ВИЯВЛЕННЯ ДЕФЕКТІВ СКЛАДАННЯ ОСЕРДЯ СТАТОРА ПОТУЖНОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-156-3-47-53Ключові слова:
турбогенератор, осердя статора, складання, пресування, тиск, контроль, вимірювальна комірка, деформована проба, мембрана з жорстким центром, оптичне волокно, решітка БреггаАнотація
Розроблено пристрій для системи контролю, яка призначена для автоматизованого виявлення місць розташування і величини дефектів в осерді статора турбогенераторів (ТГ) з активною потужністю від 100 МВт під час їх складання на заводі-виробнику. В процесі виготовлення осердя збирається і пресується у вертикальному положенні окремими частинами. Кожний етап складання потребує контролю якості. Контроль реалізується через виявлення місць з ослабленою монолітністю. Наявні методи контролю, зокрема й автоматизовані, не дозволяють виконати якісний контроль. З використанням запропонованої системи, принцип роботи якої базується на запропонованій та розробленій технології, дозволяє в автоматизованому режимі виявляти місця в осерді статора з ослабленою монолітністю. При цьому проводяться вимірювання питомого тиску пресування в певних точках торцевої поверхні осердя, де встановлюються спеціальні контрольні проби з матеріалу, що легко деформується. Пристрій реалізовано у вигляді кільця, яке встановлюється на торцеву поверхню осердя. В кільці розміщено N комірок з контрольними пробами. Під час пресування товщина проб зменшується і максимальне зменшення товщини проби, зумовлене відповідно найбільшим питомим тиском, відповідає найменшому дефекту, і навпаки. Запропоновано застосувати як первинний перетворювач тиску плоску металеву мембрану з жорстким центром, на якій закріплено оптичне волокно з решітками Брегга, одна з яких вимірює тангенціальну відносну деформацію в мембрані, а інша використовується для термокомпенсації. Показано, що тангенціальна деформація в плоскій мембрані залежить від величини питомого тиску пресування. Розраховано характеристики перетворювача. Оброблення результатів вимірювання проводиться з використанням інтеррогатора і персонального комп’ ютера. Використання запропонованого пристрою в системі контролю дозволяє підвищити продуктивність праці під час контролю осердя, а також з більшою вірогідністю діагностувати його дефекти з подальшим їх усуненням, що підвищить надійність ТГ та його довговічність.
Посилання
Б. П. Фомин, Б. Г. Циханович, і Виро Г. М., Технология крупного электромашиностроения. Турбогенераторы. т. 1, изд. 2-е, перераб. и доп. Ленинград: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1981, 303 с.
В. Д. Юхимчук, Технология производства электрических машин, уч. пос. в 2-х кн.: Кн. 1. Х. Тимченко, 2006. 543 с.
A. Patil, and S. Biswas, “Modeling a virtual prototype of stator core lamination assembly device,” International Journal of Electrical, Electronics and Data Communication, vol. 1, issue 10, pp. 32-35, 2013.
С. Е. Пузаков, О. С. Голоднова, Г. В. Ростик, Л. Г. Кутуков, Г. В. Завялов и Л. Н. Ткачева, Справочник по ремонту турбогенераторов. Москва: ИПК Госслужбы, ВИПКэнерго, 2006, 724 с.
А. В. Григорьев, В. Н. Осотов, и Д. А. Ямпольский, «Применение параметра поглощения энергии колебаний для контроля прессовки сердечников статоров турбогенераторов,» Электротехника, № 11, с. 16-19, 2004.
В. С. Шаронин, и А. В. Полторадня, «Способ диагностики состояния сердечника статора электрической машины,» Патент Российской Федерации HO2 K15/00. №2223587 МПК (2006), 10.02.2004.
В. Ф. Пінськой, В. М. Захожаев, А. К. Шофул, і А. С. Левицький, «Контроль осердя статора потужного турбогенератора під час складання і пресування,» Гідроенергетика України, № 1-2, с. 55-58, 2020.
А. С. Левицкий, Е. А. Зайцев, и М. В. Панчик, «Контроль сердечника статора турбогенератора при сборке,» в сб. статей 7-й Международной научно-технической конференции Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов, 24-25 сентября 2020 г., Могилев, Республика Беларусь, 2020, с. 99-105.
А. С. Левицкий, Е. А. Зайцев, и М. В. Панчик, «Метод контроля сердечника статора мощного турбогенератора,» Eastern European Scientific Journal, no. 12 (64), p. 1. рр.18-25, 2020. [Online]. Available:
https://eesa-journal.com/wp-content/uploads/EESA_12_64_december_2020_part_1-1.pdf . Accessed on: May 05.2021.
А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, М. В. Панчик, В. Ф. Пінской, В. М. Захожаєв, і А. К. Шофул, «Пристрій для контролю осердя статора потужного турбогенератора,» МКИ H02 K 15/00. № а 2020 02912, 14.05.2020.
А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, і М. В. Панчик, «Пристрій для контролю осердя статора потужного турбогенератора,» МКИ H02 K 15/00. № а 2020 03974, 01.07.2020.
R. Kashyap, Fiber Bragg Gratings. San Diego, CA: Academic Press, 1999. 478 p. [Online]. Available: https://www.amazon.com/Fiber-Bragg-Gratings-Optics-Photonics/dp/0124005608 . Accessed on: May 05.2021.
Sanjib Sarkar, Mehdi Tarhani, Morad Khosravi Eghbal, and Mehdi Shadaram. “Discrimination between strain and temperature effects of a single fiber Bragg grating sensor using sidelobe power,” Journal of Applied Physics, no. 127 (11). pp. 114503-1-114503-8, 2020. [Online]. Available: https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5139041?journalCode=jap. Accessed on: May 05.2021.
В. В. Масхидов, А. М. Шиенок, Д. В. Иошин, и В. А. Резников, «Измерение деформаций материала с помощью волоконных бреговских решеток (обобщающая статья),» Заводская лаборатория. Диагностика материалов, № 11, т. 82, с. 54-60, 2016.
Л. Е. Андреева, Упругие элементы приборов, 2-е изд. перераб. и доп. Москва: Машиностроение, 1981, 392 с.
Ю. Н. Тиняков, и А.С. Николаева, «О расчете мембран датчиков давления,» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, Сер. Приборостроение, № 6, с. 135-142, 2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/o-raschete-membran-datchikov-davleniya/viewer . Дата обращения: Май 05. 2021.
Ie. Zaitsev, A. Shpylka and N. Shpylka. “Output signal processing method for fiber bragg grating sensing system,” on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET-2020): In the IEEE Proc. of the 15th International Conference, February 25-29, 2020 Lviv-Slavske, Ukraine, pр.152-155, 2020.
И. Н. Шардаков, Н. А. Кошелева, и Н. А. Цветков, «Экспериментальный и теоретические варианты термокомпенсации волоконно-оптических датчиков деформации,» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.applied.photonics.pstu.ru/_res/fs/4396file.pdf . Дата обращения: Май 05. 2021.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 139
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
