Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний

Представлены методика и результаты оценки усталостной поврежденности материала валопровода паровой турбины при крутильных колебаниях, возникающих при нештатных режимах работы турбогенератора (короткое замыкание на генераторе, включение его в сеть с грубой синхронизацией и т.п.). Показаны сочетания п...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2011
Автор: Бовсуновский, А.П.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2011
Назва видання:Проблемы прочности
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95196
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний / А.П. Бовсуновский // Проблемы прочности. — 2011. — № 5. — С. 5-20. — Бібліогр.: 19 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-95196
record_format dspace
spelling irk-123456789-951962016-02-17T03:02:18Z Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний Бовсуновский, А.П. Научно-технический раздел Представлены методика и результаты оценки усталостной поврежденности материала валопровода паровой турбины при крутильных колебаниях, возникающих при нештатных режимах работы турбогенератора (короткое замыкание на генераторе, включение его в сеть с грубой синхронизацией и т.п.). Показаны сочетания параметров нагружения, при которых достигается предельное состояние валопровода Представлено методику і дані щодо оцінки втомної пошкодженості матеріалу валопроводу парової турбіни при крутильних коливаннях, що виникають у езультаті позаштатних режимів роботи турбогенератора (коротке замикання на генераторі, включення його в мережу з грубою синхронізацією і т.п.). Показано оєднання параметрів навантаження, за яких досягається граничний стан валопроводу. 2011 Article Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний / А.П. Бовсуновский // Проблемы прочности. — 2011. — № 5. — С. 5-20. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95196 621.165.65-192 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
spellingShingle Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
Бовсуновский, А.П.
Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний
Проблемы прочности
description Представлены методика и результаты оценки усталостной поврежденности материала валопровода паровой турбины при крутильных колебаниях, возникающих при нештатных режимах работы турбогенератора (короткое замыкание на генераторе, включение его в сеть с грубой синхронизацией и т.п.). Показаны сочетания параметров нагружения, при которых достигается предельное состояние валопровода
format Article
author Бовсуновский, А.П.
author_facet Бовсуновский, А.П.
author_sort Бовсуновский, А.П.
title Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний
title_short Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний
title_full Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний
title_fullStr Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний
title_full_unstemmed Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний
title_sort оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний
publisher Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
publishDate 2011
topic_facet Научно-технический раздел
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95196
citation_txt Оценка усталостной поврежденности валопровода паровой турбины в результате крутильных колебаний / А.П. Бовсуновский // Проблемы прочности. — 2011. — № 5. — С. 5-20. — Бібліогр.: 19 назв. — рос.
series Проблемы прочности
work_keys_str_mv AT bovsunovskijap ocenkaustalostnojpovreždennostivaloprovodaparovojturbinyvrezulʹtatekrutilʹnyhkolebanij
first_indexed 2025-07-07T01:55:44Z
last_indexed 2025-07-07T01:55:44Z
_version_ 1836951373121323008
fulltext ÍÀÓ×ÍÎ-ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÉ ÐÀÇÄÅË ÓÄÊ 621.165.65-192 Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ïàðîâîé òóðáèíû â ðåçóëüòàòå êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé À. Ï. Áîâñóíîâñêèé Èíñòèòóò ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà apbovsunovsky@gmail.com Ïðåäñòàâëåíû ìåòîäèêà è ðåçóëüòàòû îöåíêè óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè ìàòåðèàëà âàëîïðîâîäà ïàðîâîé òóðáèíû ïðè êðóòèëüíûõ êîëåáàíèÿõ, âîçíèêàþùèõ ïðè íåøòàòíûõ ðåæèìàõ ðàáîòû òóðáîãåíåðàòîðà (êîðîòêîå çàìûêàíèå íà ãåíåðàòîðå, âêëþ÷åíèå åãî â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé è ò.ï.). Ïîêàçàíû ñî÷åòàíèÿ ïàðàìåòðîâ íàãðóæåíèÿ, ïðè êîòîðûõ äîñòèãàåòñÿ ïðåäåëüíîå ñîñòîÿíèå âàëîïðîâîäà. Êëþ÷åâûå ñëîâà: âàëîïðîâîä òóðáèíû, êðóòèëüíûå êîëåáàíèÿ, óñòàëîñòíàÿ ïîâðåæäåííîñòü, ïðåäåëüíîå ñîñòîÿíèå. Ââåäåíèå. Ïðè àíàëèçå êîëåáàòåëüíûõ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â ïàðî- âîé òóðáèíå, îñíîâíîå âíèìàíèå îáû÷íî óäåëÿþò ïîïåðå÷íûì êîëåáàíèÿì âàëà. Äåéñòâèòåëüíî, çíà÷èòåëüíûå ïî àìïëèòóäå èçãèáíûå êîëåáàíèÿ ðîòî- ðîâ òóðáèíû âîçíèêàþò â ïðîöåññå åå ðàçãîíà è îñòàíîâà ïðè êðèòè÷åñêèõ ñêîðîñòÿõ âðàùåíèÿ âàëà.  òî æå âðåìÿ íå ìåíåå, à â ðÿäå ñëó÷àåâ áîëåå îïàñíûìè ÿâëÿþòñÿ êðóòèëüíûå êîëåáàíèÿ âàëà òóðáèíû, îáóñëîâëåííûå íåêîòîðûìè ðåæèìàìè ðàáîòû òóðáîãåíåðàòîðà. Îá îïàñíîñòè êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé ñâèäåòåëüñòâóåò, â ÷àñòíîñòè, êàòà- ñòðîôè÷åñêîå ðàçðóøåíèå ðîòîðà ñðåäíåãî äàâëåíèÿ ïàðîâîé òóðáèíû íà ýëåêòðîñòàíöèè Ãàëëàòèí (ÑØÀ) â 1974 ã., âûçâàííîå ðîñòîì òðåùèíû â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ëåò ïîä äåéñòâèåì öèêëè÷åñêîãî êðó÷åíèÿ [1], à òàêæå ðàçðóøåíèå òðåòüåãî ýíåðãîáëîêà Êàøèðñêîé ÃÐÝÑ â 2002 ã. [2]. Âîçìîæ- íîñòü âîçíèêíîâåíèÿ çíà÷èòåëüíûõ êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé âàëà ïðè âíåçàï- íîì êîðîòêîì çàìûêàíèè íà ãåíåðàòîðå ïîêàçàíà â ðàáîòå [3], âûïîëíåííîé íà óìåíüøåííîé ìîäåëè òóðáîàãðåãàòà. Ïî ðåçóëüòàòàì ðàññëåäîâàíèÿ àâàðèè íà Êàøèðñêîé ÃÐÝÑ óñòàíîâëåíû îñíîâíûå ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé