Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС 8 страница

Решение о смещении сроков контроля в большую сторону для оборудования, отработавшего назначенный (парковый) ресурс или срок службы, принимается на основании Заключения специализированной организации владельцем оборудования.

Эксплуатирующая организация должна организовать учет температурного режима работы металла теплоэнергетического оборудования и систематическую обработку суточных графиков температур пара за каждым котлом и в паропроводах. По всем паропроводам с температурой пара 450 °С и выше должны учитываться продолжительность и величина превышения температуры на каждый 5°-ный интервал сверх номинального уровня. Учет продолжительности (в часах) эксплуатации паропроводов следует проводить по каждому участку, в том числе на РОУ, БРОУ и т.д.

Ответственность за организацию и выполнение эксплуатационного контроля металла в объемах и в сроки, указанные в нормативных материалах, возлагается на технического руководителя эксплуатирующей организации. Он же принимает решение о допуске тепломеханического оборудования в эксплуатацию по результатам эксплуатационного контроля.

При обнаружении по результатам эксплуатационного контроля в отдельных элементах или узлах тепломеханического оборудования недопустимых дефектов металла возможность и условия его дальнейшей эксплуатации устанавливаются специализированной организацией.

В случае замены дефектных элементов (или узлов) или их ремонта эксплуатирующая организация может самостоятельно принимать решение о допуске оборудования в дальнейшую эксплуатацию под свою ответственность.

При неудовлетворительных результатах контроля отдельных элементов или узлов ГТУ к разработке программы дополнительного исследования металла и принятию решения о возможности и условиях дальнейшей эксплуатации установки привлекаются организация-изготовитель и специализированная организация.

Допускается использование индивидуальных производственных инструкций по эксплуатационному контролю металла оборудования конкретной электростанции. Эти инструкции разрабатывает специализированная организация, при этом они в части объема и периодичности контроля могут отличаться от требований [8]. Производственные инструкции подлежат пересмотру не реже одного раза в пять лет.

Решение о порядке эксплуатационного контроля элементов оборудования, изготовленных из новых отечественных сталей или сталей иностранного производства, готовится владельцем оборудования на основании Заключения специализированной организации. Данное Заключение должно содержать индивидуальную программу эксплуатационного контроля оборудования из новых отечественных или зарубежных марок стали и для поднадзорного оборудования и должно быть согласовано с Ростехнадзором.

Методы, объемы и периодичность эксплуатационного контроля элементов котлов, станционных трубопроводов, паровых и газовых турбин и сварных соединений оборудования приведены в [3].

 

Внеочередной контроль

Внеочередной контроль металла оборудования проводят в целях:

- обнаружения возможных дефектов в элементах оборудования, которые могли возникнуть в металле в результате воздействия непроектных нагрузок или неблагоприятных событий (инцидентов);

- оценки состояния металла (в частности его разупрочнения) элементов, подвергшихся преждевременным или нетиповым повреждениям, для установления причин этих повреждений и оценки возможности дальнейшей эксплуатации;

- подтверждения при необходимости возможности перевода оборудования на более высокие (по сравнению с установленными на текущий момент) параметры эксплуатации или увеличения периодичности капитальных ремонтов;

- подтверждения при необходимости возможности сдвига (в ограниченных рамках) рекомендованного срока замены элементов или узлов оборудования.

В зависимости от конкретной ситуации могут быть другие причины и цели проведения внеочередного контроля металла.

Решение о проведении внеочередного контроля может быть принято государственным надзорным органом, а также эксплуатирующей организацией или владельцем оборудования, в том числе по рекомендации специализированной организации.

Внеочередной контроль может выполняться как собственными силами эксплуатирующей организации, так и привлеченными организациями.

В зависимости от конкретных целей и задач внеочередного контроля его объем может либо превышать объем эксплуатационного контроля данного вида оборудования, либо быть ниже его.

