Ц.1 Общие положения

Методические указания по контролю состояния подпятников вертикальных гидроагрегатов

Х.3 Установка и работа аппаратуры на гидрогенераторе.

Датчики жестко укрепляются внутри кожуха ЩКА с помощью металлических хомутов и зажимами типа «крокодил» подключаются к поводкам щеток (любых, наиболее доступных) разных полюсов. Поскольку корпуса датчиков заземлены, то во избежание случайного прикосновения к ним электромонтера, обслуживающего ЩКА, корпуса и разъемы соединительных кабелей изолированы. Трасса соединительных кабелей прокладывается до места установки измерительного прибора. Корпус прибора заземляется, к его входу подключаются разъемы соединительных кабелей. К сигнальным контактам на передней панели прибора подключаются провода оперативной сигнализации. Сигнальные табло «повышенное искрение» и «аварийное искрение» устанавливаются на панели управления генератором. Первоначальное включение и настройка аппаратуры производятся разработчиками.

При нормальной работе ЩКА отслеживается в течение 2-3 суток уровень сигнала на цифровом индикаторе. Выбирается уставка промежуточного реле из расчета I _ср=К· I _н, т.е. ток срабатывания реле должен быть больше тока нормального режима в К раз. Коэффициент К предварительно выбирается при моделировании повышенного искрения ЩКА, в дальнейшем его значение может быть скорректировано при появлении реальной неисправности ЩКА. Срабатывание реле, последующее срабатывание реле времени и появление сигнализации на панели управления требует незамедлительной ревизии ЩКА или коллектора возбудителя. В случае невозможности быстрого устранения неисправности следует остановить генератор для ремонта ЩКА генератора или возбудителя.

Приложение Ц

(обязательное)

Ц.1.1 Настоящее Приложение устанавливает требования к техническому контролю за состоянием под­пятников вертикальных гидроагрегатов всех типов с сегментами, облицованными баббитом, и с эластичными металлопластмассовыми сегментами (ЭМП-сегментами).

Ц.1.2 Приложение содержит методические рекомендации по осуществлению технического контроля за подпятниками эксплуатируемых гидроагрегатов при:

обычной эксплуатации силами персонала ГЭС;

повреждениях или ненормальной работе (повышенная температура и пр.) силами персонала ГЭС с привлечением специализированных организаций.

Ц.2 Технический эксплуатационный контроль за состоянием подпятника

Ц.2.1 При работе гидроагрегата должны контролироваться: температура сегментов подпятника, температура и уровень масла, наличие потока охлаждающей воды через маслоохладители, биение зеркальной поверхности диска, а в подпятниках на гидравлических опорах, кроме того, проседание упругих камер.

Ц.2.2 Не менее чем в двух сегментах подпятника и в одной точке маслованны должны быть установлены термометрические сигнализаторы, которые при превышении температуры сверх наибольшего установившегося в процессе эксплуатации значения на 5°С должны давать импульс на сигнал, а в сегментах, кроме того, при превышении на 10°С — импульс на останов агрегата.

Значения уставок определяются эксплуатационным персоналом на основе опыта эксплуатации или испытаний и вносятся в местную инструкцию.

Ц.2.3. Термометры сопротивления для периодического контроля температуры с визуальным отсчетом или для постоянного контроля с автоматическим отсчетом должны быть установлены в следующем числе сегментов:

в подпятниках на гидравлической опоре и в однорядных под­пятниках на жесткой винтовой опоре — в каждом сегменте;

в двухрядных подпятниках — в половине сегментов каждого ряда (через один сегмент).

Кроме того, по два термосопротивления должно быть установлено в маслованне каждого подпятника.