âàëà òóðáèíû [2]: ðåæèì êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ; ìîìåíòû âêëþ÷åíèÿ òóðáîãåíåðàòîðà â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé; äèíàìè÷åñêàÿ íåóñòîé÷èâîñòü ñèñòåìû òóðáîãåíåðàòîð–ñåòü; íåðàâíîìåðíîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ãåíåðàòîðà. Îäíàêî, íåñìîòðÿ íà áîëüøóþ ïîòåíöèàëüíóþ îïàñíîñòü êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé âàëîïðîâîäà, èõ ðåãèñòðàöèÿ íà ýêñïëóàòèðóþùèõñÿ ïàðîâûõ òóð- © À. Ï. ÁÎÂÑÓÍÎÂÑÊÈÉ, 2011 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 5 áèíàõ íå ïðîâîäèòñÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, äàííûå îá óðîâíå êðóòèëüíûõ êîëå- áàíèé âàëà òóðáèíû ïðè äèíàìè÷åñêîì âçàèìîäåéñòâèè ñ ãåíåðàòîðîì îòñóò- ñòâóþò. Ïîýòîìó îöåíèòü óðîâåíü êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé âàëà, à òàêæå ñîîò- âåòñòâóþùèé óðîâåíü óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè ìàòåðèàëà ðîòîðîâ ïðè ðàçëè÷íîì äèíàìè÷åñêîì âîçäåéñòâèè ñî ñòîðîíû ãåíåðàòîðà íà âàë òóðáèíû â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìîæíî ëèøü íà îñíîâàíèè ìîäåëèðîâàíèÿ òàêîãî âîçäåé- ñòâèÿ. Ñîãëàñíî ñëîæèâøåéñÿ ïðàêòèêå, îöåíêà îñòàòî÷íîãî ðåñóðñà ïàðîâûõ òóðáèí îñíîâûâàåòñÿ, ãëàâíûì îáðàçîì, íà àíàëèçå òåðìîíàïðÿæåííîãî ñîñòîÿ- íèÿ ðîòîðà è êîðïóñà òóðáèíû è èññëåäîâàíèè äåãðàäàöèè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ èõ ìàòåðèàëîâ [4]. Ïðè ýòîì óñòàëîñòíîå ïîâðåæäåíèå âàëà òóðáèíû â ðåçóëüòàòå åãî êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé âî âíèìàíèå íå ïðèíèìàåòñÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííûì îøèáêàì ïðè îöåíêå ðåàëüíîé ïîâðåæäåííîñòè ýëåìåíòîâ ïàðîâûõ òóðáèí. Ñ òî÷êè çðåíèÿ ìåõàíè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ êîðîòêîå çàìûêàíèå íà ãåíå- ðàòîðå èëè âêëþ÷åíèå åãî â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé ïðèâîäèò ê êðàòêî- âðåìåííîìó ìîùíîìó âñïëåñêó ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà, äåéñòâó- þùåãî ñî ñòîðîíû ãåíåðàòîðà íà âàëîïðîâîä òóðáèíû. Äèíàìè÷åñêîå íàãðó- æåíèå òàêîãî òèïà ÿâëÿåòñÿ ñëîæíûì äëÿ àíàëèçà è òðåáóåò èñïîëüçîâàíèÿ òåõ èëè èíûõ ÷èñëåííûõ ìîäåëåé [5]. Âñïëåñê ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåí- òà â îáùåì ñëó÷àå ìîæåò áûòü îõàðàêòåðèçîâàí òðåìÿ ïàðàìåòðàìè: âåëè÷è- íîé, äëèòåëüíîñòüþ è ôîðìîé. Àìïëèòóäû ðàçëè÷íûõ ôîðì êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé òóðáèíû, ðàâíî êàê è óñòàëîñòíàÿ ïîâðåæäåííîñòü ìàòåðèàëà ðîòîðîâ, â òîé èëè èíîé ìåðå çàâèñÿò îò ýòèõ ïàðàìåòðîâ.  îáùåì ñëó÷àå ñïîñîáíîñòü ìàòåðèàëîâ ñîïðîòèâëÿòüñÿ ïåðåìåííûì íàãðóçêàì çàâèñèò îò öåëîãî ðÿäà ôàêòîðîâ. Ïðèìåíèòåëüíî ê ðîòîðàì òóð- áèí òåïëîâûõ ñòàíöèé ê èõ ÷èñëó îòíîñÿòñÿ àñèììåòðèÿ öèêëà íàãðóæåíèÿ [6], âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà [7], ìàñøòàáíûé ôàêòîð [8, 9], êîíöåíòðàöèÿ íàïðÿ- æåíèé [9], íåîäíîðîäíîñòü ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñòàëè ïî îáúåìó ðîòîðà [10, 11] è äð. Îíè äîëæíû ó÷èòûâàòüñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ äîñòîâåðíîé îöåíêè öèêëè÷åñêîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà òóðáèíû ïðè êîëåáàíèÿõ. Öåëü äàííîé ðàáîòû çàêëþ÷àåòñÿ â èññëåäîâàíèè ðàçëè÷íûõ âîçìîæíûõ ñëó÷àåâ äèíàìè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ âàëà òóðáèíû ïðè âíåçàïíîì êîðîòêîì çàìûêàíèè íà ãåíåðàòîðå è âêëþ÷åíèè åãî â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé è îöåíêå ñòåïåíè ñóììàðíîãî óñòàëîñòíîãî ïîâðåæäåíèÿ ìàòåðèàëà ðîòîðîâ ïðè ýòèõ ðåæèìàõ íàãðóæåíèÿ çà âðåìÿ ýêñïëóàòàöèè òóðáèíû. Ìåòîäèêà ðàñ÷åòà öèêëè÷åñêîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ïðè êðóòèëüíûõ êîëåáàíèÿõ. Ïàðîâàÿ òóðáèíà Ê-200-130 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæíóþ ìåõàíè÷åñêóþ ñèñòåìó, ñîñòîÿùóþ èç ðîòîðîâ âûñîêîãî äàâëåíèÿ (ÐÂÄ), ñðåäíåãî (ÐÑÄ) è íèçêîãî (ÐÍÄ), à òàêæå ãåíåðàòîðà (íà ðèñ. 1 íå ïîêàçàí). Âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ òàêîé ìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû, âîçíèêàþùèå â ðåçóëüòàòå êîðîòêîãî âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà, èññëåäîâàëè ÷èñëåííî ñ ïîìîùüþ ìîäåëè âàëîïðîâîäà òóðáèíû Ê-200-130 â âèäå êîëåáà- òåëüíîé ñèñòåìû ñ ÷åòûðüìÿ ñòåïåíÿìè ñâîáîäû (ðèñ. 2).  ìîäåëü çàêëà- äûâàëè èíåðöèîííûå è æåñòêîñòíûå ñâîéñòâà âàëîïðîâîäà [5]. Íîìèíàëüíûå êðóòÿùèå ìîìåíòû, âîçíèêàþùèå íà öèëèíäðàõ ñîîòâåò- ñòâåííî âûñîêîãî, ñðåäíåãî è íèçêîãî äàâëåíèÿ, âçÿòû èç óñëîâèé ýêñïëóàòà- À. Ï. Áîâñóíîâñêèé 6 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 öèè òóðáèíû: Ì â �0 196, ÌÍ ì� ; Ì ñ �0 291, ÌÍ ì� ; Ì í �0 163, ÌÍ ì� [5]. Íîìèíàëüíûé êðóòÿùèé ìîìåíò, äåéñòâóþùèé ìåæäó âàëîïðîâîäîì òóðáè- íû è ãåíåðàòîðîì, ðàâåí ñóììå ýòèõ ìîìåíòîâ Ì ñóì �0 65, ÌÍ ì� . Íà ðèñ. 2 è äàëåå ïî òåêñòó Ì ð îáîçíà÷àåò àìïëèòóäó âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî êðóòÿ- ùåãî ìîìåíòà. Êðóòèëüíûå êîëåáàíèÿ òàêîé ìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû îïèñûâàþòñÿ ñèñòå- ìîé ÷åòûðåõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, ìàòðè÷íàÿ ôîðìà êîòîðûõ èìååò âèä [ ]{��} [ ]{ �} [ ]{ } { } ( ),I D K M F t� � �� � � (1) ãäå [ ]I – ìàòðèöà ìîìåíòîâ èíåðöèè ìàññ äèñêîâ; [ ]D – ìàòðèöà äåìï- ôèðîâàíèÿ; [ ]K – ìàòðèöà æåñòêîñòè; { }M – âåêòîð ìîìåíòîâ; F t( ) – âðå- ìåííàÿ ôóíêöèÿ ìîìåíòà; { }� – âåêòîð óãëîâ ïîâîðîòîâ äèñêîâ. Ìåòîä ðåøåíèÿ ñèñòåìû (1) äëÿ ñëó÷àÿ êðàòêîâðåìåííî ïðèëîæåííîé íàãðóçêè îïèñàí ðàíåå [6]. Ïðè ýòîì îñíîâíîå âíèìàíèå óäåëÿëîñü èññëå- äîâàíèþ êîëåáàíèé â íàèáîëåå îïàñíûõ ìåñòàõ âàëîïðîâîäà: ìåæäó ðîòîðîì íèçêîãî äàâëåíèÿ è ãåíåðàòîðîì (íà ðèñ. 1 ñå÷åíèå 1), ìåæäó ðîòîðàìè ñðåäíåãî è íèçêîãî äàâëåíèÿ (ñå÷åíèå 2) è ìåæäó ðîòîðàìè âûñîêîãî è ñðåäíåãî äàâëåíèÿ (ñå÷åíèå 3). Âåëè÷èíà âñïëåñêà áûëà ïðèíÿòà ðàâíîé òðåì è øåñòè íîìèíàëüíûì ìîìåíòàì. Øåñòèêðàòíûé âñïëåñê ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà ìîäåëè- Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ... ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 7 Ðèñ. 1. Ïàðîâàÿ òóðáèíà Ê-200-130. Ðèñ. 2. Ìîäåëü âàëîïðîâîäà ïàðîâîé òóðáèíû. ðîâàë ðåæèì êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ íà ãåíåðàòîðå, òðåõêðàòíûé – ðåæèì âêëþ- ÷åíèÿ ãåíåðàòîðà â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé. Ôîðìó âñïëåñêà ìîìåíòà è åãî äëèòåëüíîñòü çàäàâàëè ôóíêöèåé F t( ) â âèäå ïðÿìîóãîëüíèêà è áèãàð- ìîíèêè (ðèñ. 3). Áèãàðìîíè÷åñêàÿ ôîðìà âûíóæäàþùåé ñèëû ïðè âíåçàïíîì òðåõôàçíîì êîðîòêîì çàìûêàíèè íà ãåíåðàòîðå ñëåäóåò èç ðàáîòû [12] è èìååò âèä F t t t( ) , , sin( ) , sin( ),� � �0 046 0 627 0 467 2� � (2) ãäå ��314 ðàä/ñ. Äîñòîâåðíîñòü ìîäåëè áûëà ïîäòâåðæäåíà ïðè ñîïîñòàâëåíèè ðåçóëü- òàòîâ ðàñ÷åòîâ, âûïîëíåííûõ íà êîíå÷íîýëåìåíòíîé ìîäåëè òóðáèíû [5], ñîñòîÿùåé èç 50 òûñ. ýëåìåíòîâ, è íà ìîäåëè âàëîïðîâîäà ñ áîëüøèì ÷èñëîì ñîñðåäîòî÷åííûõ ìàññ è áåçûíåðöèîííûõ æåñòêîñòåé [13]. Ñëåäñòâèåì êðàòêîâðåìåííîãî âîçäåéñòâèÿ âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî êðóòÿ- ùåãî ìîìåíòà íà ìåõàíè÷åñêóþ ñèñòåìó ÿâëÿåòñÿ âîçíèêíîâåíèå çàòóõàþùå- ãî êîëåáàòåëüíîãî ïðîöåññà.  ðàñ÷åòàõ ïðèíÿòî ëèíåéíîå âÿçêîå äåìïôè- ðîâàíèå, ïîýòîìó çàòóõàþùèé êîëåáàòåëüíûé ïðîöåññ îïèñûâàåòñÿ ýêñïîíåí- öèàëüíîé ôóíêöèåé âèäà � � � max sin ,� � a fte t (3) ãäå � à – íà÷àëüíàÿ àìïëèòóäà íàïðÿæåíèé çàòóõàþùåãî ïðîöåññà; – ëîãàðèôìè÷åñêèé äåêðåìåíò êîëåáàíèé, õàðàêòåðèçóþùèé òåìï çàòóõàíèÿ ñâîáîäíûõ êîëåáàíèé; f è � – ÷àñòîòà è êðóãîâàÿ ÷àñòîòà ñâîáîäíûõ êîëåáàíèé âàëîïðîâîäà ñîîòâåòñòâåííî; t – âðåìÿ. Àìïëèòóäó i-ãî öèêëà çàòóõàþùåãî ïðîöåññà îïðåäåëÿëè ïî ôîðìóëå � � i a iemax ( )/ .� � �1 4 4 (4) 8 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 À. Ï. Áîâñóíîâñêèé Ðèñ. 3. Ôîðìû âñïëåñêîâ ðåàêòèâíûõ êðóòÿùèõ ìîìåíòîâ. ×èñëî ïîâðåæäàþùèõ öèêëîâ íàãðóæåíèÿ â òàêîì ïðîöåññå îïðåäåëÿ- åòñÿ óðîâíåì äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé ìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû. Ðàññåÿíèå ýíåðãèè êîëåáàíèé âàëîïðîâîäà â óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè îáóñëîâëåíî ïîòå- ðÿìè ýíåðãèè â ìàòåðèàëå, êîíñòðóêöèîííûì ðàññåÿíèåì ýíåðãèè è àýðî- äåìïôèðîâàíèåì, ñâÿçàííûì ñ âçàèìîäåéñòâèåì êîëåáëþùèõñÿ ýëåìåíòîâ ñ ïàðîâîçäóøíîé ñðåäîé. Ó÷èòûâàÿ ñëîæíîñòü îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèêè äåìïôèðîâàíèÿ êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé ðåàëüíîãî âàëîïðîâîäà òóðáèíû, ïðè ìîäåëüíûõ ðàñ÷åòàõ åå çíà÷åíèå âàðüèðîâàëîñü â äèàïàçîíå �2 30... % [13– 15]. Ðàñ÷åò öèêëè÷åñêîé ïðî÷íîñòè âàëà ïðîâîäèëè ïî ëèíåéíîé òåîðèè ñóììèðîâàíèÿ ïîâðåæäåíèé (ãèïîòåçà Ïîëüìãðåíà–Ìàéíåðà) [16, 17], â ñîîò- âåòñòâèè ñ êîòîðîé óñëîâèå ðàçðóøåíèÿ ïðè áëî÷íîì íàãðóæåíèè èìååò âèä n N i ii s ð , � � 1 1 (5) ãäå ni – ÷èñëî öèêëîâ íàãðóæåíèÿ ñ àìïëèòóäîé íàïðÿæåíèé � i max; N ið – ÷èñëî öèêëîâ äî ðàçðóøåíèÿ ïðè öèêëè÷åñêîì íàãðóæåíèè ñ àìïëèòóäîé íàïðÿæåíèé � i max; s – êîëè÷åñòâî óðîâíåé (áëîêîâ) íàãðóæåíèÿ. Ñòðîãî ãîâîðÿ, ñêîðîñòü íàêîïëåíèÿ ïîâðåæäåíèé íåñêîëüêî âîçðàñòàåò ñ óâåëè- ÷åíèåì ÷èñëà öèêëîâ íàãðóæåíèÿ; ïðè ñëó÷àéíîì íàãðóæåíèè ýòèì ýôôåêòîì ïðåíåáðåãàëè êàê íåçíà÷èòåëüíûì [18]. Âîçìîæíîñòè ñîâðåìåííîé âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè ïîçâîëÿþò ïðîñóì- ìèðîâàòü ïîâðåæäåíèå íà êàæäîì öèêëå íàãðóæåíèÿ, ò.å. ðåàëèçîâàòü ñëó÷àé, êîãäà êîëè÷åñòâî áëîêîâ íàãðóæåíèÿ s ðàâíî ÷èñëó öèêëîâ äåôîðìèðîâàíèÿ. Ïðè ýòîì öèêëè÷åñêàÿ ïîâðåæäåííîñòü ìàòåðèàëà îöåíèâàåòñÿ ïàðàìåòðîì � �� � i i s 1 , (6) ãäå � i – ïîâðåæäåííîñòü ìàòåðèàëà íà i-ì öèêëå êîëåáàíèé. Àëãîðèòì îïðåäåëåíèÿ ïîâðåæäåííîñòè ìàòåðèàëà áûë ñëåäóþùèì. Âíà- ÷àëå ïî ôîðìóëå (8) îïðåäåëÿåòñÿ àìïëèòóäà íàïðÿæåíèé i-ãî (íà÷èíàÿ ñ ïåðâîãî) öèêëà çàòóõàþùèõ êîëåáàíèé � i max . Çàòåì äëÿ ýòîé àìïëèòóäû ïî (5) îïðåäåëÿåòñÿ ÷èñëî öèêëîâ äî ðàçðóøåíèÿ N ið . Ïîâðåæäåííîñòü ìàòå- ðèàëà íà i-ì öèêëå êîëåáàíèé âû÷èñëÿåòñÿ ïî âûðàæåíèþ � i iN � 1 ð . (7) Ýòîò ïðîöåññ âûïîëíÿåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíî äëÿ êàæäîãî èç i öèêëîâ çàòóõàþùèõ êîëåáàíèé. Âû÷èñëåíèÿ ïðåêðàùàþòñÿ, åñëè àìïëèòóäà íàïðÿ- æåíèé i-ãî öèêëà êîëåáàíèé � i max îêàçûâàåòñÿ ìåíüøå ïðåäåëà âûíîñëè- âîñòè ðîòîðíîé ñòàëè ��1. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 9 Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ...  ðàáîòå èñïîëüçîâàëè êðèâóþ óñòàëîñòè ðîòîðíîé ñòàëè 25Õ1Ì1ÔÀ (ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ èçãîòîâëåíèÿ ðîòîðà âàëîïðîâîäà òóðáèíû Ê-200-130), êîòî- ðàÿ áûëà ïîëó÷åíà â óñëîâèÿõ ñèììåòðè÷íîãî öèêëà êðó÷åíèÿ ïðè òåìïå- ðàòóðå 20�Ñ è àïïðîêñèìèðîâàíà çàòóõàþùåé ýêñïîíåíòîé âèäà [14] � max ( ) ( ) ,� � �0 p c u bN N (8) ãäå 0 , p è è – êîýôôèöèåíòû ôóíêöèè, 0 208 3� , , p �3176 229, , u �185966 681, ; N – ÷èñëî öèêëîâ äî ðàçðóøåíèÿ îáðàçöà; ñ è b – ïîêà- çàòåëè ñòåïåíè, ñ��0 3114, , b��0 8348, . Âëèÿíèå ýêñïëóàòàöèîííûõ ôàêòîðîâ (òåìïåðàòóðà, àñèììåòðèÿ öèêëà è ìàñøòàáíûé ôàêòîð), õàðàêòåðíûõ äëÿ ïàðîâûõ òóðáèí, íà öèêëè÷åñêóþ ïðî÷íîñòü ñòàëè 25Õ1Ì1ÔÀ ó÷èòûâàëè ñ ïîìîùüþ ïîïðàâî÷íûõ êîýôôè- öèåíòîâ: � max ( ( ) ( ) ),� � �K K K N Na t p c u b ì 0 (9) ãäå K ì – êîýôôèöèåíò ìàñøòàáíîãî ôàêòîðà; K a – êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ ñðåäíåãî íàïðÿæåíèÿ öèêëà; K t – òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò. Íà îñíîâàíèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ [9, 19] êîýôôèöèåíò ìàñøòàá- íîãî ôàêòîðà K ì ïðèíèìàëè ðàâíûì 0,58, à òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò K t – 0,78. Êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ ñðåäíåãî íàïðÿæåíèÿ öèêëà îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå K a m � �� � � � � � � �1 2 2 2 2 1 . (10) ãäå �� �1 230 ÌÏà; ��0 922, ; �� �0 505, [14]; � m – ñðåäíåå íàïðÿæåíèå öèêëà. