5.4. Ремонт лопаточного аппарата

Обнаруженные при дефектовке лопаток забоины, заусенцы зачищают надфилем и шлифовальной шкуркой. Загнутые кромки выравнивают легкими ударами молотка, подставив с обратной стороны специальную оправку. Шлифовку заусениц и острых кро­мок вокруг вмятин и забоин на рабочих турбинных лопатках не обходимо производить осторожно, чтобы не изменить профиль ло­патки. Перед шлифовкой лопатки вынимаются из пазов диска.

Замена рабочих лопаток ТВД и ТНД. Перед началом разло­пачивания проверяют наличие и четкость маркировки на лопат­ках; при необходимости ее восстанавливают цифровыми клеймами или электрокарандашом.

Перед снятием рабочих лопаток ТВД и ТНД необходимо вывернуть стопорные винты замковой лопатки. Винты раскернивают осторожно, чтобы не повредить пазы лопаток под стопор. Пазы дисков и хвосты лопаток очистить от отложений. Подлежащие замене лопатки взвесить и по массе подобрать новые. При разрушении лопатки новая подбирается той же массы, что и диамет­рально противоположная. Масса новой лопатки не должна отли­чаться от прежней более чем на 2,5 г, при взвешивании на рычажных моментных весах. Подгонка лопатки по массе производится шлифовкой утонения лопатки до высоты, достаточной для обеспечения нор­мального радиального зазора в проточной части, а если это не­возможно, то допускается снимать металл на конце пера лопатки, увеличивая тем самым высоту утонения.

Перед установкой лопаток пазы дисков смазать глицерином или касторовым маслом. Лопатки собирают согласно маркировке на диске, на самих лопатках и на вставках. Последней устанавли­вают замковую лопатку, затем стопорный винт заворачивают и закернивают. При замене целого ряда рабочих лопаток или не­скольких лопаток ротор должен быть динамически отбалансирован. При установке лопаток и вставок проверяют и при необхо­димости исправляют зазоры между лопатками, между лопатками и вставками и в стыках вставок по окружности.

Замена лопаток осевого компрессора. Перед началом разло­пачивания проверить маркировку нумерации лопаток и при необ­ходимости нанести ее цифровыми клеймами или электрокаранда­шом. Сверлом диаметром 8 мм засверливают стопорные винты замка и выворачивают трехгранником. После этого вынуть клин и вставки. Вырубать замки зубилом нельзя во избежание повреж­дения замкового паза. Если невозможно отодвинуть вставки от лопаток, то высверливают все детали замка. Сверление деталей замка — очень ответственная операция. Выполнять ее нужно осто­рожно, учитывая конструкцию ротора.

После удаления замка вынимают замковую вставку и, сдвигая по пазу в сторону замка, все остальные лопатки. На роторах с большой наработкой в пазах скапливаются различные отложения. Поэтому для облегчения передвижения лопаток в пазах за не­сколько часов до разлопачивания их обильно смачивают кероси­ном. Отделение лопаток в ступени производится специальным кли­ном в виде зубила, а затем с помощью выколотки из цветного ме­талла и молотка передвигают их по пазу. При этом необходимо следить за тем, чтобы не повредить лопаток и зубчики паза. Раз­лопачивают компрессор в следующем порядке: сначала раскерни­вают стопорные винты, крепящие в разъемах цилиндра крайние промежуточные тела или лопатки, и выворачивают их. Затем рас­кернивают промтела и вынимают их и лопатки из паза.

После удаления лопаток на роторе и цилиндре тщательно очи­стить их от грязи и ржавчины, промыть керосином или раствором тринатрийфосфата и протереть насухо. Все задиры и заусеницы зачистить. Для облегчения передвижения лопаток пазы смазать тонким слоем глицерина, касторового масла или вискозина. Пе­ред облопачиванием подготавливают необходимое количество но­вых лопаток. Новые лопатки подбирают равными по массе дефект­ным. Лопатки с пером длиной более 90 мм подбирают с учетом взвешивания на рычажных весах. Если массу поврежденной ло­патки определить невозможно, то новая лопатка подбирается рав­ной по массе диаметрально противоположной лопатке с точ­ностью ±2,5 г. При замене большого числа рабочих лопаток они также подбираются по отношению к противоположным с точ­ностью ±2,5 г.