При разработке программ внеочередного контроля металла оборудования следует учитывать следующие рекомендации.

В случае воздействия на конструкцию непроектных нагрузок (взрыв, удар, сотрясение и т.д.) следует проверить металл на возможное появление остаточных деформаций и дефектов сплошности (трещин). Прежде всего проверяется участок, непосредственно воспринявший механическое воздействие. Также должны быть проконтролированы зоны (элементы) оборудования, в которых в результате непроектного усилия могли возникнуть высокие напряжения: зоны концентраторов, сварные соединения, клепаные и вальцованные соединения и др.

В случае воздействия на металл непроектных температурных нагрузок: заброс факела, упуск воды, пожар и др. - следует проверить подвергшиеся воздействию элементы (зоны) на предмет появления остаточных деформаций (отдулин, выпучин и т.п.) и трещин, а также выполнить анализ микроструктуры металла критических зон неразрушающим или разрушающим методом и оценить возможное изменение его механических свойств.

В случае преждевременного разрушения или нетипового повреждения металла элементов следует проконтролировать все однотипные элементы, работающие в аналогичных условиях.

Для установления возможных причин повреждения металла требуется проанализировать условия эксплуатации за весь период работы оборудования и уровень напряженного состояния поврежденных элементов, а также провести исследования состояния металла.

При необходимости может быть назначен в этом случае также контроль металла других элементов и узлов оборудования.

При необходимости подтверждения возможности перевода оборудования на более высокие параметры необходимо расчетным путем оценить такую возможность. В этом случае необходимо располагать данными по фактической толщине стенки наиболее нагруженных элементов, фактическому распределению температурных и механических нагрузок в оборудовании, а также следует проверить наиболее нагруженные элементы и участки (гибы, сварные соединения и др.) на предмет наличия или отсутствия в них дефектов или отклонений.

В зависимости от конкретной ситуации могут быть другие сочетания методов контроля и анализа состояния металла. Основные требования к программе внеочередного контроля металла - максимально обеспечить реализацию поставленной перед данным контролем задачи.

Результаты внеочередного контроля оформляются в установленном порядке и при необходимости предъявляются государственному надзорному органу или передаются в специализированную организацию для подготовки экспертного заключения.

 


Контроль металла после отработки назначенного ресурса

 

Контроль металла по истечении назначенного срока службы или назначенного ресурса, в частности, паркового ресурса, проводят в рамках технического диагностирования оборудования.

Для оборудования, поднадзорного Ростехнадзору, данная процедура подпадает также под экспертизу промышленной безопасности (ЭПБ).

Контроль металла в рамках технического диагностирования может выполняться как собственными силами эксплуатирующей организации, так и привлеченными организациями, имеющими в своем составе аттестованную в установленном порядке лабораторию неразрушающего контроля.

К техническому диагностированию оборудования привлекается экспертная или специализированная организация, которая принимает все решения, связанные с контролем металла оборудования, включая отклонения от типовой программы по каким-либо соображениям или ее корректировку по причине обнаружения недопустимых дефектов, и т.д. Как правило, данная организация выполняет далее ЭПБ для продления эксплуатации оборудования, отработавшего назначенный срок.

Процедура продления срока эксплуатации оборудования после исчерпания назначенного ресурса (срока службы) в зависимости от фактического состояния металла может выполняться неоднократно, и при каждом очередном продлении будет устанавливаться новый дополнительно назначенный ресурс (срок службы) оборудования. В отличие от назначенного, в частности паркового ресурса, индивидуальный ресурс или срок службы определяется расчетно-опытным путем для каждого конкретного изделия (или системы) и учитывает конкретные особенности данного объекта, включая геометрические параметры, условия и параметры эксплуатации, степень макро- и микроповрежденности, фактические свойства металла и т.д., на момент проведения текущего обследования. Поэтому возможность каждого последующего продления срока эксплуатации, т.е. корректировки ранее назначенного (индивидуального) ресурса после его исчерпания, обуславливается уточнением при текущем обследовании всех основных факторов, определяющих надежность данного оборудования.