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà öèêëè÷åñêîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà òóð- áèíû Ê-200-130 ïðè êðóòèëüíûõ êîëåáàíèÿõ.  îáùåì ñëó÷àå íàïðÿæåíèå ïðè êðóòèëüíûõ êîëåáàíèÿõ âàëîïðîâîäà çàâèñèò îò äëèòåëüíîñòè, ôîðìû è àìïëèòóäû âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà, à òàêæå óðîâíÿ äåìï- ôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé ñèñòåìû. Ðèñ. 4 èëëþñòðèðóåò âëèÿíèå äëèòåëüíîñòè è ôîðìû âñïëåñêà íà äèíàìè÷åñêèå íàïðÿæåíèÿ, âîçíèêàþùèå ïðè ñâîáîäíûõ êîëåáàíèÿõ âàëîïðîâîäà, ò.å. ïîñëå ïðåêðàùåíèÿ äåéñòâèÿ ðåàêòèâíîãî êðóòÿ- ùåãî ìîìåíòà Ì ð , êîòîðûé ïðèíèìàëè ðàâíûì øåñòèêðàòíîìó ñóììàðíîìó ìîìåíòó, Ì Ìð �6 ñóì . Ïðè ïðÿìîóãîëüíîì âñïëåñêå ìîìåíòà åãî äëèòåëü- íîñòü tì âàðüèðîâàëè ñ øàãîì 0,002 c, ïðè áèãàðìîíè÷åñêîì – 0,001 c. Ïðè êàæäîì çíà÷åíèè tì ðàññ÷èòûâàëè íå ìåíåå 30 öèêëîâ ñâîáîäíûõ êîëåáàíèé âàëîïðîâîäà çà ïåðèîä âðåìåíè 1,5 c, èç êîòîðûõ âûáèðàëè öèêë ñ íàèáîëü- øåé àìïëèòóäîé. Íà ðèñ. 4 ãîðèçîíòàëüíûìè ëèíèÿìè ïîêàçàíû òàêæå óðîâ- íè êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé, êîòîðûå ñîîòâåòñòâóþò ïðåäåëó ïðî÷íîñòè è ïðå- äåëó âûíîñëèâîñòè ðîòîðíîé ñòàëè 25Õ1Ì1ÔÀ ïðè Ò �20 è 500�Ñ: � b �500 è 390 ÌÏà è �� �1 230 è 160 ÌÏà ñîîòâåòñòâåííî. Àíàëèç ïðåäñòàâëåííûõ íà ðèñ. 4 ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî âëèÿíèå ïðîäîëæèòåëüíîñòè ïðÿìîóãîëüíîãî è áèãàðìîíè÷åñêîãî 10 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 À. Ï. Áîâñóíîâñêèé âñïëåñêîâ ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà íà êàñàòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ èìååò ñëîæíûé êâàçèïåðèîäè÷åñêèé õàðàêòåð. Ïðàêòè÷åñêè ïðè ëþáîé ïðîäîëæè- òåëüíîñòè âñïëåñêà êðóòÿùåãî ìîìåíòà ñå÷åíèå 2 âàëîïðîâîäà ÿâëÿåòñÿ íàè- áîëåå íàïðÿæåííûì, à â ñå÷åíèè 3 àìïëèòóäà íàïðÿæåíèé íå ïðåâûøàåò ïðåäåëà âûíîñëèâîñòè ðîòîðíîé ñòàëè (ðèñ. 4). Ïðè ïðÿìîóãîëüíîì âñïëåñêå ìîìåíòà ñ ðàññìàòðèâàåìîé âåëè÷èíîé è â íåêîòîðûõ óçêèõ èíòåðâàëàõ åãî èçìåíåíèÿ â ñå÷åíèÿõ 1 è 2 (ðèñ. 4) âîçíèêàþò íàïðÿæåíèÿ, ïðåâûøàþùèå ïðåäåë ïðî÷íîñòè ðîòîðíîé ñòàëè ïðè âûñîêîé òåìïåðàòóðå. Ïðè äðóãèõ äëèòåëüíîñòÿõ âñïëåñêà ìîìåíòà íàïðÿæåíèÿ ïðåâûøàþò ïðåäåë âûíîñëè- âîñòè ðîòîðíîé ñòàëè ïðè êðó÷åíèè â ðàáî÷åì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð òóðáè- íû. Òàêèì îáðàçîì, â çàâèñèìîñòè îò äëèòåëüíîñòè âñïëåñêà ìîìåíòà âîçíè- êàþùèå â ðåçóëüòàòå åãî äåéñòâèÿ êîëåáàíèÿ ìîãóò îáóñëîâèòü êàê öèêëè- ÷åñêîå ïîâðåæäåíèå ìàòåðèàëà ðîòîðà, òàê è ìãíîâåííîå ðàçðóøåíèå âàëî- ïðîâîäà òóðáèíû. Ïî âñåé âèäèìîñòè, ýòîò ñëó÷àé èìåë ìåñòî íà Êàøèðñêîé ÃÐÝÑ, êîãäà êîðîòêîå çàìûêàíèå íà ãåíåðàòîðå äëèòåëüíîñòüþ 0,7 c ïðèâåëî ê ðàçðóøåíèþ âàëîïðîâîäà òóðáèíû ñ êàòàñòðîôè÷åñêèìè ïîñëåäñòâèÿìè. Ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëîâèÿõ ïðÿìîóãîëüíûé âñïëåñê ðåàêòèâíîãî ìî- ìåíòà áîëåå îïàñåí, ÷åì áèãàðìîíè÷åñêèé. Êàê âèäíî èç ðèñ. 4,á, ïðàêòè- ÷åñêè âî âñåì äèàïàçîíå äëèòåëüíîñòåé áèãàðìîíè÷åñêîãî âñïëåñêà ðåàê- òèâíîãî ìîìåíòà íàïðÿæåíèÿ íå ïðåâûøàþò ïðåäåëà ïðî÷íîñòè ðîòîðíîé ñòàëè ïðè ïîâûøåííîé òåìïåðàòóðå. Ðàçâèòèå êîëåáàòåëüíûõ ïðîöåññîâ â èññëåäóåìûõ ñå÷åíèÿõ âàëîïðîâîäà ïðè äëèòåëüíîñòè ïðÿìîóãîëüíîãî âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà tì �0 02, c (âîçíèêàþò íàèáîëüøèå ñâîáîäíûå êîëåáàíèÿ âàëîïðîâîäà, ðèñ. 4,à) è äâóõ óðîâíÿõ ëîãàðèôìè÷åñêîãî äåêðåìåíòà êîëåáàíèé âàëîïðîâîäà ïîêà- çàíî íà ðèñ. 5. Âèäíî, ÷òî èññëåäóåìîå ñèëîâîå âîçäåéñòâèå ñïîñîáíî âîç- áóäèòü çíà÷èòåëüíûå êðóòèëüíûå êîëåáàíèÿ âàëîïðîâîäà ñ íåêîòîðîé àñèì- ìåòðèåé öèêëà. Ïðè ýòîì ÷èñëî ïîâðåæäàþùèõ öèêëîâ êîëåáàíèé ñóùåñò- âåííî çàâèñèò îò óðîâíÿ äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå. Òàê, åñëè ëîãàðèôìè÷åñêèé äåêðåìåíò êîëåáàíèé âàëîïðîâîäà �30%, òî â ðàññìàò- ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 11 Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ... à á Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü äèíàìè÷åñêèõ êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé â ñå÷åíèÿõ 1, 2 è 3 âàëîïðîâîäà òóðáèíû îò äëèòåëüíîñòè ïðÿìîóãîëüíîãî (à) è áèãàðìîíè÷åñêîãî (á) âñïëåñêîâ ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà. ðèâàåìîì ñëó÷àå íàãðóæåíèÿ âîçíèêíóò ëèøü íåñêîëüêî öèêëîâ êîëåáàíèé ñ íàïðÿæåíèÿìè â ñå÷åíèè 2, êîòîðûå ïðåâûøàþò ïðåäåë âûíîñëèâîñòè ðîòîð- íîé ñòàëè ïðè êðó÷åíèè è òåìïåðàòóðå 500�Ñ (ðèñ. 5,á). Èç ðèñ. 5 âèäíî, ÷òî â ñå÷åíèÿõ 1 è 3 öèêëè÷åñêîãî ïîâðåæäåíèÿ íå íàáëþäàåòñÿ. Àíàëîãè÷íûå çàêîíîìåðíîñòè èìåþò ìåñòî òàêæå ïðè áèãàðìîíè÷åñêîì âñïëåñêå ðåàêòèâíîãî ìîìåíòà. Ïðè ýòîì îäíèì èç íàèáîëåå îïàñíûõ îêàçû- âàåòñÿ âñïëåñê äëèòåëüíîñòüþ tì �0 190, c. Äèíàìè÷åñêèå íàïðÿæåíèÿ ïðè ñâîáîäíûõ êîëåáàíèÿõ â ñå÷åíèÿõ 2 è 3 ïðåâûøàþò ïðåäåë âûíîñëèâîñòè ðîòîðíîé ñòàëè ëèøü â îòñóòñòâèå äåìïôèðîâàíèÿ (ðèñ. 6,à). Ïðè âûñîêîì óðîâíå äåìïôèðîâàíèÿ â ñèñòåìå òîëüêî îäèí öèêë êîëåáàíèé â ñå÷åíèè 2 ÿâëÿåòñÿ ïîâðåæäàþùèì. Êîíñåðâàòèâíàÿ îöåíêà öèêëè÷åñêîé ïîâðåæäåííîñòè ðîòîðîâ òóðáèíû â ðåçóëüòàòå êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé âàëîïðîâîäà îñíîâûâàåòñÿ íà ó÷åòå íàèáî- ëåå ïîâðåæäàþùèõ ñëó÷àåâ íàãðóæåíèÿ, êàêîâûìè ÿâëÿþòñÿ âñïëåñêè ðåàê- òèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà ñ äëèòåëüíîñòÿìè, ïðè êîòîðûõ àìïëèòóäà êîëå- 12 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 À. Ï. Áîâñóíîâñêèé à á Ðèñ. 5. Èçìåíåíèå êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé â ñå÷åíèÿõ 1, 2 è 3 âàëîïðîâîäà òóðáèíû ïðè ïðÿìîóãîëüíîì âñïëåñêå ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà äëèòåëüíîñòüþ tì � 0 02, c (êðèâàÿ 4): à – � 0; á – � 30%. à á Ðèñ. 6. Èçìåíåíèå êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé â ñå÷åíèÿõ 1, 2 è 3 âàëîïðîâîäà òóðáèíû ïðè áèãàðìîíè÷åñêîì âñïëåñêå ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà äëèòåëüíîñòüþ tì � 0 19, c (êðè- âàÿ 4): à – � 0; á – � 30%. áàíèé ðàçëè÷íûõ ó÷àñòêîâ âàëîïðîâîäà íàèáîëüøàÿ. Íà ïðàêòèêå äëèòåëü- íîñòü âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî ìîìåíòà ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè íà ãåíåðàòîðå èëè ïðè âêëþ÷åíèè åãî â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé ÿâëÿåòñÿ âåëè÷èíîé ñëó÷àéíîé. Òàêèì îáðàçîì, â ðåçóëüòàòå äèíàìè÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ ãåíåðà- òîðà íà âàëîïðîâîä òóðáèíû â çàâèñèìîñòè îò åãî äëèòåëüíîñòè ìîãóò âîçíèêíóòü êàê îïàñíûå êîëåáàíèÿ, òàê è íåçíà÷èòåëüíûå, êàê, íàïðèìåð, ïðè ïðÿìîóãîëüíîì âñïëåñêå äëèòåëüíîñòüþ tì �0 96, c (ðèñ. 4,à). Êîðîòêîå çàìûêàíèå íà ãåíåðàòîðå íàáëþäàåòñÿ âåñüìà ðåäêî.  