Ц.2.4 Для повышения чувствительности и снижения инерционности термоконтроля в подпятниках с ЭМП-сегментами рекомендуется выполнить одно из следующих мероприятий: а) на рабочей поверхности сегментов выполнить специальные пазы, подводящие тепло от рабочей поверхности сегментов к металлу основания в месте установки термодатчиков (для подпятников с окружной скоростью 15 м/c и более); б) выполнить сквозные сверления с рабочей поверхности до каналов в теле сегментов, в которых установлены термодатчики, с целью обеспечения обтекания горячим маслом термодатчиков (для подпятников с любой окружной скоростью). Такие мероприятия позволяют повысить чувствительность термоконтроля (повысить показания существующего термоконтроля на 15-25°С) и уменьшить его инерционность.

Мероприятия следует выполнять с привлечением специализированной организации, как минимум, при первом их выполнении.

Ц.2.5. Измерения и запись температуры подпятника по датчикам визуального контроля (термосопротивлениям) должны производиться регулярно в установившихся режимах работы с периодичностью, определяемой местной инструкцией.

Ц.2.6. Повышение температуры сегментов с баббитовым покрытием сверх обычных установившихся значений для данного времени года на 3-4°С при сохранении температуры масла на прежнем уровне является признаком ухудшения состояния поверхностей трения. В этом случае гидроагрегат должен быть остановлен при первой возможности для осмотра подпятника и принятия необходимых мер (шабрения сегментов, чистки зеркальной поверхности диска и др.). До вывода в ревизию должно быть максимально ограничено число пусков агрегата и увеличено число измерений температуры (через каждые 2 ч).

Ц.2.7. Повышение температуры одного или нескольких ЭМП-сегментов в подпятнике на гидравлической опоре на 4-5°С выше обычных установившихся значений температур сегментов и продолжающийся рост температуры свидетельствуют о развивающемся повреждении фторопластовой поверхности этих сегментов. В случае отсутствия в этих сегментах термосигнализаторов и при повышении температуры на 10°С выше первоначального установившегося значения следует остановить агрегат и осмотреть сегменты подпятника.

Ц.2.8. В подпятниках с ЭМП-сегментами, имеющими составное исполнение фторопластового покрытия (из двух состыкованных листов фторопласта), возможны повышенные температуры до 15-20°С отдельных сегментов. Это объясняется неплотностями стыков, в результате чего горячее масло из масляной пленки проходитпод фторопластом, вызывая более интенсивный нагрев датчиков температуры, чем на сегментах с плотными стыками фторопластового покрытия. Отрицательного влияния на работу подпятника неплотности в стыках не оказывают.

Ц.2.9. Повышение температуры масла в ванне подпятника сверх установившегося значения для данного времени года на 3-4°С с последующим повышением температуры сегментов является признаком ухудшения работы маслоохладителей. В этом случае должны быть приняты меры по устранению причин нарушения нормальной работы маслоохладителей (чистка, промыв и др.).

Ц.2.10. Понижение температуры одного или нескольких сегментов однорядного подпятника на жесткой винтовой опоре до значений, близких к температуре масла в ванне (при исправности термоконтроля), свидетельствует о разгрузке этих сегментов, которая может произойти в результате значительных смятий опорных элементов или их разрушений (например, разрушений тарельчатых опор). В подпятнике с ЭМП-сегментами это может произойти также за счет истирания фторопласта на рабочей поверхности этих сегментов.

Ц.2.11 Контроль уровня масла в ванне подпятника должен осуществляться автоматически с подачей сигнала при отклонении уровня от допустимых пределов и визуально по масломерному стеклу.

Нормальный уровень масла и его предельные значения долж­ны быть нанесены на масломерном стекле и указаны в местной инструкции.

Ц.2.12 Уровень масла в ванне подпятника должен проверяться оперативным персоналом не реже одного раза в смену.

Ц.2.13 При повышении уровня масла в ванне подпятника сверх допустимого значения следует взять пробу масла и, если в нем будет обнаружена вода, остановить гидроагрегат для устранения попадания воды в ванну и замены масла. Для гидроагрегатов с надежно работающими подпятниками при обнаружении небольшого количества воды в масле (следы воды) допускается временная работа при постоянном контроле (два раза в смену) за состоянием масла.