При подборе лопаток необходимо учитывать и частоту их соб­ственных колебаний. Собственные частоты определяют прибором ТИРЧ (изготовитель ПО Союзгазэнергоремонт). Эта проверка имеет важное значение, так как при совпадении частот собствен­ных колебаний лопатки с частотой возмущающей силы (явление резонанса) на работающем турбоагрегате может произойти об­рыв лопаток.

Хвост каждой новой лопатки подогнать к пазу в роторе или цилиндре и к хвостам соседних лопаток. Прилегание лопаток оп­ределяют по краске и щупу. В отверстия в бочке ротора, где вы­сверлены стопорные винты, ввернуть гужоны и запилить их запод­лицо с плоскостью.

Ротор компрессора облопачивают следующим образом. В пазу ротора устанавливается упор — разжатые стальным клином мед­ные пластинки. К нему подводятся поочередно лопатки и уплот­няются легким подколачиванием молотком через медную оправку. Лопатки должны быть пригнаны плотно друг к другу. При обло­пачивании ротора и цилиндра необходимо сразу проверять поло­жение в пазу каждой лопатки. Отклонение по радиусу допускает­ся не более 0,35 м, а в осевом направлении — 0,3 на 100 мм длины лопатки. Проверка радиального положения лопаток производится специальными шаблонами, а осевое положение — угольником.

Превышение указанных допусков приводит к изменению рас­четных сечений каналов и нарушению условий истечения воздуха, что значительно снижает к.п.д. всей турбоустановки. При замене направляющих лопаток компрессора подогнать суммарный зазор между стыками промтел согласно техническим требованиям путем подбора лопаток или опиловки промтел, застопорить кернением соответствующие лопатки.

После набора всех лопаток устанавливают замок. Новые вставки и клин перед этим подогнать по краске. Зубцы вставок должны плотно входить в пазы на хвостах лопаток, связанных замковым пазом. В щель между вставками забивают самотормо­зящий клин.

Верхние выступы вставок расчеканивают таким образом, чтобы они закрывали клин. По разметке просверлить и нарезать отвер­стия под стопорные винты. Стопорные винты завернуть до разру­шения шейки, после чего запилить весь замок заподлицо с по­верхностью ротора. На замке после расчеканки замковых вста­вок не должно быть трещин.

Облопачивание цилиндра осевого компрессора завершается установкой стопорных шайб с винтами.

После установки замка, вручную, при помощи специальных оправок, лопатки рихтуют в радиальном и осевом направлениях.

Восстановление радиальных зазоров осевых компрессоров нанесением уплотняющего органосиликатного материала.

Предла­гаемая технология разработана институтом ВНИИгаз. Она отличается простотой и позволяет безопасно устанавливать в процес­се ремонта лопатки с уменьшенными (вплоть до нулевых) началь­ными радиальными зазорами в проточной части компрессора и в концевых уплотнениях ГТУ. Их рабочий размер устанавливается за счет выработки материала вращающимися деталями.

Органосиликатный материал наносится на предварительно очи­щенную и обезжиренную поверхность статора компрессора спосо­бами лакокрасочной технологии, не требующими специальной ос­настки (кистью, пульверизатором и т. д.). Он обладает хорошей адгезией к металлам, полимеризуется при комнатной температуре, обладает высокой термостойкостью (до 400°С) и позволяет по­лучать уплотняющие слои толщиной до 3 мм. Уплотнительный слой из органосиликатного материала обладает хорошей прираба­тываемостью к материалу лопаток, высокой стойкостью к раз­личным средам (масло, керосин, конденсат и т. п.) и надежной работой в проточной части ГТУ. На основании опытных данных применение данного метода дает прирост мощности ГТУ на 500— 600 кВт.

Указанная технология предусматривает применение органоси­ликатной композиции марки ОС-8201, выпускаемой отечественной промышленностью. Перед нанесением мастики поверхность ста­тора и обойм уплотнений тщательно очищают от ржавчины, грязи и других отложений и обезжиривают протиркой толуолом. Уплот­няющую мастику приготавливают непосредственно перед употреб­лением путем тщательного перемешивания в течение 20—30 мин. органосиликатной композиции с отвердителем АГМ-3 в количестве 0,6—1,2% от массы композиции. Отвердитель предварительно рас­творяют в толуоле (на 1 весовую часть отвердителя 5 весовых частей толуола). Приготовленную мастику наносят кистью слоями толщиной 0,1—0,2 мм через 30 мин., после высыхания предыдущего слоя.

Недостаток этого способа – недолговечность нанесенного слоя.