òî æå âðåìÿ êîëè÷åñòâî ïóñêîâ òóðáèíû îãðàíè÷èâàåòñÿ 2000, è ïðè êàæäîì ïóñêå ïðîèñõîäèò êàê ìèíèìóì îäíî âêëþ÷åíèå ãåíåðàòîðà â ñåòü, ïðèâîäÿùåå ê âñïëåñêó ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà. Âêëþ÷èòü ãåíåðàòîð â ñåòü íå âñåãäà óäàåòñÿ ñ ïåðâîé ïîïûòêè, ÷òî çàâèñèò îò êâàëèôèêàöèè îïåðàòîðà. Ïî ñâåäåíèÿì ñî ñòàíöèé èíîãäà ÷èñëî ïîïûòîê äîñòèãàåò ñåìè. Ñëåäîâàòåëüíî, êîëè÷åñòâî âñïëåñêîâ ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà, ïðèâîäÿùåå ê îáðàçî- âàíèþ êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé, ìîæåò ïðåâûøàòü 2000. Åñëè ïðè êàæäîì òà- êîì âêëþ÷åíèè âîçíèêàåò õîòÿ áû íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ïîâðåæäàþùèõ öèêëîâ êîëåáàíèé, òî çà 20 ëåò ýêñïëóàòàöèè â ðîòîðå òóðáèíû çàðîæäàåòñÿ ñóùåñò- âåííîå óñòàëîñòíîå ïîâðåæäåíèå, óðîâåíü êîòîðîãî çàâèñèò îò ïàðàìåòðîâ ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà è óðîâíÿ äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå. Íèæå ðàññìàòðèâàþòñÿ ðàçëè÷íûå ñëó÷àè íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíîãî ïî- âðåæäåíèÿ âàëîïðîâîäà òóðáèíû â ïðîöåññå åå äëèòåëüíîé ýêñïëóàòàöèè, îñíîâàííûå íà âàðüèðîâàíèè ïàðàìåòðàìè ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà â ðåàëüíûõ ïðåäåëàõ. Ïðè îöåíêå ðåàëüíîé öèêëè÷åñêîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà òóðáèíû çà âðåìÿ ýêñïëóàòàöèè èñõîäèëè èç ïðåäïîëîæåíèÿ, ÷òî âåðîÿòíîñòü äëèòåëü- íîñòè âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà â çàäàííîì âðåìåííîì äèà- ïàçîíå �tì îäèíàêîâà. Äèàïàçîí èçìåíåíèÿ äëèòåëüíîñòè âñïëåñêà ìîìåíòà ïðè ïðÿìîóãîëüíîì âñïëåñêå ðåàêòèâíîãî ìîìåíòà ïðèíÿò �tì � 0,192 c, ïðè áèãàðìîíè÷åñêîì – 0,5 c. Øàã èçìåíåíèÿ äëèòåëüíîñòè âñïëåñêà ìîìåíòà â ýòèõ äèàïàçîíàõ th �0 001, c. Ïðè êàæäîì çíà÷åíèè tì ñ ïîìîùüþ ìîäåëè âû÷èñëÿëè àìïëèòóäû ìàêñèìàëüíûõ íà÷àëüíûõ êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé � à â ñå÷åíèÿõ 1 è 2 âàëîïðîâîäà, ÷èñëî öèêëîâ çàòóõàþùåãî êîëåáàòåëüíîãî ïðîöåññà i, ïðè êîòîðûõ èìåëî ìåñòî öèêëè÷åñêîå ïîâðåæäåíèå ìàòåðèàëà, è öèêëè÷åñêóþ ïîâðåæäåííîñòü ìàòåðèàëà ðîòîðîâ � tì ïðè äàííîé äëèòåëüíîñòè âñïëåñêà. Óñðåäíåííîå çíà÷åíèå ïîâðåæäåííîñòè îïðåäåëÿëè ïî ôîðìóëå � �ñð ì� t h, (11) ãäå h – êîëè÷åñòâî âñïëåñêîâ ìîìåíòîâ â çàäàííîì âðåìåííîì äèàïàçîíå (h� � �t thì ), ïðè êîòîðûõ âû÷èñëÿëè ïîâðåæäåííîñòü.  òàáë. 1–4 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ � ñð ïðè ïðÿìîóãîëüíîì è áèãàðìîíè÷åñêîì âñïëåñêàõ ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà, âåëè÷èíó êîòî- ðîãî âàðüèðîâàëè â äèàïàçîíå Ì Ìð ( ... )� 2 12 ñóì , ïðè ÷åòûðåõ óðîâíÿõ äåìï- ôèðîâàíèÿ. Òàì æå ïðåäñòàâëåíà âåëè÷èíà � ñð �1, êîòîðàÿ îáîçíà÷àåò êîëè- ÷åñòâî âêëþ÷åíèé ãåíåðàòîðà â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé äî íàñòóïëåíèÿ ïðåäåëüíîãî ñîñòîÿíèÿ âàëîïðîâîäà ïðè çàäàííûõ óñëîâèÿõ. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 13 Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ... Ò à á ë è ö à 1 Î ö åí ê à ï îâ ð åæ äå í í îñ òè ì àò åð è àë à ð îò îð à â ñå ÷ åí è è 1 (ð è ñ. 1) âà ë îï ð îâ îä à ï ð è ï ð ÿ ì îó ãî ë üí îì âñ ï ë åñ ê å ð åà ê òè âí îã î ê ð óò ÿ ù åã î ì îì åí òà ( � m � 48 Ì Ï à) M M ð ñó ì � � 2% � � 10 % � � 20 % � � 30 % � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 2 3 4 6 8 10 12 0, 00 00 06 0, 00 01 97 (0 ,0 00 87 6) (0 ,0 04 08 7) (0 ,0 09 59 1) (0 ,0 16 99 9) (0 ,0 25 98 7) 15 88 94 50 81 (1 14 2) (2 45 ) (1 04 ) (5 9) (3 9) 0, 00 00 02 0, 00 00 44 0, 00 01 91 (0 ,0 00 86 9) (0 ,0 02 02 0) (0 ,0 03 56 2) (0 ,0 05 42 6) 55 21 15 22 56 2 52 44 (1 15 0) (2 32 2) (2 81 ) (1 84 ) 0, 00 00 02 0, 00 00 26 0, 00 01 06 0, 00 04 67 (0 ,0 01 07 4) (0 ,0 01 88 1) (0 ,0 02 85 4) 61 21 83 38 64 7 94 78 21 40 (9 31 ) (5 32 ) (3 50 ) 0, 00 00 01 0, 00 00 21 0, 00 00 78 0, 00 03 34 (0 ,0 00 75 8) (0 ,0 01 32 1) (0 ,0 01 99 6) 68 46 98 48 20 4 12 74 2 29 94 (1 31 9) (7 57 ) (5 01 ) Ò à á ë è ö à 2 Î ö åí ê à ï îâ ð åæ äå í í îñ òè ì àò åð è àë à ð îò îð à â ñå ÷ åí è è 2 (ð è ñ. 1) âà ë îï ð îâ îä à ï ð è ï ð ÿ ì îó ãî ë üí îì âñ ï ë åñ ê å ð åà ê òè âí îã î ê ð óò ÿ ù åã î ì îì åí òà ( � m � 61 Ì Ï à) Ì Ì ð ñó ì � � 2% � � 10 % � � 20 % � � 30 % � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 2 3 4 6 8 10 12 0, 00 02 45 (0 ,0 01 67 2) (0 ,0 04 56 4) (0 ,0 14 15 7) (0 ,0 27 75 1) (0 ,0 44 42 4) (0 ,0 63 56 8) 40 88 (5 98 ) (2 19 ) (7 1) (3 6) (2 3) (1 6) 0, 00 00 55 0, 00 03 60 (0 ,0 00 96 9) (0 ,0 02 97 0) (0 ,0 05 79 0) (0 ,0 09 23 9) (0 ,0 13 19 1) 18 24 8 27 77 (1 03 2) (3 37 ) (1 73 ) (1 08 ) (7 6) 0, 00 00 32 0, 00 01 96 (0 ,0 00 52 0) (0 ,0 01 57 1) (0 ,0 03 04 3) (0 ,0 04 83 7) (0 ,0 06 89 ) 31 70 9 50 93 (1 92 4) (6 37 ) (3 29 ) (2 07 ) 14 5 0, 00 00 25 0, 00 01 43 0, 00 03 71 (0 ,0 01 10 4) (0 ,0 02 12 6) (0 ,0 03 36 9) (0 ,0 04 78 8) 40 09 7 70 14 26 98 (9 05 ) (4 70 ) (2 97 ) (2 09 ) 14 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 À. Ï. Áîâñóíîâñêèé Ò à á ë è ö à 3 Î ö åí ê à ï îâ ð åæ äå í í îñ òè ì àò åð è àë à ð îò îð à â ñå ÷ åí è è 1 (ð è ñ. 1) âà ë îï ð îâ îä à ï ð è áè ãà ð ì îí è ÷ åñ ê îì âñ ï ë åñ ê å ð åà ê òè âí îã î ê ð óò ÿ ù åã î ì îì åí òà ( � m � 48 Ì Ï à) Ì Ì ð ñó ì � � 2% � � 10 % � � 20 % � � 30 % � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 2 3 4 6 8 10 