Продовження безпечної експлуатації турбоустановки К-1000-60/3000 після пошкодження ротора ЦВТ

Аннотация

Нині, коли на території України ведуться широкомасштабні бойові дії, включення вітчизняної енергосистеми до європейської є надійною складовою забезпечення електричною енергією енергетичного ринку країни. Проте передумовою сталої роботи енергетичного сектору України, на переконання фахівців, все-таки вважається безперебійна й безпечна робота атомних електростанцій. Мета публікації полягає в оцінці пошкоджуваності, індивідуального ресурсу ротора циліндра високого тиску (ЦВТ) турбіни К-1000-60/3000 енергоблоку ЛМЗ після пошкодження лопаток для подовження експлуатації енергоблоку в умовах напруженого стану роботи енергосистеми. Одним із найбільш ефективних шляхів часткового вирішення проблеми заміщення генеруючих потужностей є продовження строків експлуатації енергоблоків АЕС після завершення проєктного строку експлуатації за умови виконання норм ядерної та радіаційної безпеки. Перегляд раніше встановлених строків служби енергетичного обладнання енергоблоків АЕС передбачає оцінку залишкового ресурсу енергетичного обладнання згідно з нормативними документами. Після аварійного пошкодження робочих лопаток останнього ступеня ротора ЦВТ турбіни К-1000-60/3000 енергоблоку ЛМЗ виникла необхідність у вивченні циклічної та статичної пошкоджуваності, індивідуального залишкового ресурсу ротора ЦВТ. У процесі досягнення поставленої мети були проведені дослідження для трьох варіантів конструкцій: вихідний варіант (п’ять ступенів ротора ЦВТ), варіант без робочих лопаток останнього ступеня і варіант без п’ятого ступеня (з чотирма першими ступенями). Проведений розрахунок ресурсних показників ротора у виконанні ЦВТ без робочих лопаток 5-го ступеня показує, що накопичене в основному металі статичне пошкодження складає 52%, циклічне пошкодження – це 5% при застосуванні нормативних запасів міцності по числу циклів і по деформаціях на рівні n_N=10 і n_ε=1,5 згідно з рекомендаціями СОУ-Н МЕВ 40.1-21677681-52:2011. Таким чином, сумарне пошкодження основного металу складає 57%, що встановлює залишковий ресурс ротора ЦВТ на рівні 88,4 тисяч годин. Проведений розрахунок ресурсних показників ротора у виконанні ЦВТ без всього 5-го ступеня показує, що накопичене в основному металі статичне пошкодження становить 52%, циклічне пошкодження – 6% при застосуванні нормативних запасів міцності по числу циклів та по деформаціях на вищезазначеному рівні. Сумарне пошкодження основного металу складає 58%, що визначає залишковий ресурс ротора ЦВТ на рівні 85,6 тисяч годин.