СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ШТОКА РЕГУЛИРУЮЩЕГО КЛАПАНА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ Российский патент 2004 года по МПК G01M13/00 

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.

Изобретение относится к области эксплуатации мощных паровых турбин и касается их технического обслуживания. Способ диагностики осуществляется в несколько стадий - при изготовлении и ревизии в период эксплуатации турбины. При осуществлении способа на каждой стадии после снятия приводной колонки клапана на штоке за пределами паровой коробки клапана устанавливают тензодатчик. После этого возбуждают поперечные колебания ударным воздействием на его верхний торец и осуществляют запись частотной характеристики затухающих колебаний. Далее сравнивают эту характеристику с полученными на предыдущей стадии и по характеру изменений судят об изменении жесткости штока и вероятном трещинообразовании. Способ для выявления трещин на штоке не требует трудоемкой операции разборки клапана. 1 ил.

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.