Ц.2.14 При снижении уровня масла в ванне подпятника следует взять пробу масла и долить ванну маслом. Для выявления возможной утечки масла через поврежденные трубки маслоохладителей (при самотечной системе технического водоснабжения) увеличить открытие задвижек на напорных водяных трубопроводах и частично прикрыть задвижки на сливных; если после этого уровень масла в ванне повысится, взять пробу масла и при наличии в ней воды действовать согласно п. Ц.2.13. Проверить также плотность закрытия вентилей слива масла.

Ц.2.15 Периодически, в соответствии с графиком, установленным местной инструкцией, производить отбор и анализ масла из ванны подпятника. При несоответствии характеристик масла требованиям ГОСТ 32-74 — заменить его.

Ц.2.16 На сливных трубопроводах охлаждающей воды из маслоохладителей целесообразно предусмотреть в удобных для наблюдения местах прозрачные вставки или окошки для контроля за движением воды или установить расходомеры.

Ц.2.17 Подпятники на гидравлической опоре должны быть оснащены устройствами контроля проседания упругих камер с уставками на сигнал (при проседании на 1 мм больше нормального уровня) и на останов (при проседании на 2 мм больше нормального уровня). Датчики устанавливаются на одной или двух упругих камерах.

Ц.2.18 При ремонтах и ревизиях подпятников на гидравлической опоре должен осуществляться контроль за герметичностью упругих камер одним из двух способов:

измерением расстояния от корпуса подпятника до зеркаль­ной поверхности диска в четырех местах (через 90° по окружности диска);

определением среднего значения проседания всех упругих камер от веса ротора гидрагрегата.

Измерения должны производиться при одной и той же температуре подпятника. При отклонении измеряемых значении от первоначальных более чем на 0,5 мм должны быть приняты меры по восстановлению первоначального состояния.

Ц.2.19. При обнаружении трещины на упругой камере подпятника на гидравлической опоре следует перевести подпятник на жесткое опирание, выполнив следующие мероприятия:

удалить обратный клапан для обеспечения свободного вытекания масла из упругих камер;

обжать упругие камеры, опустив ротор агрегата сначала на одну половину сегментов через один, а затем на другую половину сегментов;

оснастить опорные тарелки всех сегментов рычажно-индикаторным устройством контроля нагрузки на сегменты;

произвести регулировку нагрузки на сегменты по деформации опорных тарелок, как на подпятнике на жестких винтовых опорах.

Регулировка нагрузки по проседанию упругих камер не допускается.

Ц.2.20. В подпятниках с ЭМП-сегментами должен осуществляться контроль износа фторопластовой поверхности по истиранию контрольных кольцевых рисок, нанесенных на четырех сегментах (четырех парах сегментов в двухрядных подпятниках) при изготовлении ЭМП-сегментов на заводе (см. рис. 5). Первоначальная глубина контрольных рисок указывается на заводском чертеже. Кроме того, целесообразно измерять толщину каждого сегмента не менее чем в четырех точках и данные заносить в формуляр.

При полном износе контрольных кольцевых рисок дальнейший контроль износа производится путем измерения толщины ЭМП-сегментов не менее чем в четырех фиксированных точках. При износе фторопласта до выхода на поверхность бронзовой основы ЭМП-сегменты должны быть заменены. Допускается временная работа при незначительных местных выходах бронзовой проволоки на рабочую поверхность.

Ц.2.21 В случае появления ненормальностей в работе подпятника, снижения надежности его работы должны быть проведено технические обследование (испытания) с привлечением специализированной организации.

Ц.3 Технические обследования (испытания) подпятников.

Ц.3.1 Технические обследования (испытания) подпятников необходимо производить при участии специализированной организации, которая обязана соблюдать требования, изложенные в настоящем Приложении..

Ц.3.2 Виды натурных испытаний подпятников.

Ц.3.2.1 Испытания в целях получения характеристик подпятников. Испытания, как правило, проводятся на одном из первых гидроагрегатов вводимой многоагрегатной ГЭС в целях определения запаса надежности подпятников и при необходи­мости учета выявленных при испытаниях недостатков и/или особенностей подпятников на последующих гидроагрегатах, а также на гидроагрегатах, оснащенных экспериментальной конструкцией подпятника.

