Опыт освоения энергоблоков мощностью 500-1200 МВт ТЭС и АЭС показал, что вопросы надежности опорных подшипников и роторов турбин весьма актуальны и им уделяется большое внимание со стороны заводов-изготовителей, научно-исследовательских и наладочных организаций, энергоремонтных предприятий.
Ужесточение норм на вибрацию подшипников, отраженное в [68], повышает требования к качеству изготовления, монтажа и эксплуатации турбоагрегатов на электростанциях. j Если вопросы надежности, связанные с центровкой роторов
I и проточной части цилиндров при монтаже и ремонтах, в лите-j ратуре освещены достаточно подробно, то анализу причин по-| вреждений подшипников в процессе длительной эксплуата-' ции, возникающих в результате неудачной исходной сборки либо недостаточного контроля, посвящены лишь немногие журнальные статьи, отражающие промежуточные результаты исследований ряда организаций.
Заметное место среди диагностических признаков, связанных с повышенными вибрациями, отведено расцентровкам опорных подшипников. Выявить, однако, реальные расцентровки на работающей машине с помощью известных штатных средств контроля не представляется возможным. Вибрационная диагностика может лишь помочь установить характерные изменения параметров после проведения длительных наблюдений по специально составленной программе.
Причины расцентровок подшипников турбоагрегатов многообразны, поэтому исходная информация должна содержать сведения о всех элементах установки:
фундаменте и его основании, включая грунты и сезонные изменения уровня грунтовых вод;
конструктивных особенностях машины и особенностях ее сезонной либо суточной эксплуатации;
компоновке агрегата в машинном зале (продольной, поперечной, вблизи открытых ворот и окон либо между работающими машинами);
состоянии теплоизоляции цилиндров и всех трубопроводов, включая мелкие (каминные откосы, трубопроводы от уплотнений штоков стопорных и регулирующих клапанов, трубопроводы обогрева фланцев и шпилек и т. п.);
значениях температурных расширений цилиндров турбины при пуске и остывании;
центровках машины как при монтаже, так и после всех капитальных ремонтов, внесенных в формуляры.
Настоящая книга знакомит читатели с характерными рас-центровками подшипников турбоагрегатов, с наиболее доступными методами и средствами их исследования, а также методами их предупреждения и устранения, представлены и некоторые перспективные разработки.
При изложении материала авторы обращаются к читателю, знакомому с конструкциями и эксплуатацией мощных турбоагрегатов, работающих на электростанциях. Предполагается, что читатель владеет элементарными сведениями по теории колебаний и имеет представление о методах вибрационных исследований.
Эта книга является практическим пособием для работников монтажных, энергоремонтных и наладочных предприятий, а также для инженерно-технического персонала турбинных цехов тепловых и атомных электростанций.
Все замечания и пожелания авторы проеят присылать по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатом-издат.
Авторы
ВВЕДЕНИЕ
При конструировании турбины и связанного с ней электрического генератора, размещенных на сложном фундаменте, исходят из условий надежной и экономичной работы оборудования.
Необходимо, чтобы многопролетный ротор, вращающийся в опорных подшипниках, устанавливаемый при монтаже согласно непрерывной плавной линии собственного весового прогиба, не менял своего первоначального пространственного положения. Соответствующие статоры цилиндров турбины и статор генератора устанавливают и фиксируют так, чтобы оси их внутренних расточек совпали с осями опорных подшипников роторов с учетом всплытия последних на масляном слое при рабочих частотах вращения.
В этом, собственно, и состоит центровка турбоагрегата, т. е. совмещение центров осей роторов и осей статоров, включающих диафрагмы с направляющим аппаратом, обоймы промежуточных и концевых уплотнений, масляные и водородные уплотнения и т. п. При центровке проточных частей цилиндра высокого давления и цилиндра среднего давления (ЦВД и ЦСД) относительно роторов вводят поправки на деформации из-за разностей температур верха и низа статора, а при центровке проточной части цилиндра низкого давления (ЦНД) принимают во внимание деформации выхлопных частей, вызванные заполнением конденсатора водой и вакуумом [50].
Взаимная центровка роторов в процессе заводского изготовления и последующей сборки на монтажной площадке, а затем при ремонтном обслуживании является одной из важнейших задач, ибо несовершенство присоединения фланцев роторов приводит либо к "колену", если оси соединенных роторов сместились параллельно относительно друг друга, либо к излому, если фланцы роторов после затягивания болтов оказались непараллельны.
И в том, и в другом случае, вследствие кинематического возбуждения, на опорных подшипниках появится вибрация, значение которой пропорционально ошибке сборки фланцев и массе роторов.
5
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие...................................................................................................... 3
Введение ........................................................................................................... 5
Глава первая. Расцентровка турбоагрегатов вследствие нестабильности положения фундамента............................................................................. 9
1.1. Деформации фундамента вследствие податливости грунтов основания ..................................................................................................... 9
1.2. Временные и режимные факторы, влияющие на деформации колонн и ригели фундамента ............................................................. 22
1.3. Неравномерные температурные деформации фундамента............. 27
Глава вторая. Экспериментальные методы и результаты исследования
расцентровок опорных подшипников турбоагрегатов................................ 29
2.1. Определение деформаций фундамента в вертикальной плоскости 29
2.2. Методика определения горизонтальных расцентровок .................... 37
2.3. Исследование суммарных расцентровок оси валопровода ................. 45
2.4. Экспериментальные методы исследования опорных нагрузок и упругодеформированного состояния валопроводов........................... 51
Глава третья. Причины расцентровок опорных подшипников турбин
в процессе эксплуатации ............................................................................ 73
3.1. Влияние вакуума и массы воды в конденсаторе на высотное положение опор.......................................................................................... 73
3.2. Температурные деформации корпусов опорных подшипников турбины и генератора ............................................................................. 79
3.3. Расцентровки подшипников вследствие затрудненных температурных перемещений статоров ...:........................................................ 83
Глава четвертая. Средства измерения расцентровок............................. gg
4.1. Применение геометрического нивелирования ................................... 88
4.2. Гидростатическое нивелирование с помощью переносных приборов
! и его особенности ................................................................................ 93
4.3. Многоточечные стационарные системы............................................... 96
4.4. Уровни.................................................................................................... 105
4.5. Новые методы центровки...................................................................... цо
Глава пятая. Влияние расцентровок на надежность турбоагрегатов
5.1. Работа масляного клина опорных подшипников при нарушении
их соосности ......................................................................................... ИЗ
5.2. Вибрационные характеристики............................................................ 125
5.3. Надежность элементов валопровода при несоосных опорах.............. 143
; Глава шестая. Предупреждение расцентровок......................................... 148
| 6.1. Критерии предельных деформаций оснований и фундаментов......... 148
I 6.2. Допуски на расцентровку подшипников..........................;................... 151
6.3. Методы предупреждения осадок и уменьшения деформаций фундаментов ................................................................................................ 170
6.4. Уменьшение температурных деформаций фундаментов................... 173
Глава седьмая. Методика определения перемещений подшипников
при центровке по опорным реакциям.................................................... 176
7.1. Постановка задачи ............................................................................ 176
7.2. Решение прямой и обратной задач................................................. 1'8
7.3. Реализация методики при ремонте турбин..................................
7.4. Корректировка центровки опор без выкатывания вкладышей ... ш
7.5. Техника измерения опорных реакций...................................... 184
Список литературы........................................................................................... 185
Цена: 150руб.
