Примечание - См. 5.2.3 и 5.2.4, перечисление b).
3.15 масса унесенного материала m, кг: Масса материала, унесенного в результате кавитационной эрозии.
Примечание - Масса унесенного материала m не используется в уравнениях в настоящем стандарте. Коэффициент преобразования приведен для того, чтобы пользователь мог преобразовать объем стали в массу, если это предусмотрено контрактом; плотность стали приблизительно составляет
.3.16 мощность гидромашины (мощность) N, МВт: В турбинном режиме - мощность, отдаваемая турбиной (или насос-турбиной в насосном режиме) приводимой ею машине (эффективная мощность на валу); в насосном режиме - мощность, отдаваемая потоку.
3.17 напор гидроаккумулирующей электростанции H, м: Напор статический, определяемый как H = E/g (разность отметок верхнего и нижнего бьефов).
3.18 напор турбины Hт, м (Hnetto): Разность удельных энергий воды у входа в турбину и в нижнем бьефе за выходом из турбины.
3.20 площади отдельных зон кавитационной эрозии A1, A2, A3, ..., Ai, см2: Площади отдельных зон кавитационной эрозии.
Примечание - См. 5.2.3 и 5.2.4, перечисление b).
3.21 удельная гидравлическая энергия E, Дж/кг: Удельная гидравлическая энергия машины, определяемая как E = gH.
Примечание - См. 3.17.
3.22 ускорение свободного падения g, м/с2: Гравитационная постоянная.
3.23 фактическое значение показателя кавитационной эрозии для фактической наработки CA, мм, см3: Фактическое значение показателя кавитационной эрозии на момент осмотра.
3.24 фактическая наработка tA, ч: Действительное количество часов работы машины на момент осмотра кавитационной эрозии.
4.1 Условия, влияющие на гарантийный срок по кавитационной эрозии, устанавливают в соответствии с приложением ДА.
Значение показателя кавитационной эрозии устанавливают на основе анализа состояния воды - (в т.ч. содержания твердых частиц в воде) в соответствии с приложением ДБ.
Если не установлено иное, то гарантийный срок или гарантийная наработка по кавитационной эрозии будут такими же, как установлено в техническом задании для гидравлической машины в целом.
Гарантийный срок и гарантийная наработка по кавитационной эрозии устанавливают в техническом задании.
В техническом задании устанавливают:
a) допустимый унос материала от кавитационной эрозии, во время базовой наработки, определяемой в соответствии с 4.4.1;
b) методы измерения и расчета объема унесенного материала от кавитационной эрозии, используемые при выполнении гарантий в соответствии с 5.2.
Гарантии по кавитационной эрозии могут быть установлены путем ограничения максимальной глубины S (см. 3.12) или ограничения объема материала V, унесенного при кавитационной эрозии (см. 3.14), или установления значений обоих параметров.
Для всех вращающихся частей гидротурбин, насос-турбин и турбонасосов величины глубины S и объем V будут равняться величинам, указанным для рабочего колеса в соответствии с приложением A (см. рисунки A.1 и A.2).
Объем унесенного материала V от кавитационной эрозии на одной лопасти рабочего колеса не должен превышать значения Y от всего объема, нормируемого для рабочего колеса:
Y = 0,4 - для осевых турбин (поворотно-лопастных, пропеллерных и т.д.);
Y = 0,15 - для радиально-осевой турбины;
Y = 0,3 - для насосов и насос-турбин;
Y = 0,3 - для диагональных поворотно-лопастных турбин и турбонасосов.
Для невращающихся частей осевых турбин, осевых насос-турбин, осевых гидронасосов, диагональных поворотно-лопастных турбин и турбонасосов величины глубины S и объем V будут равняться значениям, указанным для рабочего колеса.
Для невращающихся частей радиально-осевых турбин, насосов и центробежных турбонасосов значение объема V будет равняться половине значения, указанного для рабочего колеса, а значение глубины S - значению, указанному для рабочего колеса.
4.4.1 Диапазоны режимов работы гидротурбины по напору, мощности и максимальной высоте отсасывания Hs устанавливают в соответствии с эксплуатационной характеристикой для гидротурбин и насос-турбин в режиме турбины, с расходной характеристикой насос-турбины или насоса (H-Q), характеристикой высоты отсасывания (Hs-Q) (см. рисунки 1 и 2).