При испытаниях определяют следующих основные характеристики подпятника:

действительную наибольшую нагрузку, действующую на подпятник во время работы гидроагрегата; значение и характер изменения нагрузки на подпятник при пуске с момента начала открытия направляющего аппарата и до достижения нормальной частоты вращения;

температуру сегментов подпятника при наибольшей на него нагрузке;

температуру масла в масляной ванне подпятника;

толщину масляной пленки, разделяющей поверхности трения при наибольшей нагрузке на подпятник.

характер образования масляной пленки, разделяющей поверхности трения при пуске; скорость "всплытия" диска пяты над сегментами;

характер изменения толщины масляной пленки при останове; толщина пленки, разделяющей поверхности трения в течение последнего оборота перед остановом;

потери на трение в подпятнике.

Сравнение полученных при испытаниях характеристик подпятника с расчетными и нормативными показателями позволят судить о работоспособности конструкции подпятника в целом, о запасе ее надежности. Те характеристики, ля которых отсутствуют расчетные и нормативные данные (например, динамика изменения нагрузки на подпятник, характер образования и изменения толщины масляной пленки), следует оценивать на основе накопленного опыта испытаний и эксплуатации подпятников.

Кроме основных характеристик, при испытаниях определяют еще и ряд вспомогательных характеристик, таких, как величина и характер биения зеркальной поверхности диска, разброс температуры отдельных сегментов, пульсация нагрузки и другие, которые позволяют судить о состоянии подпятника, о том, как он изготовлен, смонтирован и налажен.

Ц.3.2.2 Испытания в целях выяснения причин ненадежной работы подпятников. Ненадежность работы подпятников проявляется в эксплуатации в виде частой повреждаемости сегментов, что вызывает необходимость введения ограничений в режим работы гидроагрегата, а также в виде отклонений его характеристик от нормативных значений (повышенная температура сегментов, большая разница температур отдельных сегментов и др.). ЭМП-сегменты работают значительно более надежно, чем баббитовые. При условии качественного изготовления, монтажа в подпятнике и наладки ЭМП-сегментов повреждения подпятников происходят сравнительно редко. Причинами ненадежной работы подпятников как с баббитовыми так и с ЭМП-сегментами могут быть дефекты конструкции, изготовления, монтажа, недостатки эксплуатации, а также естественное старение.

Причинами ненадежной работы подпятников могут быть: неоптимальная установка тангенциального и радиального эксцентриситетов сегментов, неравномерное распределение нагрузки между сегментами, высокая волнистость зеркальной поверхности диска, недостаточная чистота зеркальной поверхности диска, недостаточная эффективность системы охлаждения, плохо выбранные пусковые установки турбины (пусковое открытие направляющего аппарата и пусковой угол установки лопастей рабочего колеса), повышенная деформация сегментов и др.

Испытания в целях выяснения причин ненадежной работы подпят­ника проводятся, как правило, в два или более этапов. На первом этапе определяются те же характеристики подпятника, что и при испытаниях по п. Ц.3.2.1, и разрабатываются мероприятия по повышению надежности работы подпятника. На последующих этапах испытаний, производится проверка разработанных мероприятий.

ц.3.2.3 Испытания по сокращенной программе. Такие испытания проводятся в тех случаях, когда ставится конкретная задача, ограниченная определенными условиями. Например, требуется проверить величину биения зеркальной поверхности диска (с повторными измерениями после исправления, если это потребуется) или определить коэффициент трения при пусках (что характеризует состояние поверхностей трения). При таких испытаниях число измеряемых величин и режимов испытаний ограничено. В отдельных случаях даже не требуется разбирать подпятник, как, например, при определении коэффициента трения в подпятнике при пуске.

Испытания по сокращенной программе можно рассматривать как часть испытаний по п. Ц.3.2.1, Ц.3.2.2.

Дата добавления: 2017-01-14