Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Объекты энергетического комплекса arrow СО 153-34.17.448-2003  
19.12.2018
    
СО 153-34.17.448-2003

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    УТВЕРЖДЕНО

Приказом
Минэнерго России

от 24.06.2003 г. № 252

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОДЛЕНИЮ СРОКА СЛУЖБЫ МЕТАЛЛА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБИН И КОМПРЕССОРОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

СО 153-34.17.448-2003

Содержание

 TOC o "1-3" p " " h z 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2 ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕМЫ, МЕТОДЫ, СРОКИ ПРОВЕДЕНИЯ И ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛА ДЕТАЛЕЙ К КОНТРОЛЮ В ПРЕДЕЛАХ УСТАНОВЛЕННОГО РЕСУРСА

3 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛА ДЕТАЛЕЙ ГТУ, ПРОРАБОТАВШИХ СВЕРХ РЕСУРСА, УСТАНОВЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯМИ-ИЗГОТОВИТЕЛЯМИ

4 ОСНОВНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ МЕТАЛЛА И РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ ОЦЕНКИ ЭЛЕМЕНТОВ ГТУ

5 НОРМЫ И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ ГТУ

5.1 Корпусные детали турбин и компрессоров

5.2 Роторы турбины

5.3 Шпильки корпусов цилиндров турбин

5.4 Лопатки

5.5 Диафрагмы

Приложение 1

ФОРМУЛЯР ГТУ, ОТРАБОТАВШЕЙ РАСЧЕТНЫЙ РЕСУРС

Приложение 2

РЕШЕНИЕ ЭКСПЕРТНО-ТЕХНИЧЕСКОИ КОМИССИИ, ОРГАНИЗОВАННОЙ СОГЛАСНО ПРИКАЗУ

Вводится в действие с 24 июня 2003 г.

Настоящая Инструкция (СО 153-34.17.448-2003) распространяется на энергетические газотурбинные установки (ГТУ) с пиковой, полупиковой, базовой нагрузкой, работающие на газообразном и жидком топливе при температуре рабочей среды до 1400 °С, и устанавливает основные требования к организации и проведению контроля за состоянием металла, его периодичность, зоны, методы, объемы и нормы контроля, критерии оценки качества металла основных элементов турбин и компрессоров ГТУ в пределах и по истечении установленного срока службы, а также после аварии.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Настоящая Инструкция регламентирует порядок, методы, объем, зоны, периодичность для разных режимов и организационную структуру эксплуатационного контроля за состоянием металла деталей действующих ГТУ (эксплуатирующихся и ремонтирующихся в соответствии с нормативами предприятий-изготовителей ГТУ) в пределах установленного ресурса, а также после аварий и при продлении срока их службы сверх установленного.

Все вопросы, относящиеся к функциональной надежности агрегата, реконструкции, модернизации, организация, эксплуатирующая ГТУ, решает с предприятием-изготовителем отдельно до момента продления ресурса металла ГТУ.

Контроль проводится с целью выявления дефектов (трещин, коррозионно-эрозионных язвин, зон перегревов в виде цветов побежалости, сколов, отшелушивания защитных покрытий и др.) в деталях и узлах энергооборудования ГТУ и обеспечения надежной эксплуатации до проведения очередного контроля.

1.2 Ресурс стационарных ГТУ, в том числе в составе ПГУ, принимается в соответствии с ГОСТ, по нему должны обеспечиваться режимы работы в соответствии с классами использования, указанными в таблице 1.

Таблица 1

Режим работы стационарных ГТУ

Класс использования

Время работы, ч/год

Число пусков, пуск/год

Пиковый режим

Свыше 500 до 2000 вкл.

Свыше 200 до 500 вкл.

Полупиковый режим

Свыше 2000 до 6000 вкл.

Свыше 100 до 200 вкл.