Отработавшее назначенный или дополнительно назначенный ресурс (срок службы) оборудование считается пригодным к дальнейшей эксплуатации, если по результатам его технического диагностирования подтверждается, что состояние основного металла и сварных соединений удовлетворяет требованиям соответствующих нормативных документов (Государственных стандартов, Правил Государственного надзорного органа, Технических условий); коррозионный и эрозионный износ металла, а также отклонения геометрических параметров элементов и изделия (системы) в целом не выводят запасы прочности за пределы нормативных требований.

При неудовлетворительных результатах обследования (выходе на предельную стадию износа) дальнейшее продление срока службы оборудования не допускается и оно должно быть выведено из эксплуатации или подвергнуто восстановительному ремонту. Данное решение может распространяться как на весь объект в целом, так и на какую-то его часть или отдельные участки (элементы).

Работы по продлению срока эксплуатации оборудования после исчерпания назначенного ресурса или срока службы выполняет аккредитованная в установленном порядке организация, располагающая применительно к поднадзорному оборудованию лицензией на экспертизу промышленной безопасности данного вида оборудования. При этом указанная организация может выполнять работу либо только по продлению срока службы оборудования с экспертизой промышленной безопасности (при необходимости), либо одновременно проводить контроль металла или (и) исследования его состояния при условии наличия в структуре данного предприятия аттестованной в установленном порядке лаборатории неразрушающего контроля и аттестованных специалистов по разрушающим видам контроля (испытаний).

 

Лекция 14. ОБЪЕКТЫ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ.

Порядок оценки состояния основного оборудования регламентирован нормативным документом: СТО 17330282.27.100.001 - 2007. Тепловые электрические станции. Методики оценки состояния основного оборудования.

Тепловые электрические станции относятся к опасным производственным объектам. Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116-ФЗ для обеспечения требований промышленной безопасности предусматривается диагностирование сооружений и технических устройств, применяемых на этих объектах.

СТО распространяется на основное оборудование тепловых электрических станций, устанавливая методы и нормы оценки технического состояния при периодических осмотрах и обследованиях ответственного за безопасность следующего оборудования:

– котла;

– главных трубопроводов;

– паровой турбины;

– газовой турбины;

– турбогенератора;

– генераторного выключателя;

– блочного трансформатора.

Требования настоящего СТО являются минимально необходимыми для обеспечения безопасности эксплуатируемого оборудования. Они не учитывают все возможные особенности разнотипного оборудования. В развитие настоящего стандарта каждая генерирующая компания может в установленном порядке разработать, утвердить и применять собственный стандарт организации, учитывающий особенности конкретного оборудования и не противоречащий требованиям действующих ПТЭ.

Текущий контроль технического состояния основного оборудования ТЭС выполняет испытательная лаборатория, являющаяся структурным подразделением эксплуатирующей организации, или независимой привлеченной организацией.

Испытательная лаборатория, выполняющая неразрушающий контроль металла оборудования, подконтрольного Ростехнадзору, должна быть аттестована Ростехнадзором.

Техническое диагностирование оборудования ТЭС, связанное с продлением срока его безопасной эксплуатации, осуществляет специализированная организация.

Специализированная организация, выполняющая техническое диагностирование оборудования, подконтрольного Ростехнадзору, должна иметь лицензию на экспертизу промышленной безопасности.

Компетентность привлекаемых специализированных организаций подтверждается органом по добровольной сертификации, аккредитованным на данный вид деятельности Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии.

Безопасность эксплуатации основного энергетического оборудования ТЭС зависит от технического состояния и взаимодействия перечисленных ниже технических устройств и их элементов:

1. Котел

1.1. Коллекторы пароперегревателей с температурой выше 450°С;

1.2. Коллекторы с температурой до 450°С;

1.3. Впрыскивающие пароохладители;

1.4. Перепускные паропроводы, работающие при температуре более 450°С;

1.5. Пароводоперепускные трубопроводы, работающие при температуре до 450°С;

1.6. Барабаны;

1.7. Экранные поверхности нагрева.

