Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

В. А. Новиков организация технологической подготовки производства паровых и газовых турбин

Екатеринбург

УрФУ

2014

УДК 621.165+621.438(075.8)

ББК 31.56я73+31.363я75 Н73

Рецензенты:

кафедра энергетики Уральского государственного лесотехнического университета (завкафедрой д-р техн. наук проф. С. М. Шанчуров)\ директор по самолетостроению ОАО «Уральский завод гражданской авиации» Е. А. Сергеев;

канд. техн. наук, главный конструктор ФГУДП «Атомэнергоремонт» концерна «Росэнергоатом» А. Г. Шастин

Новиков, В. А.

Н73 Организация технологической подготовки производства паровых и газовых турбин : учеб. пособие / В. А. Новиков. Екатеринбург : УрФУ, 2014. - 300 с.

18ВК 978-5-321-02401-0

В пособии рассматриваются особенности технологической подготовки производ­ства паровых и газовых турбин. Учтена специфика турбостроения.

Особое внимание уделено назначению и условиям работы лопаточного аппарата, ротора и статора турбин и особенностям их конструкции. Описаны методы контроля параметров полученных деталей.

Пособие предназначено для студентов бакалавриата и магистратуры, в учебном плане которых имеется дисциплина «Технология производства турбин».

Книга может быть полезна инженерно-техническим работникам предприятий и проектно-технических организаций турбостроения.

Библиогр.: 13 назв. Табл. 20. Рис. 102.

УДК 621.165+621.438(075.8) ББК 31.56я73+31.363я75

18ВК 978-5-321-02401-0

© Уральский федеральный университет, 2014 О Новиков В. А., 2014

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АЭС - атомная электрическая станция

ВМ - ведомость материалов

ВПУ — валоповоротное устройство

ВСНХ - Высший совет народного хозяйства

ВТИ - Всероссийский теплотехнический институт

ГАП - гибкое автоматизированное производство

ГПА - газоперекачивающий агрегат

ГПС - гибкая производственная система

ГТ - газовая турбина

ГТУ - газотурбинная установка

ЕСТПП - единая система технологической подготовки производства

КИП - контрольно-измерительные приборы

ЬСПД - коэффициент полезного действия

КТЗ - Калужский турбинный завод

ЛЗТЛ - Ленинградский завод турбинных лопаток (Санкт-Петербург)

ЛКЗ - Ленинградский Кировский завод (Санкт-Петербург)

ЛМЗ - Ленинградский металлический завод (Санкт-Петербург)

МПД - магнитопорошковая дефектоскопия

НК - направленная кристаллизация

НТД - нормативно-техническая документация

ОГМет - отдел главного металлурга

ОГТ - отдел главного технолога

ОСУ - оперативная система управления

ОТК - отдел технического контроля

ОЦ - обрабатывающий центр

ОЭС - оптикоэлектронная система

ПТ - паровая турбина

ПТУ - паротурбинная установка

ПТЭ - правила технической эксплуатации

ПУЛ - прибор управления по лучу

РАН - Российская академия наук

РВД - ротор высокого давления

3

РД - руководящий документ

РНД - ротор низкого давления

РСД - ротор среднего давления

РЧЗ - рабочий чертеж заготовки

САПР - система автоматизированного проектирования

САР - система автоматического регулирования

СКВ - специальное конструкторское бюро

ТМЗ - Турбомоторный завод (Екатеринбург)

ТПП - технологическая подготовка производства

ТУ - технические условия

ТЭС - тепловая электрическая станция

УЗК - ультразвуковой контроль

УЗО - ультразвуковая обработка

УНП - универсально-наладочные приспособления

УП - управляющая программа

УСП - универсально-сборные приспособления

УТЗ - Уральский турбинный завод

х.х - холостой ход

ХТЗ - Харьковский турбинный завод

ЦВД - цилиндр высокого давления

ЦД - цветная дефектоскопия

ЦЗЛ - центральная заводская лаборатория

ЦКТИ - Центральный котлотурбинный институт (Санкт-Петербург)

ТТНД - цилиндр низкого давления

ЦСД - цилиндр среднего давления

ЧВД - часть высокого давления

ЧНД - часть низкого давления

ЧПУ - числовое программное управление

ЧСД - часть среднего давления

ЭЛО - электролучевая обработка

ЭХО - электрохимическая обработка

НВ - твердость по Бриннелю

НМ - микротвердость

НКС - твердость по Роквеллу (шкала С)

НУ - твердость по Виккерсу

4

ВВЕДЕНИЕ

Современное состояние энергетики и перспективы ее развития как в нашей стране, так и во всем мире содействуют быстрому техническому про­грессу в производстве паровых и газовых турбин.

Конструирование новых турбоустановок предполагает максимальное ис­пользование возможностей рабочего тела - пара или газа. Прежде всего это по­вышение давления пара в цилиндре высокого давления паровой турбины и по­вышение температуры газа за камерой сгорания в газовой турбине. Условия работы и выполняемые функции узлов и деталей современных эффективных турбин обуславливают соответствующую конструкцию. При этом следует учи­тывать, что свойства и характеристики классических металлов и сплавов прак­тически исчерпаны. Многие детали перспективных турбин изготавливаются из новых материалов и имеют существенные функциональные и конструктивные особенности.

Выпуску турбин с заданными эксплуатационными и технико­экономическими показателями предшествует технологическая подготовка про­изводства. Турбостроительные заводы должны обладать высоким техническим уровнем, позволяющим обеспечивать надлежащее качество изготовления при оптимальных трудовых и материальных издержках при планируемых объемах производства.

Задачи технологической подготовки производства ее этики и содержание работ излагаются в многочисленных трудах и публикациях. Однако особенно­сти большинства узлов и деталей паровых и газовых турбин не позволяют вы­полнять технологическую подготовку их производства традиционными мето­дами.

Данная работа не рассматривает подробно стратегическую роль и содер­жание технологической подготовки производства в целом.

Необходимые сведения читатель может почерпнуть из общетехнической литературы. Автор попытался сконцентрировать его внимание на специфике технологической подготовки производства, последовательности и общих пра­вил разработки технологических процессов применительно к паровым и газо­вым турбинам. В учебном пособии приведены сведения о назначении и услови­

5

ях работы лопаточного аппарата, ротора и статора турбин, также рассмотрены особенности их конструкции, материал и виды заготовок. Описаны методы контроля параметров полученных деталей.

Успешное освоение положений пособия возможно при знании общетех­нических дисциплин, в частности теоретической механики, сопротивления ма­териалов, основ конструирования, теории турбомашин, принципов эксплуата­ции паровых и газовых турбин и др.

В книге отражен опыт ведущих предприятий, связанных с производством энергетического оборудования.

Учебное пособие «Организация технологической подготовки производ­ства паровых и газовых турбин» предназначено для студентов, обучающихся в бакалавриате и магистратуре, в учебных планах которых дисциплина «Техно­логия производства турбин» занимает достойное место. Кроме того, учебное пособие представляет интерес и для студентов, обучающихся на кафедрах теп­ловых электрических станций и атомной энергетики.

Книга может быть полезна инженерно-техническим работникам заводов, проектно-технологических организаций турбостроения.

Большинство из перечисленных проблем выходят за рамки технологиче­ских вопросов, получивших освещение в данной книге. Тем не менее автор надеется, что успешное освоение материала, изложенного в разделах пособия, позволит осуществить комплексный подход при решении технологических проблем турбостроительной отрасли промышленности страны.

6