Базовый режим

Свыше 6000

Не более 100

Ресурс ГТУ в соответствии с ГОСТ должен быть не менее указанных в таблице 2.

Таблица 2

Ресурс работы стационарных ГТУ

Ресурс

Режим работы

базовый

пиковый

Средний между капитальными ремонтами

Не менее 25000 ч

1000 пусков или 4000 ч работы под нагрузкой

До снятия

100000 ч

5000 пусков

В технических условиях для ГТУ каждого типа указан ограниченный ресурс для некоторых базовых узлов и деталей (например, лопаток, жарового узла камер сгорания и др.). Эти детали имеют срок службы не менее ресурса между капитальными ремонтами или кратный ему.

1.3 При эксплуатации металл контролируется в основном во время плановых остановок оборудования ГТУ. Как и для паровых турбин, он проводится силами аттестованных лабораторий металлов или службы металлов, ремонтных, специализированных предприятий.

При диагностировании оборудования ГТУ допускается применение новых методов и средств неразрушающего контроля, не указанных в настоящей Инструкции, после их утверждения в установленном порядке.

1.4 Детали и элементы оборудования считаются пригодными к дальнейшей эксплуатации, если результаты контроля подтвердят, что состояние основного и наплавленного металла, а также защитных антикоррозионных и термобарьерных покрытий удовлетворяет требованиям настоящей Инструкции и действующей нормативной документации.

1.5 Если результаты контроля окажутся неудовлетворительными для отдельных ответственных деталей или узлов, для анализа и дополнительного исследования металла привлекаются предприятие-изготовитель и научно-исследовательские организации. При этом рассматриваются результаты контроля за все время эксплуатации поврежденных деталей или узлов (акты) и другие необходимые документы, анализируются все случаи однотипных повреждений, при необходимости составляется программа исследования, разработанная одной из организаций или совместно перечисленными организациями в соответствии с нормативной документацией.

1.6 Перед началом планового ремонта ГТУ при назначении объема контроля необходимо учитывать температурно-временной режим эксплуатации.

В случае забросов температуры газов выше допустимых, согласно инструкции предприятия-изготовителя ГТУ, проводится внеочередной контроль лопаточного аппарата и других деталей и элементов горячего тракта.

В действующих агрегатах не допускается нагрев выше 1200 °С (3 мин и более) лопаток первых ступеней, выполненных из литых никелевых сплавов, и выше 900 °С (3 мин и более) - выполненных из деформируемых сплавов (штампованные лопатки). При достижении указанных температур металл разупрочняется, его прочностные характеристики не удовлетворяют требованиям ТУ и возможно разрушение лопаток. При этом необходимо остановить турбину для проведения дефектоскопии и исследования металла лопаток.

1.7 Визуальному контролю подлежат 100% деталей оборудования. При необходимости можно использовать лупы, эндоскопы и другие оптические средства.

Специальному контролю подлежат элементы энергооборудования ГТУ (лопатки, диски и др.), работающие в режимах, которые могут вызывать возникновение и развитие процессов ползучести, окалинообразования, коррозии, эрозии, усталости, термоусталости, а также изменение структуры и механических свойств под воздействием высоких температур и напряжений, и элементы (корпуса цилиндров, обоймы турбин, коллекторы и др.), работающие в режимах, при которых под влиянием теплосмен протекают процессы коробления вследствие накопления остаточной деформации.

1.8 Работа каких-либо деталей газовых турбин с трещинами не разрешается. Их необходимо демонтировать или подвергнуть ремонту.

1.9 Рабочие и сопловые (направляющие) лопатки с трещинами должны быть заменены новыми. Если на лопатках повторяются одни и те же характерные повреждения, должна быть заменена вся ступень, а причины повреждения установлены при лабораторных исследованиях.

Решение о необходимости небольшого ремонта лопаток в условиях электростанции (выборка мелких единичных трещин, рихтовка небольших забоин, вмятин в ненапряженных зонах лопаток и др.) и последующего контроля в местах ремонта принимается предприятием-изготовителем и техническим руководителем электростанции.

