Виявлення дефектів складання осердя статора потужного турбогенератора

Abstract

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 роз-робленій 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.

In this paper technology and device for automated detection of the location and size of defects in the stator core of a powerful turbine generator (TG) during assembly at the manufacturing plant is proposed. The core is assembled and pressed in a vertical position in separate parts and at each stage of assembly it is necessary to find places with a weakened solidity. Existing control methods, including automatic ones, will not allow quality control. Using the proposed technology, places in the core with weakened solidity can be detected. In this case, measurements of the specific pressing pressure are carried out at certain points of the end surface of the core, where special control samples from an easily deformable material are installed. The device is implemented as a ring installed on the end surface of the core, in which N cells with control samples are installed. During pressing, the thickness of the samples decreases and the greatest decrease in the thickness of the sample, caused by the corresponding highest specific pressure, corresponds to the smallest defect, and vice versa. Flat metal membrane with a rigid center as a primary pressure transducer has been proposed to use, on which an optical fiber with Bragg gratings is fixed, one of which measures the tangential relative deformation in the membrane, and the se-cond serves for thermal compensation. In paper it has been shown that tangential deformation in a flat membrane depends on the specific pressing pressure. The characteristics of the converter are calculated. The measurement results are pro-cessed using an interrogator and a personal computer. The use of the device makes it possible to increase labor productivi-ty when monitoring the core, as well as more reliably diagnose its defects with their subsequent elimination, which ultimately will increase the reliability of the TG and its durability.