Гарантийный срок выбирают в соответствии с рисунками 1 и 2.
Заказчик гидротурбины фиксирует значения напора (Hт, H), мощности, уровней верхнего и нижнего бьефа или высоты отсасывания, а также продолжительность работы для каждой машины во время гарантийного срока. Поставщик гидротурбины имеет право проверить выполнение согласованных условий.
Для оценки кавитационной эрозии следует применять следующие базовые наработки:
a) для машин, работающих с высоким коэффициентом использования мощности (например, гидротурбин, работающих в базовом режиме), - 8000 ч;
b) для машин, имеющих низкий коэффициент использования мощности (например, гидротурбин, работающих в пиковом режиме, насос-турбин и турбонасосов гидроаккумулирующих станций и турбонасосов, работающих в насосном режиме), - 3000 ч.
4.4.3 Фактическая наработка
Должна быть зафиксирована наработка гидроагрегата и выработка электроэнергии гидроагрегата на момент гарантийного осмотра.
С начала работы гидроагрегата и до момента оценки кавитационной эрозии должны вестись записи напора (Hт, H), мощности, уровня верхнего и нижнего бьефа или высоты отсасывания.
Если были уточнены линии ограничения минимальной и максимальной мощности, минимального и максимального напора, а также продолжительность работы в зоне за линией ограничения минимальной мощности, то эти изменения следует учитывать в значении фактической наработки.
4.4.4 Особые условия
Время, необходимое для пуска или остановки гидравлической машины, должно быть включено в фактическую наработку.
Время, при котором рабочее колесо гидроагрегата вращается без нагрузки (холостой ход, режим синхронного компенсатора), должно быть исключено из расчета фактической наработки.
Для турбин с двойным регулированием (поворотно-лопастные турбины) для обеспечения выполнения гарантийного срока по кавитационной эрозии при пусконаладочных испытаниях настраивают комбинаторную зависимость (соотношение между открытием направляющего аппарата и углом разворота лопасти), чтобы минимизировать гидравлические потери и кавитационную эрозию.
5.1.1 Изготовитель должен иметь возможность осмотреть гидравлическую машину после установленного периода. Короткая запланированная остановка работы гидравлической машины в начале гарантийного периода позволит своевременно выявить, устранить и/или запланировать действия по устранению причин кавитационной эрозии. Данный подход позволяет избежать длительного простоя позднее и может увеличить срок службы гидроагрегата.
5.1.2 Если в гарантийный период гидроагрегата при достижении гарантийной наработки не выполнены гарантии по кавитационной эрозии и произведен значительный ремонт повреждений вследствие кавитационной эрозии, то гарантийную наработку по кавитационной эрозии продлевают и рассчитывают с момента, когда гидроагрегат будет снова запущен в работу.
5.1.3 Если гидроагрегат подвергся минимальному (незначительному) ремонту (ремонт выполнен с помощью незначительного шлифования и/или полирования), то гарантийный срок по кавитационной эрозии по соглашению между изготовителем и заказчиком может не прерываться.
5.2.1 Измерение кавитационной эрозии в целях выполнения гарантий проводят до истечения гарантийного срока или гарантийной наработки по кавитационной эрозии.
Осмотр может быть проведен в течение 80% - 120% от времени, установленного в техническом задании. Объем кавитационной эрозии определяют путем использования методов измерения, описываемых ниже. Выбранные методы измерения должны быть указаны в техническом задании. Шлифование не выполняют перед измерением, если отсутствует соглашение на измерение максимальной глубины. Местное шлифование выполняют перед измерением максимальной глубины, после измерения объема. Шлифование выполняют в случае, если это не влияет на результаты измерения объема кавитационной эрозии. Если шлифование выполняют, то рекомендуется измерить объем кавитационной эрозии методом, описанным в 5.2.4a).
5.2.2 Максимальную глубину Si любой области с кавитационной эрозией следует определять глубиномером с использованием шаблона либо другого приспособления, которые устанавливают на неповрежденную поверхность детали, и воспроизводят первоначальные контуры в зоне разрушения материала.
Погрешность измерения не должна превышать +/- 10% от максимальной глубины, но не более 1 мм.