2. Станционные трубопроводы (наружным диаметром более 75 мм)

2.1. Паропроводы с температурой эксплуатации выше 450°С;

2.2. Паропроводы с температурой эксплуатации до 450°С.

3. Паровая турбина

3.1. Цельнокованые роторы высокого и среднего давления, работающие при температуре пара более 450оС;

3.2. Валы роторов низкого давления;

3.3. Насадные диски роторов среднего и низкого давления;

3.4. Рабочие лопатки в зоне фазового перехода;

3.5. Рабочие лопатки последних ступеней;

3.6. Подшипники;

3.7. Перепускные паропроводы, работающие при температуре более 450°С;

3.8. Система регулирования и защиты;

3.9. Стопорные и регулирующие клапаны;

3.10. Система смазки;

3.11. Система обеспечения относительных перемещений элементов статора и роторов;

3.12. Фланцевые разъемы корпусных деталей;

3.13. Диафрагмы.

4. Газовая турбина

4.1. Ротор турбины;

4.2. Насадные диски;

4.3. Стяжные болты, гайки стяжных болтов;

4.4. Ротор компрессора, в т.ч. сварные роторы;

4.5. Рабочие лопатки первых двух ступеней турбины;

4.6. Направляющие лопатки первых двух ступеней турбины;

4.7. Подшипники;

4.8. Система смазки;

4.9. Фланцевые разъемы корпусных деталей.

При подготовке решения о возможности и целесообразности дальнейшей эксплуатации основного оборудования и его составных частей используется балльная оценка технического состояния диагностируемого оборудования.

Таблица 1. Балльная оценка технического состояния оборудования

Балл Техническое состояние диагностируемого оборудования Дальнейшая эксплуатация оборудования Прогнозная оценка (глубина прогноза)
Предельное Недопустима Немедленный останов с выводом из эксплуатации
Неисправное, но сохраняет работоспособное состояние Допустима в пределах 1-го месяца Контроль технического состояния и/или проведение восстановительных работ не позднее чем через 1 месяц
Исправное на момент контроля, но может перейти в неисправное вне пределов глубины прогноза (15 тыс. ч или 2 года) Допустима в пределах 15 тыс.ч или 2-х лет Контроль технического состояния и/или проведение восстановительных работ не позднее чем через 15 тыс.ч или 2 года работы
Исправное на момент контроля, но может перейти в неисправное вне пределов глубины прогноза (25 тыс.ч или 4 лет) Допустима в пределах 25 тыс.ч или 4-х лет Контроль технического состояния и/или проведение восстановительных работ не позднее чем через 25 тыс. ч или 4-х лет работы
Исправное Допустима в пределах 50 тыс.ч или 8 лет Контроль технического состояния не позднее чем через 50 тыс. ч или 8-ми лет работы

 

Эксплуатирующая ТЭС организация для выполнения прогнозной оценки состояния оборудования должна привлекать специализированную организацию, которая устанавливает срок дальнейшей безопасной эксплуатации (остаточный ресурс). При этом специализированная организация руководствуется следующими принципами:

а) для каждого элемента диагностируемого оборудования устанавливается необходимый и достаточный перечень признаков, по которым техническое состояние этого элемента может быть оценено тем или иным баллом;

б) техническое состояние оборудования (котел, паропровод, турбина, турбогенератор, генераторный выключатель, блочный трансформатор), а также энергоустановки в целом определяется техническим состоянием элемента оборудования, имеющего наиболее низкий балл в соответствии с таблицей 1;

в) основанием для последующего анализа риска является наличие указанного критического элемента оборудования, а также опасность причинения значительного материального ущерба, вызванного эксплуатацией этого элемента.

