К вопросу о повышении эксплуатационной надежности ответственных деталей турбин АЭС

Abstract

В данной статье обсуждается возможность повышения эксплуатационной надежности одних из наиболее ответственных и напряженных деталей паровых турбин АЭС - хвостовых соединений рабочих лопаток цилиндра низкого давления - и приводятся некоторые из ре­зультатов исследований в этой области. Появление повреждений в рабочих лопатках, рабо­тающих в зоне фазового перехода, обусловлено коррозионным растрескиванием под напря­жением в местах их концентрации, а также коррозионной усталостью и усталостью. Целью представленной статьи является анализ условий работы хвостовых соединений рабочих ло­паток, работающих в зоне фазового перехода, а также возможностей повышения их эксплуа­тационной надежности и ресурса путем замены материала лопаток. Проведено исследование напряженно - деформированного состояния двухопорного хвостового соединения грибовид­ного типа 4 ступени цилиндра низкого давления турбины К-1000-60/1500 в пределах упругих деформаций в двухмерной постановке задачи с помощью программного комплекса на базе метода конечных элементов и сравнение с известными экспериментальными данными. Определены зоны конструкции, которые представляют наибольшую опасность вследствие силовой и геометрической концентрации напряжений. Рассмотрена возможность замены ма­териала рабочей лопатки из стали 12Х13Ш КП 45, используемой в настоящее время на более прочную сталь 15Х11МФШ КП 60. Проанализированы конструктивные решения, применяе­мые заводом - изготовителем для повышения конструкционной прочности и долговечности рассматриваемых рабочих лопаток. Результаты данной работы могут быть использованы в области энергомашиностроения, при проектировании и эксплуатации паровых турбин. Предлагается применять полученные результаты для предотвращения возможных поврежде­ний в зонах концентрации напряжений хвостовых соединений рабочих лопаток паровых турбин.