Диагностика рабочих колес гидротурбин и несущих конструкций ГЭС

Имеется опыт использования метода МПМ с целью ранней диагностики усталостных разрушений лопастей рабочих колёс гидротурбин.

На рис.1 представлен график распределения поля остаточной намагниченности Hр, зарегистрированный вдоль выходной кромки и в зонах сопряжения с ободом и ступицей лопасти №11 рабочего колеса гидротурбины типа РО 230/833-В-677 Г/А №6 Саяно-Шушенской ГЭС.

Рис.1. Распределение поля остаточной намагниченности Hр.

На рис.2 показано распределение поля Hр непосредственно на выходной кромке этой же лопасти. Из рис.2 видно, что в зоне сопряжения с нижним ободом поле Hр имеет знакопеременный и скачкообразный характер.

Распределение поля на выходной кромке лопасти — Рис.2. Распределение поля Hр на выходной кромке лопасти: 1 - входная кромка; 2 - верхний обод; 3 - напорная сторона лопасти; 4 - выходная кромка; 5 - нижний обод; 6 - эпюра распределения поля Hр.

На рис.3 показано расположение линий концентрации напряжений (линий КН), выявленных на лопасти №11 при более подробном контроле. Линии КН в соответствии с методикой характеризуются линиями смены знака магнитного поля Hр, и вдоль этих линий в процессе эксплуатации развиваются усталостные трещины.

Предлагаемый способ диагностики позволяет:

выполнять экспресс контроль лопастей и оценивать их предрасположенность к повреждениям;
оценивать эффективность различных мероприятий по обеспечению надёжности ротора, в частности, эффективность различных технологий ремонта (контроль заварок трещин, контроль наклёпа и др.). При контроле сварных соединений метод МПМ позволяет выявить концентрацию напряжений в локальных зонах и своевременно упрочнить эти зоны.

Диагностика несущих конструкций ГЭС

На фото 1 показано расположение линий КН на стержнях пространственно-стержневой системы МАРХИ машинного зала Саяно-Шушенской ГЭС. На фото 2 показано расположение трещины на стержне пространственно-стержневой системы МАРХИ машинного зала Саяно-Шушенской ГЭС.

Фото 2. Расположение трещины на стержне.

Из приведённых фотографий видно, что расположение продольной трещины на стержне совпадает с расположением линий КН, выявленных методом МПМ.

Предлагаемый способ диагностики позволяет:

выполнять экспресс-контроль несущих конструкций и оценивать их предрасположенность к повреждениям;
оценивать эффективность различных мероприятий. При контроле несущих конструкций метод МПМ позволяет выявить концентрацию напряжений в локальных зонах и своевременно упрочнить эти зоны.