Если какое-то оборудование резервируется и/или его ремонт не влечет за собой остановки энергоблока, то его техническое состояние определяется индивидуально только для этого оборудования и оно не оказывает влияние на состояние энергоблока или электростанции в целом.


Лекция 15. ПЕРИОДИЧНОСТЬ КОНТРОЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ.

Диагностику оборудования тепловых станций следует начинать с определения наиболее часто повреждаемых и/или представляющих наибольшую опасность элементов оборудования и их уязвимых зон. Эти элементы и уязвимые зоны устанавливаются на основании опыта эксплуатации и/или анализа напряженного состояния и режимов эксплуатации оборудования. В основном потенциально опасные элементы и их уязвимые зоны для большинства технических устройств ТЭС известны. Для многих из них разработаны методы, порядок проведения и нормы диагностики, детально описанные в действующих нормативных документах.

По котлу:

1.1. Коллекторы котлов.

Не допускаются трещины всех видов, несплошности округлой формы с размерами по поверхности более толщины стенки трубы или более 20 мм и глубиной более 20 мм. Прогиб коллектора не должен превышать 10 мм на 1 м длины. Твердость металла коллекторов должна находиться в следующих пределах:

сталь марок 20,15ГС, 16ГС – 120…180 НВ;

сталь 12МХ - 120…190 НВ;

сталь 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф - 130…200 НВ.Для

Для коллекторов из легированной стали, работающих в условиях ползучести при температуре выше 450°С, микроповрежденность металла не должна превышать балл 4. Допускаются единичные цепочки пор с концентрацией до 1000 пор/мм, но недопустимы множественные цепочки с больней концентрацией пор.

Наиболее повреждаемыми узлами являются кромки внутренней поверхности радиальных отверстий, участок наружной поверхности в зоне межштуцерного пространства пароперегревательных труб и сварные соединения.

Кромки внутренней поверхности проверяются визуальным контролем при выработке паркового ресурса, а затем каждые 50 тыс. часов. Участки наружной поверхности и сварные соединения проверяются каждые 100 тыс. часов визуальным осмотром, а также методами МПД и УЗК. После выработки паркового ресурса и затем каждые 50 тыс. часов производится анализ микроповрежденности по репликам.

1.2. Впрыскивающие пароохладители.

Для них не указаны критерии рабочего состояния, допустимая величина износа определяется на основании опыта эксплуатации. Наиболее изнашиваемыми являются наружная и внутренняя поверхность в зоне водоподающего устройства шириной зоны 40 мм от стенки штуцера. Состояние пароохладителей контролируется визуальным осмотром и методом УЗК каждые 25 тыс. часов.

1.3. Перепускные трубопроводы, работающие при температуре выше 450°С в условиях ползучести. Изнашиваются и контролируются в таком же объеме, как и стационарные трубопроводы.

При достаточной толщине стенок паропроводы, работающие при температуре среды выше 450°С, могут быть допущены к эксплуатации при соблюдении следующих условий.

1) Химический состав, технологические дефекты, геометрические размеры, макроструктура, загрязненность неметаллическими включениями, а для труб в состоянии поставки также механические свойства и микроструктура должны удовлетворять требованиям технических условий на поставку.

2) Остаточная деформация ползучести не должна превышать: для прямых труб из стали 12Х1МФ - 1,5% диаметра; для прямых труб из сталей других марок - 1,0% диаметра; для прямых участков гнутых труб (гибов) независимо от марки стали - 0,8% диаметра. Остаточная деформация прямых труб и прямых участков гибов паропроводов блоков СКД из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф не должна превышать 0,8 и 0,6% соответственно.

3) Для стали марок 12X1МФ и 15Х1М1Ф суммарное предельное содержание легирующих элементов в карбидном осадке не должно превышать 60% от общего (суммарного) содержания легирующих элементов в металле.

