способ диагностики штока регулирующего клапана паровой турбины

Формула изобретения

Способ диагностики штока регулирующего клапана паровой турбины, отличающийся тем, что он осуществляется в несколько стадий - при изготовлении и ревизии в период эксплуатации регулирующего клапана, и состоит в том, что при снятой приводной колонке клапана на штоке, за пределами паровой коробки клапана, устанавливают тензодатчик, возбуждают поперечные колебания ударным воздействием на верхний торец штока, записывают частотную характеристику затухающих колебаний и сравнивают ее с записанной на предыдущей стадии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области эксплуатации мощных паровых турбин и касается их технического обслуживания. Более точно объектом изобретения является способ диагностики штока регулирующего клапана турбины.

Шток регулирующего клапана работает в сложном напряженном состоянии, при котором возможны изгибы, вибрации штока и его обрывы, что чревато для турбины аварийными ситуациями. Главной причиной обрывов штока, а также отчасти и его изгибов является возникновение и развитие усталостных трещин, которым, в основном, подвержены галтельные переходы между телом штока и его головками - верхней, соединяющейся с приводным механизмом, и нижней, соединяющейся с чашей клапана. Верхний галтельный переход за пределами паровой коробки может быть продиагностирован визуальным способом с использованием лупы или способом магнитопорошковой дефектоскопии, широко применяющимся для диагностики цилиндров паровых турбин. Однако использование этих способов для нижнего галтельного перехода в паровой коробке клапана требует его разборки, которая является очень сложной и трудоемкой операцией, осуществляемой только при плановых и аварийных ремонтах с непременным остыванием турбины, в том числе и по причине уже произошедшего обрыва клапана.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания способа диагностики штока регулирующего клапана, который мог бы быть использован при ее остановках в процессе эксплуатации для выявления трещин в штоке без необходимости демонтажа клапана и извлечения из него штока.

Эта задача решается благодаря способу диагностики штока регулирующего клапана, который осуществляется в несколько стадий - при изготовлении и ревизии в период эксплуатации регулирующего клапана и состоит в закреплении на штоке за пределами паровой коробки тензодатчика при снятой приводной колонке, возбуждении поперечных колебаний ударным воздействием на верхний торец штока, записи частотной характеристики затухающих колебаний и ее сравнении с предшествующими записями.

Как известно, трещинообразование в исследуемом теле приводит к уменьшению его жесткости, что отражается на создании в нем затухающих колебаний. Поэтому сравнительный анализ последовательных во времени частотных характеристик способен оказаться индикатором появления и развития трещин в штоке регулирующего клапана.

Сущность настоящего изобретения поясняется следующим далее подробным описанием одного из примеров его осуществления, иллюстрируемого прилагаемой схемой, показывающей основную часть способа в его реализации.

Как уже указано при описании сущности изобретения способ реализуется в несколько стадий - при изготовлении регулирующего клапана и диагностике его штока в процессе эксплуатации. При этом все эти стадии выполняются аналогичным образом, иллюстрируемым прилагаемой схемой.

Клапан содержит паровую коробку 1 и заключенный в нее шток 2, связанный нижней головкой 3 с чашей клапана 4. Верхняя головка 5, соединяемая с приводным механизмом (на схеме, иллюстрирующей способ, не показан), находится за пределами паровой коробки 1 клапана. При осуществлении способа приводная колонка снимается и верхний торец штока становится свободным. На близлежащую часть штока за пределами галтельного перехода от тела к головке 5 штока прикрепляют тензодатчик 6 любым обычным способом, в частности наклеиванием, и соединяют его с регистрирующей аппаратурой.

После такой подготовки на верхний торец штока 5 осуществляют ударное воздействие для возбуждения поперечных колебаний штока 2 и записывают на регистрирующей аппаратуре частотную характеристику затухающих колебаний. При этом инструментом для возбуждения поперечных колебаний штока 2 может быть любой, в частности пружинный, ударник 7 с нормированной силой воздействия, но может быть использован и молоток, т.к. для исследования поперечных колебаний штока важны частотные характеристики, а амплитудные составляющие не имеют принципиального значения.

После проведения указанной процедуры осуществляют сравнение полученной частотной характеристики с предыдущей (ими). Такое сравнение может осуществляться экспертом на основе бумажных носителей, но может быть осуществлено на компьютере с помощью разработанной программы, учитывающей индивидуальные параметры для каждого клапана и его штока. При этом увеличение длительности затухающих колебаний штока и их частоты может прогнозировать снижение его жесткости, а, следовательно, появление и развитие в нем трещин.