12 0 0 0, 00 00 01 0, 00 00 39 0, 00 02 67 (0 ,0 00 81 2) (0 ,0 01 72 2) � � 15 39 52 6 25 49 1 37 52 (1 23 2) (5 81 ) 0 0 0, 00 00 01 0, 00 00 09 0, 00 00 59 0, 00 01 77 0, 00 03 70 � � 19 87 30 1 10 62 33 16 83 3 56 57 27 01 0 0 0, 00 00 01 0, 00 00 07 0, 00 00 34 0, 00 00 98 0, 00 02 02 � � 19 50 67 8 15 22 17 29 28 7 10 20 0 49 60 0 0 0, 00 00 00 4 0, 00 00 06 0, 00 00 27 0, 00 00 72 0, 00 01 46 � � 23 94 29 7 16 95 22 36 80 5 13 81 8 68 45 Ò à á ë è ö à 4 Î ö åí ê à ï îâ ð åæ äå í í îñ òè ì àò åð è àë à ð îò îð à â ñå ÷ åí è è 2 (ð è ñ. 1) âà ë îï ð îâ îä à ï ð è áè ãà ð ì îí è ÷ åñ ê îì âñ ï ë åñ ê å ð åà ê òè âí îã î ê ð óò ÿ ù åã î ì îì åí òà ( � m � 61 Ì Ï à) Ì Ì ð ñó ì � � 2% � � 10 % � � 20 % � � 30 % � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 � ñð � ñð� 1 2 3 4 6 8 10 12 0 0, 00 00 01 0, 00 00 13 0, 00 02 47 (0 ,0 01 00 3) (0 ,0 02 39 1) (0 ,0 04 40 2) � 15 37 30 1 75 44 2 40 53 (9 97 ) (4 18 ) (2 27 ) 0 0, 00 00 01 0, 00 00 04 0, 00 00 55 0, 00 02 18 (0 ,0 00 51 2) (0 ,0 00 93 5) � 19 71 63 5 28 53 39 18 15 7 45 95 (1 95 4) (1 07 0) 0 0, 00 00 01 0, 00 00 03 0, 00 00 32 0, 00 01 20 0, 00 02 77 (0 ,0 00 50 2) � 16 28 78 8 34 00 38 31 52 8 83 35 36 08 (1 99 4) 0 0, 00 00 00 4 0, 00 00 03 0, 00 00 25 0, 00 00 88 0, 00 01 99 0, 00 03 58 � 23 28 36 3 38 92 97 40 26 3 11 32 3 50 14 27 93 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 15 Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ... Ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ â òàáë. 1–4, ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðÿìîóãîëüíûé âñïëåñê ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà áîëåå îïàñåí, ÷åì áèãàðìîíè÷åñêèé, à ñòåïåíü öèêëè÷åñêîãî ïîâðåæäåíèÿ ìàòåðèàëà ðîòîðà ïðÿ- ìî ïðîïîðöèîíàëüíà âåëè÷èíå ìîìåíòà è îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà óðîâíþ äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå. Ïðè ýòîì ñîãëàñíî êðèòåðèþ öèêëè÷åñ- êîé ïîâðåæäåííîñòè ìàòåðèàëà âàëîïðîâîäà êîëè÷åñòâî âîçìîæíûõ ïóñêîâ òóðáèíû äî íàñòóïëåíèÿ ïðåäåëüíîãî ñîñòîÿíèÿ âàëîïðîâîäà â áîëüøèíñòâå ðàññìîòðåííûõ ñëó÷àåâ ïðåâûøàåò äîïóñòèìûå 2000 ïóñêîâ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî çà âðåìÿ ýêñïëóàòàöèè òóðáèíû öèêëè÷åñêîå ïîâðåæäåíèå îò êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé íå äîñòèãíåò îïàñíûõ âåëè÷èí.  òàáë. 1–4 â ñêîáêàõ ïðèâåäåíû îïàñíûå óðîâíè âåëè÷èíû ðåàêòèâíîãî ìîìåíòà, áåç ñêîáîê – íåîïàñíûå. Êàê âèäíî, ïðè ìàêñèìàëüíîì èññëåäîâàííîì óðîâíå äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå ( �30%) ïîâðåæäàþùèìè îêàçûâàþòñÿ ëèøü çíà÷è- òåëüíûå ïî âåëè÷èíå ïðÿìîóãîëüíûå âñïëåñêè ìîìåíòà, â òî âðåìÿ êàê áèãàðìîíè÷åñêèå íè ïðè êàêèõ âåëè÷èíàõ íå ïðèâîäÿò ê äîñòèæåíèþ ïðå- äåëüíîãî ñîñòîÿíèÿ. Ïðè íàèìåíüøåì èññëåäîâàííîì óðîâíå äåìïôèðîâàíèÿ ( �2%) ïðå- äåëüíîå ñîñòîÿíèå âàëîïðîâîäà â ñå÷åíèè 1 äîñòèãàåòñÿ ïðè âåëè÷èíå ïðÿìî- óãîëüíîãî âñïëåñêà M Mð �3 ñóì è áèãàðìîíè÷åñêîãî M Mð �8 ñóì , â ñå÷å- íèè 2 – ñîîòâåòñòâåííî ïðè Ì Mð �2 ñóì è Ì Mð �6 ñóì . È åñëè âåëè÷èíà âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî ìîìåíòà, ïðåâûøàþùàÿ øåñòü ñóììàðíûõ íîìèíàëü- íûõ, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìàëîâåðîÿòíûé ñëó÷àé íàãðóæåíèÿ, òî àìïëèòóäà âñïëåñêà, ïðåâûøàþùàÿ äâà-òðè íîìèíàëüíûõ ìîìåíòà, âïîëíå ðåàëüíà ïðè ýêñïëóàòàöèè òóðáèíû. Ñëåäîâàòåëüíî, ðåàëüíûìè ÿâëÿþòñÿ âîçìîæíîñòü âîçíèêíîâåíèÿ óñòàëîñòíîãî ïîâðåæäåíèÿ ìàòåðèàëà âàëîïðîâîäà òóðáèíû, çàðîæäåíèå òðåùèíû óñòàëîñòè è åå ïîñëåäóþùèé ðîñò, ñêîðîñòü êîòîðîãî çàâèñèò îò óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè òóðáèíû. Ðèñ. 7 èëëþñòðèðóåò ïîâðåæäåííîñòü ìàòåðèàëà âàëîïðîâîäà çà íàçíà- ÷åííîå âðåìÿ ýêñïëóàòàöèè, ò.å. â ðåçóëüòàòå 2000 ïóñêîâ òóðáèíû, ïðè ðàçëè÷íûõ âåëè÷èíàõ ïðÿìîóãîëüíîãî è áèãàðìîíè÷åñêîãî âñïëåñêà ðåàêòèâ- íîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà è óðîâíÿõ äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå, îïðåäåëÿåìóþ ïî ôîðìóëå � �� �2000 ñð . (12) Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî îöåíèòü âîçìîæíûé óðîâåíü óñòàëîñòíîé ïîâðåæ- äåííîñòè ñå÷åíèé 1 è 2 âàëîïðîâîäà òóðáèíû ïðè ðàçëè÷íûõ ïàðàìåòðàõ âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà è óðîâíÿõ äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáà- íèé. Èç àíàëèçà ïðåäñòàâëåííûõ íà ðèñ. 7 çàâèñèìîñòåé ñëåäóåò, ÷òî ïðè ïðÿìîóãîëüíîì âñïëåñêå ìîìåíòà ïðåäåëüíîå ñîñòîÿíèå âàëîïðîâîäà òóðáèíû íàñòóïàåò ïðè ëþáîì óðîâíå äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå è îòíîñè- òåëüíî íåáîëüøèõ âåëè÷èíàõ âñïëåñêà ìîìåíòà (ïîñëåäíåå, ïðåæäå âñåãî, îòíîñèòñÿ ê ñå÷åíèþ 2). Ïðè áèãàðìîíè÷åñêîì âñïëåñêå ìîìåíòà ïðåäåëüíîå ñîñòîÿíèå âàëîïðîâîäà â ñå÷åíèè 1 íàñòóïàåò ïðè íàèìåíüøåì óðîâíå äåìï- ôèðîâàíèÿ, à åãî óñòàëîñòíîå ïîâðåæäåíèå â ñå÷åíèÿõ 1 è 2 èìååò ìåñòî ïðè àìïëèòóäàõ ðåàêòèâíîãî ìîìåíòà Ì Mð � 4 ñóì è Ì Mð �3 ñóì ñîîòâåòñò- âåííî. 16 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 À. Ï. Áîâñóíîâñêèé Íà ðèñ. 8 ïðèâåäåíû ïðèìåðû ðàñ÷åòà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè ìàòåðèàëà ðîòîðà â ðåçóëüòàòå åãî êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé, âîçíèêàþùèõ ïðè âêëþ÷åíèè ãåíåðàòîðà â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé (K – êîëè÷åñòâî âêëþ- ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 17 Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ... Ðèñ. 7. Çàâèñèìîñòü ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà òóðáèíû Ê-200-130 çà âðåìÿ ýêñïëóàòàöèè â ñå÷åíèÿõ 1 (à, â) è 2 (á, ã) îò âåëè÷èíû ïðÿìîóãîëüíîãî (à, á) è áèãàðìîíè÷åñêîãî (â, ã) âñïëåñêîâ ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà ïðè ðàçëè÷íîì óðîâíå äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå: 1 – � 2%; 2 – �10%; 3 – � 20%; 4 – � 30%. à á â ã à á Ðèñ. 8. Çàâèñèìîñòü ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà òóðáèíû Ê-200-130 