МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ К-1000-60/3000 ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА

В.М. Тороп, Г.Ю. Сапрыкина, Ю.С. Воробьев

Èlektron. model. 2018, 40(4):83-94
https://doi.org/10.15407/emodel.40.04.083

АННОТАЦИЯ

Представлены результаты исследования причин образования трещин в лопатке последней ступени паровой турбины К-1000-60/3000, которая эксплуатируется на АЭС Украины. Проведен комплекс исследований структуры, химического состава и механических свойств материала лопатки. Выполнены морфологические и фактографические исследования поверхности трещины. Построена конечно-элементная модель рабочей лопатки пятой ступени. Проведено моделирование ее нагруженности в условиях эксплуатации и установлены причины возникновения дефектов. Показана возможность прогнозирования остаточного ресурса лопаток.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

рабочие лопатки паровых турбин, конечно-элементная модель, моделирование загруженности, геометрическая модель лопатки паровой турбины, прогнозирование остаточного ресурса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Костюк А.Г. Динамика и прочность турбомашин. 3-е изд.М.: Изд. домМЭИ, 2007, 476 с.
2. Дейч М.Е., Филипов Г.А. Двухфазные течения в элементах теплоэнергетического оборудования. М.: Энергоатомиздат, 1987, 328 c.
3. Ланина А.А. Особенности структурных и фазовых превращений в титановых лопатках паровых турбин в процессе каплеударного воздействия: диссертация ... канд. техн. наук : 05.02.01. С-Пб, 2009, 204 с. РГБ ОД, 61 09-5/3601
4. Крылов Н.А., Скотникова М.А., Цветкова Г.В., Иванова Г.В. Влияние структуры и фазового состава материала лопаток паровых турбин из титанового сплава на их устойчивость к эрозионному разрушению. Науч.-техн. ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки, 2016, вып. 3(249), с. 86—92.
5. Білоус В.А., Воєводін В.М., Хороших В.М. та ін. Створення експериментального обладнання і основних технологічних прийомів отримання кавітаційно-стійких захисних покриттів на робочих поверхнях лопаток парових турбін з титанового сплаву ВТ6 з метою заміщення імпорту аналогічної продукції // Наука та інновації, 2016, 12, № 4, с. 29—39.
6. Канель Г.И., Разоренов С.В., Уткин A.B., Фортов В.Е. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. М.: «Янус-К», 1996, 408 с.
7. ТУ 1-5-130-78 Прутки катаные и кованые из титанового сплава. Марка ТС5. Дата введения в действие: 10.05.78, 17 с.
8. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение. Срок действия: 01.01.86, 27с.
9. ГОСТ 25502-79 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость. Дата введения: 01.01.81, 43 с.
10. Воробьев Ю.С. Колебания лопаточного аппарата турбомашин. Киев: Наук. думка, 1988, 224 с.
11. Боровков В.М., Гецов Л.Б., Воробьев Ю.С.и др. Материалы и прочность оборудования ТЭС. С-Пб: Изд-во Спбгпу, 2008, 612 с.
12. Петухов А.Н. Сопротивление усталости деталей ГТД. М.:Машиностроение, 1993, 232 с.

ТОРОП Василь Михайлович, д-р техн. наук, зав. відділом нових конструктивних форм зварних споруд і конструкцій Ін-ту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України. У 1982 р. закінчив Київський політехнічний ін-т. Область наукових досліджень — визначення залишкового ресурсу зварних конструкцій, розробка методів розрахунку на міцність зварних вузлових з’єднань.

САПРИКІНА Галина Юріївна, канд. техн. наук, ст. наук. співроб. Ін-ту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України. У 1985 р. закінчила Київський політехнічний ін-т. Область наукових досліджень — математичне моделювання та сучасні інформаційні технології для розрахунку міцності, надійності та довговічності зварних з’єднань, математичне моделювання процесів при зварюванні, розробка комп’ютерних систем для проектування технології зварювання.

ВОРОБЙОВ Юрій Сергійович, д-р техн. наук, проф. каф. газогідродинаміки і тепломасообміну НТУ «ХПІ» на базі Ін-ту проблем машинобудування. У 1960 р. закінчив Харківський політехнічний ін-т. Область наукових досліджень — дослідження і синтез міцнісних властивостеймашинобудівних конструкцій під впливом нестаціонарних і вібраційних навантажень.

Полный текст: PDF