5.2.3 Отдельные участки поврежденной поверхности Ai разграничивают краской или чернилами в случае, если контуры являются неровными и область эрозии имеет изгибы во всех трех измерениях, и отпечатки поврежденной поверхности переносят на прочную бумагу посредством контакта. Площадь отпечатков на бумаге следует определять с помощью калькирования либо подсчетом квадратов, если была использована бумага с размерной сеткой.
Погрешность измерения не должна превышать +/- 10%.
Область эрозии определяется поврежденным участком, у которого глубина эрозии более 0,5 мм.
5.2.4 Потери материала V определяют одним из способов:
a) непосредственным измерением объема пластической массы, требуемой для восстановления первоначальной неразрушенной формы поверхности. Если разрушение вызвано кавитацией на поверхности, искривленной во всех трех измерениях, то форму поверхности следует контролировать с помощью шаблонов или других подходящих устройств.
Погрешность измерения не должна превышать +/- 15%;
, (1)или
, (2)где k1, k2, ki ... или k = 0,5, если иное не выбрано по взаимному согласию заказчика и поставщика в зависимости от формы поврежденной поверхности при определении выполнения гарантий;
A1, A2, Ai ... определяют в соответствии с 5.2.3.
6.1 Гарантии по кавитационной эрозии считают выполненными, если по истечении эксплуатационного периода в диапазонах режимов, установленных и согласованных в соответствии с 4.4, результат измерения с учетом погрешности измерения не превышает гарантийного значения с учетом поправки, указанной в 4.3, и соответствует формуле:
CA = CR(tA/tR). (3)
где CA - фактическое значение показателя кавитационной эрозии (S и/или V), полученное при измерении кавитационной эрозии;
CR - гарантированное предельное значение показателя кавитационной эрозии (S и/или V) для базовой наработки;
tA - фактическая наработка в соответствии с 3.24;
tR - базовая наработка в соответствии с 3.1.
6.2 При невыполнении гарантий решение принимают согласно техническому заданию.
6.3 Дополнительным техническим заданием может быть предусмотрено использование покрытия, устойчивого к кавитационной эрозии.
6.4 Во всех случаях гарантией кавитационной эрозии предполагается, что высота отсасывания Hs не превышает максимальную (см. рисунки 1 и 2).
(обязательное)
A.1 На рисунках A.1 и A.2 приведены в качестве примеров диапазоны режимов работы гидравлической машины, в которых могут быть выбраны значения максимальной глубины S, мм, и объем V, см3, для рабочего колеса любого типа машины - любой материал при нормальном использовании, например, нержавеющая сталь или углеродистая сталь с покрытием из нержавеющей стали или для любых из двух ориентировочных сроков продолжительности выполнения работ, как определено в 4.4.2.
Определенные значения учитывают следующие условия:
- значительные ремонтные работы в течение двух лет эксплуатации;
- глубина повреждений, которая не влияет на прочность гидравлической машины.
Следует отметить, что значения объема V и глубины S применяются ко всей проточной части рабочего колеса, данные значения являются ориентировочными.
Существуют случаи, когда будут выбирать большие или меньшие значения в зависимости от проектной документации и/или рабочих характеристик гидравлической машины.
A.2 Гидравлическая машина может считаться бескавитационной, если объем унесенного металла от кавитационной эрозии не превышает 1/4 от нижней границы (см. рисунок A.2).
A.3 Принятые значения следует располагать в пределах границ, указанных на рисунках A.1 и A.2 (за исключением бескавитационных машин, как отмечено выше).
Верхняя граница (см. рисунки A.1 и A.2), которая указывает на большую тенденцию к кавитационной эрозии, будет рассматриваться, если имеет место одно из следующих условий:
- большой диапазон режимов работы гидротурбины по напору и мощности;
- высота отсасывания Hs превышает предел максимальной высоты отсасывания;
- материал с устойчивостью к кавитационной эрозии, более низкой, чем нержавеющая сталь;
- анализ качества состояния воды, который является приемлемым;
- замена рабочего колеса.
![]() глубины кавитационной эрозии для рабочего колеса
![]() объема кавитационной эрозии для рабочего колеса
(справочное)
ПО КАВИТАЦИОННОЙ ЭРОЗИИ
ДА.1 Гарантийный срок по кавитационной эрозии в реактивных турбинах, насос-турбинах и насосах гидроаккумулирующих электростанций указывается в техническом задании и зависит от технических характеристик гидро- и гидроаккумулирующих электростанций, например эффективности и др. Объем кавитационной эрозии зависит главным образом от следующих факторов:
а) тип и конструкция машины;
б) материал, состояние поверхностей деталей, подверженных кавитации;
в) настройка устройства, например значение кавитационного коэффициента
г) продолжительность эксплуатации и режимы работы;
д) качество воды.
