Раздел 4 Обобщённые характеристики тепломеханического состояния турбины.

Настоящий раздел включает в себя наиболее представительные характеристики предыдущих разделов 1-3 синхронизированные по времени, режимным и фукциональным параметрам. На обобщённых графиках в реальном времени отображены изменения состояния объектов исследования по трём направлениям комплексных тепломеханических испытаний (продольные, поперечные и вертикальные перемещения исследуемых узлов турбины, сопровождаемые соответствующими динамическими виброхарактеристиками.

Обобщение характеристик произведено по принципу последовательности логических событий при реальных пусках и остановах турбины из различных тепловых состояний. Каждая совмещённая характеристика по отдельности имеет более подробный аналог в соответствующем разделе заключения.

Ниже представлены графические отображения характеристик.

4.1. Передняя подшипниковая опора ЦВД (№1).

График показывает что скорость вертикальных и поперечных перемещений лап прямо связаны с зоной максимальной скорости перемещения корпуса подшипника при нормальном прогреве турбины и сопровождается адекватным логическим изменением динамического состояния системы "лапа-корпус". Зона графика начиная с 11:00 15.03.99 показывает нормальные изменения состояния при прогреве фундамента.

Ниже представлен укрупнённый график изменения состояния узла.

Далее в аналогичной форме представлены состояния вышеуказанного узла при расхолаживании и пуске.

Существенных нарушений или дефектов в работе подшипниковой опоры №1 в области линейных продольных и поперечных расширений корпуса подшипника и узла сочленения ЦВД и опоры, а также в работе системы "лапа-корпус" в режимах работы машины на оборотах и под нагрузкой (при наличии динамического зазора) не выявлено.

Примечание. Анализ состояние вышеуказанных узлов при естественном остывании отличается и будет рассмотрен ниже.

4.2. Блок регулирования.

Из графика следует, что в режиме расхолаживания (практически на всей стадии) происходит отрыв передней части блока регулирования слева и справа от фундаментной плиты. Максимум отрыва имеет место в поперечном сечении по передним прижимным скобам корпуса подшипника.

При последующем пуске и прогреве отрыв исчезает и возникает справа в процессе последующего прогрева фундамента. При этом в процессе развития отрыва изменений высотных положений передних лап ЦВД, а также динамических характеристик системы "лапа-корпус" не происходит. Поперечные перемещения лап также остаются стабильными.

Таким образом вышеуказанные узлы не могут быть источником изгибающих усилий приводящих к отрыву передней части блока регулирования. Анализ показывает, что определяющим фактором данного явления является изменение боковых уклонов ригеля и фундаментной рамы, т.е. причиной отрыва является не перемещения корпуса блока регулирования вверх относительно фундаментной плиты (положение корпуса блока регулирования остаётся стабильным и определяется нормальным состоянием системы "лапа-корпус"), а изменением бокового уклона ригеля и фундаментной плиты относительно основания корпуса блока регулирования.

4.3. Подшипниковая опора ЦВД, ЦСД (№2).

График показывает что, также как на опоре №1,скорость вертикальных и поперечных перемещений лап прямо связаны с зоной максимальной скорости перемещения корпуса подшипника при нормальном прогреве турбины и сопровождается адекватным логическим изменением динамического состояния системы "лапа-корпус". Зона графика начиная с 11:00 15.03.99 показывает нормальные изменения состояния при прогреве фундамента.

Далее в аналогичной форме представлены состояния вышеуказанного узла при расхолаживании и пуске.

Выше представлены три графика с совмещёнными характеристиками подшипниковой опоры №2 с сечениях задних лап ЦВД и лап ЦСД, а также совмещённый график в сечении лап ЦСД с наложенной временной характеристикой вибрации поперечного компонента подшипника №2 по общему уровню С.К.З. виброскорости, 1-й и 2-й гармоникам спектра. Данный компонент вибрации подшипника является наиболее виброопасным из всех подшипников валопровода и является определяющем в вибросостояния турбоагрегата.

Из первых двух графиков следует, что линейные перемещения корпуса подшипника, поперечные перемещения лап цилиндров, а также динамические характеристики системы "лапа-корпус" не идентифицируются с существенными дефектами типа "отрыв", защемление, опрокидывание. По этому маловероятно их роль, как основных вибровозбуждающих факторов.

Анализ характеристик представленных на третьем графике, а также обогащённый анализом боковых и продольных уклонов (на графике не представленных см. Раздел 3) показывает, что наиболее колерирующимся с виброхарактеристикой подшипника по виду и форме фактором является изменение высотных положений левой и правой лап ЦСД и задних лап ЦВД, так в начале процесса расхолаживания происходит адекватное по фронту снижения вибрации сближение высотных положений левых и правых лап. При этом минимуму вибрации соответствует точка пересечения кривых изменения высот левых и правых лап. Основным параметром снижения вибрации подшипника является вторая (100 Гц) гармоника характер изменения которой практически точно совпадает с изменением высотных положений лап

4.4. Обобщённый анализ совмещённых характеристик в режиме естественного остывания турбины и фундамента.

Необходимость выделения данного режима определяется существенными отличиями в характере линейных и высотных перемещений стульев №1 и №2 по сравнению с описанных в пунктах 4.1.-4.3. процессах.

Определяющим отличительным фактором является то, что перемещение стульев происходит скачкообразно с явными неравномерными участками задержек в перемещении (накопление потенциальной энергии сжатия) с мгновенным перемещением стульев (скачки, переход потенциальной сжатия в кинетическую энергию движения). Ниже на графиках представлен процесс перемещения стульев с подтверждающими характеристиками высотных перемещений.

Представленное на графиках явление прямо указывает на то, что силы трения в поверхностях скольжения опоры №2 (главным образом) и опоры №1 (в меньшей степени) находятся на пределе расчётных значений так, как при отсутствии динамического зазора (виброзазора) стулья перемещаются скачкообразно.

Примечание. Графическая форма и содержание перемещения опоры №1 аналогичны представленным выше графикам (подробно см. Р2,3).