ-5.2 - Вихретоковый дефектоскоп