Первые два из описанных выше факторов относятся к машине, остальные зависят от рабочих условий гидро- и гидроаккумулирующих электростанций. Поэтому гарантийный срок по кавитационной эрозии устанавливают в техническом задании по соглашению между изготовителем и заказчиком.
Могут быть использованы следующие методы установки величины кавитационной эрозии:
- объем кавитационной эрозии, согласованный изготовителем и заказчиком, в зависимости от технического задания с учетом размера турбины или насоса, скорости вращения, материалов, состояния поверхностей, условий работы и т.д. [см. рисунок ДА.1а)];
- максимальный объем кавитационной эрозии в техническом задании и осуществление настройки гидравлической машины с учетом этого значения [см. рисунок ДА.1б)].
ДА.2 По требованию заказчика, машина может работать практически без кавитационной эрозии, однако более экономично назначить небольшой объем кавитационной эрозии. В случае с подземными силовыми станциями стоимость дополнительного погружения в воду, как правило, является сравнительно низкой.
ДА.3 Нельзя использовать общие рекомендации по расчету объема кавитационной эрозии, т.к. каждая установка является уникальной. Поэтому рекомендуется производить нормирование кавитационной эрозии для каждого случая и предельные значения указывать в техническом задании. Например, нормирование кавитационной эрозии в зависимости от устройства (более высокое значение кавитационного коэффициента
![]() ![]() Рисунок ДА.1 - Объем кавитационной эрозии как функция
кавитационного коэффициента
при равномерной производительности
(справочное)
ДБ.1 Предполагается, что вода не является химически агрессивной средой. В случаях если вода является химически агрессивной средой, гарантированную величину кавитационной эрозии рассчитывают на основании анализа состояния воды. Установление ограничений и рекомендаций по расчету гарантированной величины кавитационной эрозии в зависимости от химической агрессивности и, соответственно, химического состава воды, а также материалов гидравлической машины не является задачей настоящего стандарта.
Если вода является химически агрессивной, то это следует учитывать при установлении гарантий по кавитационной эрозии. Если кавитационная эрозия происходит в зонах повреждения, где они могут отдельно поддаваться химической или электрохимической коррозии, то такие повреждения исключаются из оценки кавитационной эрозии.
ДБ.2 Абразивный износ, который происходит вследствие загрязнения воды твердыми частицами (например, песком), не считают кавитационной эрозией. Если гидравлическая машина работает в воде, содержащей значительное количество твердых частиц, то масса унесенного материала увеличивается за счет совместного воздействия как кавитационной эрозии (если имеется), так и абразивного износа. Степень увеличения разрушений зависит от различных аспектов, например, от концентрации осадков, минерального состава, градации размера и параметров столкновения (например, скорости и угла падения), а также от характеристик материала и рабочих условий гидравлической машины. Если поверхность изменяется вследствие абразивной эрозии, то может возникнуть повреждение, вызванное кавитационной эрозией, которая ускоряется из-за изменения формы потока жидкости. При измерении повреждения важно помнить, что внешний вид и механизм разрушений из-за кавитационной эрозии и абразивной эрозии разные.
При совместном воздействии абразивной и кавитационной эрозии оценку кавитационной эрозии не выполняют.
Примеры объемов кавитационной эрозии и методы измерения, приведенные в настоящем стандарте, относятся только к повреждениям кавитационной эрозии. Однако некоторые гидростанции работают на воде, содержащей значительное количество твердых частиц, по крайней мере в течение нескольких месяцев в году. Настоящий стандарт не определяет параметры наносов в воде.
Аспекты абразивной износостойкости материалов гидротурбины, насос-турбины и насосов гидроаккумулирующих электростанций рассмотрены в ГОСТ Р МЭК 62364.
(справочное)
ПРИМЕНЕННОГО В НЕМ МЕЖДУНАРОДНОГО СТАНДАРТА
Таблица ДВ.1
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/22/gost_40736.html
На правах рекламы:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||