çà âðåìÿ ýêñïëóàòàöèè â ñå÷åíèè 2 îò êîëè÷åñòâà âêëþ÷åíèé ãåíåðàòîðà â ñåòü â ñëó÷àå ïðÿìîóãîëüíîãî (à) è áèãàðìîíè÷åñêîãî (á) âñïëåñêîâ ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà ïðè ðàçëè÷íîì óðîâíå äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå: 1 – � 2%; 2 – �10%; 3 – � 20%; 4 – � 30%. ÷åíèé ãåíåðàòîðà â ñåòü). Êàê âèäíî, ïðè ïðÿìîóãîëüíîì âñïëåñêå ðåàêòèâ- íîãî ìîìåíòà ñ îòíîñèòåëüíî íåáîëüøîé âåëè÷èíîé â ñå÷åíèè 2 âàëîïðîâîäà íåïðåðûâíî íàêàïëèâàåòñÿ óñòàëîñòíîå ïîâðåæäåíèå, êîòîðîå äîñòèãàåò ïðå- äåëüíîãî óðîâíÿ ïðè ìàëîì äåìïôèðîâàíèè (íà ðèñ. 8,à êðèâàÿ 1). Ïðè áè- ãàðìîíè÷åñêîì âñïëåñêå ðåàêòèâíîãî ìîìåíòà ñ âäâîå áîëüøåé âåëè÷èíîé ( )ðÌ Ì�6 ñóì ïðåäåëüíûé óðîâåíü ïîâðåæäåíèÿ íå ìîæåò áûòü äîñòèãíóò íè ïðè êàêîì ðàññìîòðåííîì óðîâíå äåìïôèðîâàíèÿ, îäíàêî âî âñåõ ñëó÷àÿõ óñòàëîñòíîå ïîâðåæäåíèå ìàòåðèàëà èìååò ìåñòî ïðè � � �0 5, (íà ðèñ. 8,á êðèâàÿ 1). Çàêëþ÷åíèå. Êîðîòêîå çàìûêàíèå íà ãåíåðàòîðå èëè âêëþ÷åíèå åãî â ñåòü ñ ãðóáîé ñèíõðîíèçàöèåé ñîçäàþò êðàòêîâðåìåííûé âñïëåñê ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà, äåéñòâóþùèé ñî ñòîðîíû ãåíåðàòîðà íà âàë òóðáèíû è âîçáóæäàþùèé êðóòèëüíûå êîëåáàíèÿ. Óðîâåíü ýòèõ êîëåáàíèé çàâèñèò îò ïàðàìåòðîâ âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà è óðîâíÿ äåìïôèðî- âàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå. Ïî ñòåïåíè îïàñíîñòè ïàðàìåòðû âñïëåñêà ìî- ìåíòà ðàíæèðóþòñÿ â ñëåäóþùåé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè: äëèòåëüíîñòü, âåëè- ÷èíà è ôîðìà. Ïðè âàðüèðîâàíèè ïàðàìåòðàìè âñïëåñêà ìîìåíòà â ðåàëüíûõ ïðåäåëàõ âîçìîæíû ðàçíûå ñëó÷àè íàãðóæåíèÿ òóðáèíû. Ïðè âíåçàïíîì êðàòêîâðåìåí- íîì ñèëîâîì âîçäåéñòâèè íà òóðáèíó ñî ñòîðîíû ãåíåðàòîðà â îñíîâíîì èìååò ìåñòî óñòàëîñòíîå ïîâðåæäåíèå ìàòåðèàëà âàëîïðîâîäà. Ñòåïåíü ýòîãî ïîâðåæäåíèÿ çàâèñèò îò ôîðìû âñïëåñêà êðóòÿùåãî ìîìåíòà (ïðÿìîóãîëüíûé áîëåå îïàñåí ñ òî÷êè çðåíèÿ öèêëè÷åñêîãî ïîâðåæäåíèÿ ìàòåðèàëà ðîòîðà, ÷åì áèãàðìîíè÷åñêèé), åãî âåëè÷èíû (÷åì âûøå âåëè÷èíà, òåì çíà÷èòåëüíåå óñòàëîñòíîå ïîâðåæäåíèå ìàòåðèàëà) è óðîâíÿ äåìïôèðîâàíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå (÷åì îí âûøå, òåì íèæå àìïëèòóäà êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé è, ñëåäî- âàòåëüíî, ìåíüøå öèêëè÷åñêîå ïîâðåæäåíèå ìàòåðèàëà). Ïîêàçàíû âîçìîæíîñòü íàêîïëåíèÿ óñòàëîñòíîãî ïîâðåæäåíèÿ âàëà òóð- áèíû â òå÷åíèå äëèòåëüíîãî ïåðèîäà ýêñïëóàòàöèè, äîñòèæåíèå åãî ïðå- äåëüíîãî ñîñòîÿíèÿ è, êàê ñëåäñòâèå, ðàçðóøåíèå, êàê ýòî èìåëî ìåñòî íà ýëåêòðîñòàíöèè Ãàëëàòèí [1]. Âìåñòå ñ òåì âîïðîñ î ðåàëüíîé îöåíêå óñòàëîñòíîãî ïîâðåæäåíèÿ ýëåìåíòîâ òóðáèíû â ðåçóëüòàòå íåøòàòíûõ ðåæè- ìîâ ðàáîòû òóðáîãåíåðàòîðà îñòàåòñÿ îòêðûòûì. Îòâåò íà íåãî ìîæåò áûòü ïîëó÷åí íà îñíîâàíèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ î ïàðàìåòðàõ âñïëåñêà ðåàêòèâíîãî ìîìåíòà è êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé âàëîïðîâîäà òóðáèíû, ïîëó÷à- åìûõ ïðè âèáðîäèàãíîñòèêå ïàðîâîé òóðáèíû â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ ýêñïëóà- òàöèè. Ð å ç þ ì å Ïðåäñòàâëåíî ìåòîäèêó ³ äàí³ ùîäî îö³íêè âòîìíî¿ ïîøêîäæåíîñò³ ìàòå- ð³àëó âàëîïðîâîäó ïàðîâî¿ òóðá³íè ïðè êðóòèëüíèõ êîëèâàííÿõ, ùî âèíè- êàþòü ó ðåçóëüòàò³ ïîçàøòàòíèõ ðåæèì³â ðîáîòè òóðáîãåíåðàòîðà (êîðîòêå çàìèêàííÿ íà ãåíåðàòîð³, âêëþ÷åííÿ éîãî â ìåðåæó ç ãðóáîþ ñèíõðîí³çàö³ºþ ³ ò.ï.). Ïîêàçàíî ïîºäíàííÿ ïàðàìåòð³â íàâàíòàæåííÿ, çà ÿêèõ äîñÿãàºòüñÿ ãðàíè÷íèé ñòàí âàëîïðîâîäó. 18 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 À. Ï. Áîâñóíîâñêèé 1. Kramer L. D. and Randolph D. D. Analysis of the Tennessee valley authority Gallatin unit N2 turbine rotor burst // ASME-MPC Symp. on Creep-Fatigue Interaction. – 1976. – P. 1 – 24. 2. Çàãðåòäèíîâ È. Ø., Êîñòþê À. Ã., Òðóõíèé À. Ä., Äîëæàíñêèé Ï. Ð. Ðàçðóøåíèå òóðáîàãðåãàòà 300 ÌÂò Êàøèðñêîé ÃÐÝÑ: ïðè÷èíû, ïîñëåä- ñòâèÿ è âûâîäû // Òåïëîýíåðãåòèêà. – 2004. – ¹ 5. – Ñ. 5 – 15. 3. Ãëåáîâ È. À., Êàçîâñêèé Å. ß., Îñòðîóìîâ Ý. Å., Ðóáèñîâ Ã. Å. Ñêðó÷è- âàþùèå ìîìåíòû íà âàëó òóðáîàãðåãàòà ïðè îòêëþ÷åíèè êîðîòêèõ çàìû- êàíèé // Ýëåêòðè÷åñòâî. – 1978. – ¹ 2. – Ñ. 22 – 26. 4. ÑÎ 153-34.17.440-2003. Èíñòðóêöèÿ ïî ïðîäëåíèþ ñðîêà ýêñïëóàòàöèè ïàðîâûõ òóðáèí ñâåðõ ïàðêîâîãî ðåñóðñà. – Ì.: ÖÏÒÈ ÎÐÃÐÅÑ, 2003. – 79 ñ. 5. Áîâñóíîâñêèé À. Ï., ×åðíîóñåíêî Î. Þ., Øòåôàí Å. Â., Áàøòà Ä. À. Óñòà- ëîñòíîå ïîâðåæäåíèå è ðàçðóøåíèå ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí â ðåçóëü- òàòå êðóòèëüíûõ êîëåáàíèé // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2010. – ¹ 1. – Ñ. 144 – 151. 6. Ôîððåñò Ï. Óñòàëîñòü ìåòàëëîâ. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1968. – 352 ñ. 7. Òðóõíèé À. Ä., Ìàðòûíîâ Þ. Ä., Ãèíçáóðã Ý. Ñ., Ðåçèíñêèõ Â. Ô. Èññëå- äîâàíèå ñîïðîòèâëåíèÿ ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè ìåòàëëà ðîòîðà äëè- òåëüíî ðàáîòàâøåé òóðáèíû // Òåïëîýíåðãåòèêà. – 1982. – ¹ 6. – Ñ. 57 – 60. 8. Øîêîâ Í. À., Êóäðÿâöåâ È. Â., Ñàââèíà Í. Ì. Èññëåäîâàíèå ñîïðîòèâëå- íèÿ óñòàëîñòè ðîòîðîâ òóðáîãåíåðàòîðîâ íà êðóïíûõ ìîäåëÿõ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 1982. – ¹ 8. – Ñ. 40 – 46. 9. Êóäðÿâöåâ È. Â., Íàóì÷åíêîâ Í. Å. Õàðàêòåðèñòèêè ñîïðîòèâëåíèÿ óñòà- ëîñòè ñòàëè 25ÕÍ3ÌÔÀ, îáóñëîâëåííûå àáñîëþòíûìè ðàçìåðàìè è êîíöåíòðàöèåé íàïðÿæåíèé // Òàì æå. – 1978. – ¹ 4. – Ñ. 17 – 22. 10. Åãîðîâ Ñ. Í., Ðàáèíîâè÷ Â. Ï. Ïîâûøåíèå íàäåæíîñòè ðàáîòû ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí // Òàì æå. – 1982. – ¹ 8. – Ñ. 67 – 70. 11. Ëåáåäåâ Â. Í., Ñîëíöåâ Þ. Ï., Êîë÷èí Ã. Ã., Êðàìàðîâ Ì. À. Èññëå- äîâàíèå ñîïðîòèâëåíèÿ ðàçðóøåíèþ ðîòîðà òóðáîãåíåðàòîðà èç ñòàëè 35ÕÍ3ÌÔÀ ïðè óäàðíûõ íàãðóçêàõ // Òàì æå. – 1976. – ¹ 1. – Ñ. 89 – 91. 12. Ëþòåð Ð. À. Ðàñ÷åò ìîìåíòîâ âðàùåíèÿ ñèíõðîííûõ ìàøèí ïðè êîðîò- êèõ çàìûêàíèÿõ // Ýëåêòðîñèëà. – 1950. – ¹ 7. – Ñ. 55 – 57. 13. Êîñèíîâ Þ. Ï., Ôèëèïïîâ À. Ï. Êîëåáàíèÿ ðîòîðîâ òóðáîàãðåãàòîâ ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè ãåíåðàòîðà // Òåïëîýíåðãåòèêà. – 1974. – ¹ 6. – Ñ. 70 – 73. 