Намагниченность паровых турбин электростанций

Продукция и услуги компании ЮВТЕК - это надежная защита оборудования от коррозии, контурных токов, электромагнитного износа подшипников, остаточной намагниченности
Намагниченность паровых турбин электростанций

Эксплуатация массивных ферромагнитных узлов турбины неизбежно сопровождается ростом их уровня намагниченности, в условиях воздействия магнитного поля Земли, полей электрического оборудования на электростанциях, промышленных предприятиях и операций, проводимых в процессе ремонта и технического обслуживания (магнитная дефектоскопия, сварка и т.п.).

Операция размагничивания является необходимым мероприятием по предотвращению электроэрозионных повреждений подшипников паровой турбины. Она обеспечивает снижение остаточного уровня намагниченности узлов турбоагрегата до безопасных норм и, как следствие, уменьшение паразитных напряжений на валопроводе турбины и турбогенератора и электроэрозионных повреждений подшипников при ее работе.

Исследования специалистов ЮВТЕК, проведенные на турбоагрегатах мощностью от 25 до 300 МВт, показали, что узлы турбины приобретают высокий уровень намагниченности, способный вызвать электроэрозионные повреждения, уже через 10-15 лет эксплуатации. Поэтому необходимость данных работ возникает каждый второй - третий капитальный ремонт. 

Существующие установки размагничивания в промышленности позволяют размагничивать практически любые машины и агрегаты вплоть до больших кораблей военного и гражданского назначения. Это требует использование крупногабаритных стационарных установок размагничивания, используемых, как правило, только в кораблестроении. Применение таких установок для размагничивания энергетических машин в условиях станций является дорогостоящим и трудноосуществимым мероприятием. Распространение получили более мобильные и дешёвые установки, использующие для размагничивания низкое напряжение (60В) постоянного тока и токи порядка 100-200А. Однако, данная схема требует организации специальных рабочих мест на ремонтных площадках ТЭЦ, ГРЭС, что ведёт к необходимости использования крановых работ для концентрации узлов турбины.

Компания  ЮВТЕК производит мобильные размагничивающие установки, подключаемые к стандартной сети 380В станции, с помощью которых можно выполнять размагничивание узлов турбоагрегата на ремонтных площадках станции. 

ЮВТЕК осуществляет размагничивание крупных вращающихся машин и механизмов в энергетике, тяжелой и газовой отраслях промышленности. Существующий опыт работы наших специалистов на турбоагрегатах ТЭЦ, ГРЭС позволил разработать схему мобильной размагничивающей установки  JUVTEK Stopmagnit Turbo

Установка размагничивания состоит из размагничивающего блока и комплекта размагничивающих катушек. Питание установки осуществляется от штатной сети станции. Невысокий вес установки позволяет проводить размагничивание, как на ремонтных площадках станции, так и на самой турбине без привлечения кранового оборудования и ремонтного персонала. Не требуется организация специального рабочего места. Размагничивание деталей и узлов турбоагрегата проводится параллельно с основными ремонтными работами, не вызывая сдвига графика. Например, на размагничивание одного цилиндра (ротор, обоймы, диафрагмы) турбины Т-110/120-130, при среднем уровне намагниченности в 10-15 Э, требуется 2 дня.

Размагничивание паровых турбин любого типа и мощности обеспечивает:

- Снижение аварийных остановов турбоагрегата по причине электроэрозионного износа подшипников;

- Исключение ложных срабатываний датчиков системы контроля положения вала и вибрации;

- Снижение уровня униполярной ЭДС и как следствие электроэрозионных токов в подшипниках;

- Устранение эффекта прилипания рабочего инструмента при проведении ремонтных работ;

- Устранение эффекта магнитного дутья и последствий применения магнитной дефектоскопии;

- Снижение количества металлических инородных предметов и стружки, попадаемых в маслосистему и другие ответственные узлы турбины при её сборке;

- Снижение времени размагничивания и как следствие – себестоимости работ.

В период проведения плановых ремонтов необходимо контролировать намагниченность узлов паровых и газовых турбин, т.к. повышенное ее значение вызывает паразитные наводки на роторе турбоагрегата. В руководящих документах отсутствуют данные по предельному уровню намагниченности, периодичности контроля, и какой-либо количественной оценке влияния этой намагниченности на степень электроэрозионных повреждений].

За «нормальный» уровень остаточной намагниченности принимаются следующие отраслевые значения для приводных паровых турбин :

- 3Э (0,3 мТл) или 240 А/м для всех частей ротора, жестких и зубчатых муфт, деталей подшипников и корпуса, примыкающих к ротору;

-  6Э (0,6 мТл) или 480 А/м для наружных частей корпуса турбины, паропроводов и т.п.

По результатам исследований компании ЮВТЕК более 150 турбоагрегатов различного типа и мощности, удалось оценить и разработать нормы, обеспечивающие безаварийную эксплуатацию. Необходимо руководствоваться следующими «предельными» значениями:

- 6Э (0,6мТл) или 480-640 А/м для всех частей ротора, подшипников и деталей примыкающих к валопроводу;

-  12Э (1,2 мТл) или 960-1120 А/м для наружных частей корпуса турбины, паропроводов и т.п.

При остаточной намагниченности выше «нормальных» значений, операция размагничивания является рекомендуемой. При значениях выше «предельных» - размагничивание узлов необходимо выполнять обязательно для предотвращения повреждений подшипников в период эксплуатации.

В настоящее время существует широкий выбор средств контроля омтаточной намагниченности. На рынке представлены разнообразные приборы от 30 до 100 тысяч рублей как отечественного, так и зарубежного производства. Для контроля применяются магнитометры (миллитесламетры) или измерители напряженности магнитного поля с диапазоном не менее 1,0-100 Э (0,1-10 мТл) или 80-8000 А/м.

Контроль намагниченности и размагничивание (при превышении норм) следует проводить в период капитальных ремонтов (не реже 1 раза в 5-6 лет) при полном разборе оборудования. Размагничивание турбины, компрессора в сборе не имеет смысла, т.к. при этом размагничиваются только шейки ротора и внешние части корпуса на глубину не более 5-8 см.

Измерения осуществляются на доступных поверхностях узлов турбины, редуктора. Датчик следует располагать радиально к поверхности контролируемой детали на расстоянии 5 мм. Для контроля необходимо выбирать «прямые» участки поверхности не ближе 10 мм от углов и выступов, т.к. в этих местах сконцентрированы магнитные поля рассеивания (что искажает результаты измерения).

На генераторе контролируют: вал (без активной части ротора), полумуфты ротора и подшипники. На турбине и компрессоре контролируют: ротора, рабочие ступени роторов (лопатки), полумуфты роторов, подшипники, проточную часть (направляющие лопатки).