Вопрос о дальнейшей эксплуатации всей ступени лопаток решается после анализа причин повреждения (трещины, язвины и др.) хотя бы одной лопатки.

1.10 Все обнаруженные при контроле трещины в корпусах цилиндров турбин и компрессоров и других ответственных деталей (коллекторов, пламенных труб и др.) должны быть выбраны абразивным инструментом. Полнота выборки контролируется методом ЦД и МПД. В зависимости от глубины выборки место выборки заваривается или оставляется без заварки.

Структура металла по результатам металлографических исследований вырезок, реплик (корпуса цилиндров турбин, роторы и др.) не должна иметь аномальных изменений по сравнению с исходным состоянием.

Механические свойства и микроструктура металла направляющих и рабочих лопаток после длительных наработок должны удовлетворять требованиям технических условий или критериев надежности.

1.11 Все виды неразрушающего контроля, измерения, определение механических свойств, исследование микроструктуры металла, расчеты на прочность следует проводить в соответствии с требованиями государственных и отраслевых стандартов, заводских или отраслевых инструкций.

Аппаратура, ее чувствительность, методики и эталоны настройки, применяемые для контроля, должны соответствовать требованиям нормативных документов к конкретным видам контроля и пройти проверку в установленные сроки.

1.12 Для ответственных деталей небольших размеров (лопатки, крепеж и др.) предусматривается периодическое изъятие их для проведения исследования металла в лабораторных условиях для оценки его состояния после эксплуатации и определения остаточного ресурса.

1.13 После исчерпания ГТУ установленного ресурса (100000 ч или 5000 пусков, см. таблицу 1) или после 7500 пусков, как указано в проектах новых агрегатов, допускается кратковременная эксплуатация сверх указанного срока в пиковом режиме не более 400 ч и 100 пусков, в полупиковом режиме - не более 5000 ч и 100 пусков, в базовом режиме -не более 10000 ч.

Возможность дальнейшей эксплуатации ГТУ определяет организация, эксплуатирующая ГТУ. По результатам обследования составляется формуляр, приведенный в приложении 1, и оформляется решение по форме, приведенной в приложении 2.

1.14 При аварийных остановах с разрушением деталей ГТУ создается экспертно-техническая комиссия, в состав которой рекомендуется включать специалистов предприятия-изготовителя и научно-исследовательских организаций. Причины разрушения металла исследуются по совместно разработанной программе. По результатам исследования металла с установлением причин разрушения деталей предлагаются мероприятия по восстановлению ГТУ (ремонт, замена, возможность и сроки дальнейшей эксплуатации).

1.15 Решение о периодичности, объеме и методах контроля, продлении срока службы отдельных элементов энергооборудования, изготовленных из материалов или по технологии, не вошедших в настоящую Инструкцию, принимается предприятием-изготовителем.

1.16 Проектировщиками и предприятиями-изготовителями оборудования должны быть предусмотрены площадки, смотровые лючки, реперы или указаны зоны на основных деталях для проведения эксплуатационного контроля.

1.17 При исследовании металла после эксплуатации в научно-исследовательских организациях и на предприятии-изготовителе рекомендуется составить программу исследования. При этом предприятие-изготовитель должно предоставить необходимую техническую документацию (технические условия, паспортные данные, чертежи деталей).

1.18 Для определения ресурса и проведения расчетов эквивалентной наработки деталей или ГТУ в целом, а также для разработки рекомендаций о режимах дальнейшей эксплуатации в соответствующих отделах электростанции необходимо хранить следующие данные:

- о продолжительности наработки с дифференциацией по температурным параметрам, общем количестве пусков: холодных, пробных с зажиганиями, со сбоями, ручных, а также об ускоренных нагружениях-разгружениях, аварийных остановах;

- результаты входного и текущего контроля всех основных элементов ГТУ за весь период эксплуатации;

- результаты исследования аварийных отказов;

- сведения о ремонтных работах и замене деталей элементов ГТУ.