14. Áîâñóíîâñêèé À. Ï. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ìíîãîöèêëîâîé óñòàëîñòè è äåìïôèðóþùèõ ñâîéñòâ ðîòîðíîé ñòàëè Ð2ÌÀ ïðè êðó÷å- íèè // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2011. – ¹ 4. – Ñ. 124 – 135. 15. Âèáðàöèè â òåõíèêå. Ñïðàâî÷íèê.  6 ò. Ò. 6. Çàùèòà îò âèáðàöèè è óäàðîâ / Ïîä ðåä. Ê. Â. Ôðîëîâà. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1981. – 456 ñ. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 19 Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïîâðåæäåííîñòè âàëîïðîâîäà ... 16. Palmagren A. Life of ball bearings // Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure. – 1924. – 68. – S. 339 – 341. 17. Miner M. A. Cumulative damage in fatigue // J. Appl. Mech. – 1945. – 12. – P. 159 – 164. 18. Õýéâóä Ð. Á. Ïðîåêòèðîâàíèå ñ ó÷åòîì óñòàëîñòè. – Ì.: Ìàøèíîñòðîå- íèå, 1962. – 504 ñ. 19. ÐÒÌ 108.021.103-85. Äåòàëè ïàðîâûõ ñòàöèîíàðíûõ òóðáèí. Ðàñ÷åò íà ìàëîöèêëîâóþ óñòàëîñòü. – Ì.: Ìèíýíåðãîìàø, 1985. – 49 ñ. Ïîñòóïèëà 14. 10. 2010 20 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2011, ¹ 5 À. Ï. Áîâñóíîâñêèé << /ASCII85EncodePages false /AllowTransparency false /AutoPositionEPSFiles true /AutoRotatePages /All /Binding /Left /CalGrayProfile (Dot Gain 20%) /CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2) /sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CannotEmbedFontPolicy /Warning /CompatibilityLevel 1.4 /CompressObjects /Tags /CompressPages true /ConvertImagesToIndexed true /PassThroughJPEGImages true /CreateJDFFile false /CreateJobTicket false /DefaultRenderingIntent /Default /DetectBlends true /DetectCurves 0.0000 /ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged /DoThumbnails false /EmbedAllFonts true /EmbedOpenType false /ParseICCProfilesInComments true /EmbedJobOptions true /DSCReportingLevel 0 /EmitDSCWarnings false /EndPage -1 /ImageMemory 1048576 /LockDistillerParams false /MaxSubsetPct 100 /Optimize true /OPM 1 /ParseDSCComments true /ParseDSCCommentsForDocInfo true /PreserveCopyPage true /PreserveDICMYKValues true /PreserveEPSInfo true /PreserveFlatness true /PreserveHalftoneInfo false /PreserveOPIComments false /PreserveOverprintSettings true /StartPage 1 /SubsetFonts true /TransferFunctionInfo /Apply /UCRandBGInfo /Preserve /UsePrologue false /ColorSettingsFile () /AlwaysEmbed [ true ] /NeverEmbed [ true ] /AntiAliasColorImages false /CropColorImages true /ColorImageMinResolution 300 /ColorImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleColorImages true /ColorImageDownsampleType /Bicubic /ColorImageResolution 300 /ColorImageDepth -1 /ColorImageMinDownsampleDepth 1 /ColorImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeColorImages true /ColorImageFilter /DCTEncode /AutoFilterColorImages true /ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG /ColorACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /ColorImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000ColorACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000ColorImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /GrayImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000GrayACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000GrayImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict << /K -1 >> /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False /Description << /CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000500044004600206587686353ef901a8fc7684c976262535370673a548c002000700072006f006f00660065007200208fdb884c9ad88d2891cf62535370300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002> /CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef653ef5728684c9762537088686a5f548c002000700072006f006f00660065007200204e0a73725f979ad854c18cea7684521753706548679c300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002> /DAN <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> /DEU <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> /ESP <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> /FRA <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> /ITA <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> /JPN <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> /KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b370c2a4d06cd0d10020d504b9b0d1300020bc0f0020ad50c815ae30c5d0c11c0020ace0d488c9c8b85c0020c778c1c4d560002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken voor kwaliteitsafdrukken op desktopprinters en proofers. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.) /NOR <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> /PTB <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> /SUO <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> /SVE <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> /ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents for quality printing on desktop printers and proofers. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.) >> /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ << /AsReaderSpreads false /CropImagesToFrames true /ErrorControl /WarnAndContinue /FlattenerIgnoreSpreadOverrides false /IncludeGuidesGrids false /IncludeNonPrinting false /IncludeSlug false /Namespace [ (Adobe) (InDesign) (4.0) ] /OmitPlacedBitmaps false /OmitPlacedEPS false /OmitPlacedPDF false /SimulateOverprint /Legacy >> << /AddBleedMarks false /AddColorBars false /AddCropMarks false /AddPageInfo false /AddRegMarks false /ConvertColors /NoConversion /DestinationProfileName () /DestinationProfileSelector /NA /Downsample16BitImages true /FlattenerPreset << /PresetSelector /MediumResolution >> /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ] >> setdistillerparams << /HWResolution [2400 2400] /PageSize [612.000 792.000] >> setpagedevice