4) Допускаются протяженные дефекты механического происхождения (риски) на наружной поверхности гнутых элементов глубиной не более 10% номинальной толщины стенки, но не более 1,5 мм в растянутой зоне и не более 2,0 мм - на остальных участках поверхности. На наружной поверхности паропроводов допускаются коррозионные язвы, раковины и другие локальные повреждения глубиной не более 10% номинальной толщины стенки, но не более 2 мм. Трещины всех видов не допускаются.

5) Микроповрежденность металла при 500-кратном увеличении не должна превышать 4-го балла, т.е. допускаются только единичные цепочки пор с концентрацией не более 1000 пор/мм.

6) Овальность гибов труб с отношением наружного к внутреннему диаметру менее 1,32 должна быть не менее 1,5%. Снижение овальности в процессе эксплуатации не должно превышать 50% от ее исходного состояния.

7) Характеристики механической прочности (временное сопротивление разрыву, предел текучести, ударная вязкость, предел длительной прочности) должны находиться в заданных пределах.

Наиболее изнашиваемыми являются гибы паропроводов и сварные соединения, по ним и оценивается состояние всего паропровода. После выработки половины паркового ресурса и затем каждые 50 тыс. часов, но не реже, чем через 200 пусков, проводится визуальный осмотр и контроль методами МПД и УЗК, а также измеряются овальность, остаточная деформация и толщина стенки. После выработки паркового ресурса проводится анализ микроповрежденности по репликам или на вырезках. При повторном продлении срока службы после выработки индивидуального ресурса проводятся металлографический анализ и механические испытания на длительную прочность.

1.4. Паро- и водоперепускные трубопроводы, работающие при температуре ниже 450°С.

Здесь требования несколько ниже. Толщина стенок также должна обеспечивать запас прочности при рабочем давлении. При этом на поверхности труб не допускаются трещины всех видов, продольные риски глубиной более 10% толщины стенки или более 2 мм у более толстостенных труб, дефекты округлой формы с размером поверхности более 10 мм и глубиной более 1, 5 мм. Овальность гибов труб не должна превышать 8%. Твердость металла гибов и механические свойства металла должны находиться в заданных пределах.

Наиболее изнашиваемыми являются также гибы трубопроводов, но разрушение происходит по механизмам коррозионной малоцикловой усталости, коррозионного растрескивания под давлением и общей или локальной коррозии.

Состояние гибов контролируется визуальным осмотром, а также методами МПД и УЗК, измеряются также овальность и толщина стенки. Для трубопроводов, работающих при давлении более 14МПа, измерения проводятся после 100 тысю часов и затем каждые 50 тыс. часов. Для трубопроводов с меньшим давлением измерения начинаются после 150 тыс. часов и затем каждые 50 тыс. часов.

1.5. Барабаны котлов.

Средний диаметр барабана не должен превышать номинальный диаметр более чем на 1%. Овальность барабана не должна быть более 1%. Отклонение от прямолинейности (прогиб) образующих обечаек не должно превышать 3 мм на 1 м длины обечайки. На поверхности металла и сварных соединений не допускаются трещины всех видов и направлений. Допускаются поверхностные единичные дефекты округлой формы пологого профиля глубиной не более 10% от толщины стенки и длиной не более 20 мм, отстоящие от кромки ближайшего отверстия или сварного шва на расстоянии не менее 300 мм. Твердость металла в зависимости от марки стали должна находиться в заданных пределах.

У обечаек барабана наиболее изнашиваемыми являются зоны отверстий питательных, опускных и пароотводящих труб, поверхность отверстий и штуцеров водяного и парового объемов, зоны швов приварки внутрибарабанных устройств и внутренняя поверхность корпуса.

У днищ изнашиваются внутренняя поверхность, швы крепления лазового затвора и поверхность лазового отверстия.