1.19 На электростанции должны быть разработаны и утверждены техническим руководителем исполнительные формуляры по контролю за металлом оборудования согласно настоящей Инструкции.

2 ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕМЫ, МЕТОДЫ, СРОКИ ПРОВЕДЕНИЯ И ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛА ДЕТАЛЕЙ К КОНТРОЛЮ В ПРЕДЕЛАХ УСТАНОВЛЕННОГО РЕСУРСА

2.1 Перечень элементов ГТУ, контролируемых в период эксплуатации в пределах расчетного ресурса, приведен в таблице 3.

2.2 Расчетная температура среды дана в графе 2 таблицы 3. Объем контроля элементов, назначенный с учетом особенностей напряженного состояния конструкций и условий эксплуатации и включающий зоны наиболее вероятного образования дефектов, указан в графе 3 таблицы 3, методы контроля - в графе 4, периодичность проведения контроля - в графах 5 и 6, режим работы ГТУ - в графе 7 этой таблицы.

2.3 Срок проведения контроля определяется достижением продолжительности эксплуатации или определенного количества пусков. Продолжительность эксплуатации и количество пусков действуют независимо.

2.4 На основании настоящей Инструкции допускается разработка организацией, эксплуатирующей ГТУ, предприятием-изготовителем производственных инструкций на обследование металла конкретного оборудования ГТУ, которые при необходимости могут ужесточить требования инструкции в части объема и периодичности.

Во время эксплуатации до исчерпания установленного ресурса допускается смещение сроков контроля (25 пусков или 100 ч для пиковых, 20 пусков или 1000 ч для полупиковых и 3000 ч для базовых ГТУ по сравнению со сроками, указанными в таблице 3). Во всех случаях номенклатура элементов и методы контроля должны соответствовать инструкции.

Решение о смещении сроков контроля оборудования ГТУ принимается техническим руководителем электростанции.

Таблица 3

Объемы, методы и сроки проведения контроля основных элементов ГТУ

Объект контроля

Расчетная температура среды, °С

Объем контроля

Методы контроля

Периодичность проведения контроля

Режим работы ГТУ

Примечание

Через каждые (не более), тыс. ч

Количество общих пусков (не более)

 

 

Корпусные детали и сварные соединения турбин и компрессоров

Корпуса цилиндров (верхние и нижние половины с горизонтальными или вертикальны ми разъемами, выхлопные части), промежуточные корпуса турбин и компрессоре в, корпуса диафрагм турбин и компрессоре в сварно-литой, литой или сварной конструкции из листового проката, корпус опорного венца

540 и ниже

100% поверхности (внутренние, зоны радиусных переходов, поверхности разъемов, наружные поверхности у фланцев, свободные от изоляции)

ВК

1,2

300

Пиковый

Для корпусов компрессоров периодичность контроля увеличить в 1,5 раза

15

300

Полупиковый

30

50

Базовый

100% внутренних и наружных поверхностей радиусных переходов, посадочных мест диафрагм, плоскости горизонтальных и вертикальных разъемов и в подозрительных местах На внутренних корпусах цилиндра - пояски под первые диафрагмы Сварные швы Вырезки образцов для оценки надежности металла горячих зон корпусов цилиндров (по эскизам и по согласованию с конструкторами предприятия-изготовителя)

МПД, ЦД

5

1200

Пиковый

60

1200

Полупиковый

60

100

Базовый

 

При

 наличии

трещин

глубиной

40%

толщины

стенки

и более

 

Определение соответствия их нормам ТУ

Входной направляющий аппарат (ВНА) компрессора направляющими лопатками

20

100% направляющих лопаток, поверхность обода в доступных местах, лопатки спрямляющего аппарата 100% направляющих и спрямляющих лопаток (входные и выходные кромки, галтели)