Зоны отверстий контролируются визуальным осмотром и методом МПД после наработки 25 тыс. часов и далее каждые 50 тыс.часов. После выработки паркового ресурса исследуются свойства металла на вырезке. Поверхность отверстий парового и водяного объемов контролируется визуальным осмотром и методом МПД после 100 тыс. часов и далее каждые 50 тыс. часов, но не реже, чем через 200 пусков. Зоны швов осматриваются и контролируются МПД через 25 тыс. часов и далее каждые 100 тыс. часов. Внутренняя поверхность обечаек осматривается и контролируется УЗК, измеряется толщина стенки и твердость металла после 25 тыс. часов и далее каждые 50 тыс. часов. У днищ барабана внутренняя поверхность начинает контролироваться теми же методами после 100 тыс. часов и далее каждые 50 тыс. часов. Швы крепления лазового затвора осматриваются и контролируются МПД после 100 тыс. часов и далее каждые 50 тыс. часов. Поверхность лазового отверстия осматривается и контролируется методами МПД и УЗК с такой же периодичностью (после 100 тыс. часов и далее каждые 50 тыс. часов). Также осматриваются и контролируются методами МПД и УЗК основные сварные соединения после 25 тыс. часов и далее каждые 50 тыс. часов. Ремонтные заварки осматриваются и проверяются методом МПД через 25 и 50 тыс. часов после ремонта, измеряется также твердость металла заварок.

1.6. Трубы поверхностей нагрева .

По результатам визуального контроля не допускается выход труб из ранжира на величину более диаметра, равномерное увеличение наружного диаметра относительно номинального размер на величину более чем на 2,5% для труб из легированных сталей и 3,5% для труб из углеродистых сталей. Не допускаются также отдулины и макротрещины.

По результатам металлографического анализа не допускаются микротрещины, коррозия по периметру зерен на глубину более 0,3 мм у стали 12Х18Н12Т и на глубину более 0,1 мм у стали 12Х1МФ.

2. Паровая турбина.

2.1. Цельнокованые роторы высокого и среднего давления, работающие при температуре более 450°С.

Здесь наиболее изнашиваемыми элементами являются осевой канал, радиусные переходы на наружной поверхности вала, обода дисков высокотемпературных ступеней, прогиб ротора, фланцы роторов и полумуфты, металл высокотемпературных ступеней.

В осевом канале происходит образование трещин по механизму ползучести, развитие трещин от исходных металлургических дефектов по механизмам ползучести и малоцикловой усталости. На наружной поверхности радиусных переходов могут появиться трещины от термических напряжений при пусках и остановах, а также трещины от многоцикловой усталости. При нарушении смазки или повреждении вкладышей подшипников происходит подкалка металла шейки вала. В местах крепления лопаток ступеней на ободах дисков высокотемпературных ступеней возникают трещины. Прогиб вала происходит при нарушении графиков пусков турбин, приводящих к неравномерному прогреву ротора по сечению, из-за структурной неоднородности ротора по окружности, а также при переходе упругой деформации в остаточную из-за нарушения центровки вала. Во фланцах ротора и полумуфт при некачественной сборке валопровода возникают трещины в отверстиях под болты. Из-за длительного воздействия повышенных температур происходит деградация структуры металла ротора.

Состояние осевого канала контролируется визуальным осмотром, а также методами МПД и УЗК. Радиусные переходы наружной поверхности контролируются вихретоковым методом, МПД, методом акустической эмиссии. Обода дисков проверяются методами УЗК, МПД или ВТК. Диагностика состояния этих элементов проводится после наработки 100 тыс. часов, после исчерпания паркового ресурса и далее – в зависимости от результатов диагностирования, но не реже чем через 50 тыс. часов или 300 пусков для турбин мощностью 300 МВт и менее. Для более мощных и более крупных турбин 500, 800 и 1200 МВТ частота проверок после исчерпания паркового ресурса вдвое выше, каждые 25 тыс. часов или 150 пусков.