ВК

1,2

300

Пиковый

 

15

300

Полупиковый

 

МПД, ЦД

5

1200

Пиковый

 

60

1200

Полупиковый

 

Лопатки спрямляющего аппарата

20

100% лопаток

ВК,

 МПД ЦД

30

600

Полупиковый

 

60

100

Базовый

 

Силовые корпуса внутреннего, заднего и опорноупорного подшипников сварно-литой конструкции

20

100% поверхностей деталей (внутренние, наружные, зоны радиусных переходов) 100% поверхностей деталей (внутренние, наружные, зоны радиусных переходов у ребер жесткости и к телу корпуса и другие галтели)

ВК

1,2

300

Пиковый

 

15

300

Полупиковый

 

МПД, ЦД

60

100

Базовый

 

1,2

300

Пиковый

 

30

600

Полупиковый

 

60

100

Базовый

 

Корпуса входного и выходного конфузора с ребрами жесткости сварно-литой конструкции, диффузоры (входной и выходной)

20

100% поверхности (внутренние, наружные, зоны радиусных переходов деталей), 100% сварных швов (внутренние, наружные)

ВК, ЦД

1,2

300

Пиковый

 

15

300

Полупиковый

 

60

100

Базовый

 

Сварные соединение и ремонтные заварки корпусов турбин, компрессоров, промежуточных корпусов турбин и компрессоров

540 и ниже

100% поверхностей сварных швов (внутренние, наружные)

ВК

1,2

300

Пиковый

Совместно с предприятием-изготовителем. При вынужденной эксплуатации корпусов с не полностью удаленными при ремонте трещинами вопрос о длительности работы и периодичности контроля решается ОАО "ВТИ"

15

300

Полупиковый

100% поверхностей сварных швов и околошовных зон шириной не менее 80 мм по обе стороны от шва

МПД или ЦД

1,2

300

Пиковый

30

600

Полупиковый

60

100

Базовый

100% поверхностей всех ремонтных заварок, выполненных аустенитными электродами

ЦД

1,2

300

Пиковый

15

300

Полупиковый

30

50

Базовый

100% поверхностей всех ремонтных заварок, выполненных перлитными электродами по Инструкции И 34-80-020-85

МПД или ЦД

1,2

300

Пиковый

15

300

Полупиковый

30

50

Базовый

Сварные соединения и ремонтные заварки силовых корпусов внутреннего, заднего и опорно-упорного подшипников

20

100% поверхностей сварных швов (внутренние, наружные)

ВК

1,2

300

Пиковый

15

300

Полупиковый

100% поверхностей всех ремонтных заварок, выполненных аустенитными электродами

ЦД

30

50

Базовый

1,2

300

Пиковый

15

300

Полупиковый

100% поверхностей всех ремонтных заварок, выполненных перлитными электродами

МПД или ЦД

30

50

Базовый

1,2

300

Пиковый

15

300

Полупиковый

30

50

Базовый

Детали проточной части турбин

Роторы: Цельнокованые роторы, передние и задние концевые части валов, полумуфты, уплотнительные, промежуточные и покровные диски, соединительная часть ротора с фланцами шейка среднего опорного подшипника) , барабан, фланец жесткой полумуфты

Независимо от температуры

Поверхности ободов и отверстий в них, ступиц, гребней, полотен и галтелей дисков, галтели тепловых канавок, передних и задних концевых частей каналов, свободных от уплотнений, поверхности и галтели полумуфт

ВК

При каждом вскрытии и всех режимах работы

 

 

МПД или ПД, ВТД, УЗД (гребни, ободы)

5

1200

Пиковый

60

1200

Полупиковый

60

100

Базовый

20

5000

Пиковый

100

1800

Полупиковый

100

200

Базовый

450 и выше

Поверхность осевого канала диаметром 70 мм и более

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: