Фев 21, 2023
Общее положения оценки остаточного ресурса элементов. При соответствии значений фактических определяющих параметров состояния металла элементов значениям, установленным конструкторской документацией и действующим нормативным документам, сравниваются сведения о фактической истории нагружения элемента с принятой в проекте последовательностью во времени режимов работы и нагружения. Если фактические параметры нагружения — скорости изменения и абсолютные значения температуры и давления, вибрационные и сейсмические нагрузки, числа циклов соответствующих режимов, последовательность режимов, значения перемещений, параметры среды — не превышали проектных или нормируемых параметров и значений, то принимается решение о соответствии оборудования и других элементов требованиям, установленным действующими нормативными документами, и целесообразности проведения работ по техническому обоснованию возможности продления срока службы элемента энергоблока. Если же фактические параметры нагружения превышали проектные или нормируемые параметры и значения, то принимается решение о выводе элемента из эксплуатации или необходимости выполнения расчета на прочность и соответствующих оценок с учетом фактических режимов нагружения и фактических значений определяющих параметров состояния металла с целью подтверждения его остаточного ресурса (срока службы). При превышении фактических значений определяющих параметров состояния металла элемента допускаемым значениям может быть выполнен расчет на прочность и оценки в соответствии с требованиями действующей нормативной документации и действующих методик расчета на прочность при наличии трещиноподобных дефектов с учетом фактических режимов нагружения и фактических значений определяющих параметров состояния металла в целях подтверждения остаточного ресурса (срока службы). Методы, используемые при расчетах на прочность, должны быть консервативными для того, чтобы скомпенсировать неопределенность исходной информации. Применяемые программы при расчете на прочность должны быть аттестованы в установленном порядке.
На основании анализа результатов расчетов принимается решение о проведении работ по техническому обоснованию возможного срока безопасной эксплуатации элемента, или ремонте (замене элементов), модернизации или реконструкции элемента. Для расчета остаточного ресурса и показателей надежности арматуры используют специальные нормативные документы [1, 2].
Типовые критерии предельных состояний составных частей, выполняющих основную и дополнительные функции арматуры при ПСС. В табл. 1 даны предельные значения критериев технического состояния деталей и уплотнений, выполняющих основную и вспомогательные функции.
Таблица 1. Типовые критерии предельных состояний составных частей арматуры, выполняющих основную и дополнительные функции [1]
|
Функции
|
Составные части
|
Критерий
|
Значение критерия
предельного состояния
|
Диагностический
параметр
|
Допустимое
значение
|
|
|
до ремонта
|
до замены
|
|||||
|
Основная:
запорная
|
Золотник, тарелка
|
Трещины, риски, вмятины, раковины,
следы коррозии, выкрашивание металла
|
Глубина ≥ 0,1 мм;
Ra ≥ 0,32
|
Глубина ≥ 0,1 мм;
Ra ≥ 0,32
|
Плавность хода (токовой, мощностной нагрузки) на участке сопряжения запорного органа и седла
Локальное повышения УЗ-сигнала
|
> 70%;
> бдБ
|
|
Корпус, седло
|
Трещины, риски, вмятины, раковины,
следы коррозии, выкрашивание металла
|
Глубина ≥ 0,1 мм;
Ra ≥ 0,32
|
Глубина ≥ 0,1 мм;
Ra ≥ 0,32
|
|||
|
Трещины, свищи, течи
|
Любые
|
Любые
|
||||
|
Основная:
регулирующая
|
Шибер, золотник
|
Трещины, риски, вмятины, раковины,
следы коррозии, выкрашивание металла
|
Глубина ≥ 0,1 мм;
Ra ≥ 0,32
|
Глубина ≥ 0,1 мм;
Ra ≥ 0,32
|
Плавность хода (токовой, мощностной нагрузки) на участке сопряжения запорного органа и седла
Локальное повышения УЗ-сигнала
|
> 70%;
> бдБ
|
|
Решетка, седло,
корпус
|
Трещины, риски, вмятины, раковины,
следы коррозии, выкрашивание металла
|
Глубина ≥ 0,1 мм;
Ra ≥ 0,32
|
Глубина ≥ 0,1 мм;
Ra ≥ 0,32
|
|||
|
Трещины, свищи, течи
|
Любые
|
Любые
|
||||
|
Вспомогательная:
передача движения
рабочему органу
|
Электродвигатель
|
Износ подшипников
|
Виброускорение
> 4,5 мм/с2
согласно КД
|
Виброускорение
> 4,5 мм/с2
согласно КД
|
Плавность хода (токовой, мощностной нагрузки) на участке установившегося движения штока. Амплитуда УЗ-сигнала
|
> 75%;
> 15 дБ над опорным уровнем
|
|
Изгиб вала ротора
|
||||||
|
Обрыв стержней статора
|
Время пуска
|
Превышение над доверительным интервалом на 10%
|
||||
|
Короткозамкнутые витки
|
||||||
|
Редуктор
|
Износ подшипников
|
Виброускорение
> 4,5 мм/с2
согласно КД
|
Виброускорение
> 4,5 мм/с2
согласно КД
|
Плавность хода (токовой, мощностной нагрузки) на участке установившегося движения штока. Амплитуда УЗ-сигнала
|
> 75%;
> 15 дБ над опорным уровнем
|
|
|
Износ (повреждение) зубчатых элементов
|
||||||
|
Износ кинематических пар
|
Зазоры в кинематических парах
|
Более 15% по КД
|
Время холостого хода гайки при противоходе
|
Превышение над доверительным интервалом на 10%
|
||
|
Винт-гайка
|
Износ резьбовой части
|
> 20% среднего диаметра резьбы
|
> 20% среднего диаметра резьбы
|
Плавность хода (токовой, мощностной нагрузки) на участке установившегося движения штока
|
> 65%
|
|
|
Шпиндель
|
Изгиб штока
|
Равномерность хода на участке установившегося движения
|
Недопустимость рывков и заеданий
|
Локальные увеличения токовой, (мощностной) нагрузки
|
> 10%
|
|
|
Обрыв штока
|
—
|
—
|
Отсутствие сигнала «срыва» токовой, (мощностной) нагрузки
|
—
|
||
|
Обойма
|
Дефекты подшипников
|
Виброускорение
> 4,5 мм/с2
|
—
|
Плавность хода (токовой, мощностной нагрузки) на участке установившегося движения штока
|
> 65%
|
|
|
Вспомогательная:
герметичность
|
Рабочий орган
|
Износ поверхностей сопряжения
|
Негерметичность по КД
|
—
|
Превышение уровня УЗ- сигнала в точке после запорного органа над уровнем, в точке перед запорным органом
|
> бдБ
|
|
Неправильная настройка ММЗ
|
Согласно КД
|
—
|
Отсутствие сигнала «затяжки» токовой, (мощностной) нагрузки
|
Уменьшение времени хода на закрытие
> 10%
|
||
|
Фланцевые соединения
|
Износ уплотняющих материалов
|
—
|
—
|
Превышение уровня УЗ- сигнала в точке после запорного органа над уровнем, в точке перед запорным органом
|
> бдБ
|
|
|
Сальниковые соединения
|
||||||
|
Вспомогательная:
индикация положения
|
Местный УП
|
Неправильная настройка КВ
|
—
|
—
|
Проверка сигналов КВ во время рабочего хода ЭПА
|
—
|
|
Дистанционный УП
|
||||||
Контроль технического состояния при ПСС арматуры. Проведение контроля предусматривает выполнение следующих этапов:
● подготовительные работы;
● обследование арматуры на месте установки или подлежащей вскрытию;
● обследование металла и уплотнений корпусных деталей.
Подготовительные работы включают:
1) вывод из эксплуатации арматуры, подлежащей обследованию, в соответствии с инструкцией эксплуатирующей организации и освобождение от рабочей среды (если возможно);
2) очистку корпусных компонентов арматуры от загрязнения, коррозии;
3) зачистку участков корпусных компонентов арматуры для проведения ультразвукового контроля — толщинометрии;
4) обеспечение освещения и электропитания приборов и технических средств диагностирования в соответствии с действующими у заказчика правилами техники безопасности;
5) установку (при необходимости) лесов, подмостей, лестниц;
6) вводный инструктаж лиц, осуществляющих диагностирование арматуры, по правилам безопасности, действующим на объекте;
7) обеспечение необходимыми средствами для проведения визуального контроля.
Обследование арматуры и ее компонентов на месте установки включает:
● визуальный контроль (100%);
● проверку работоспособности (100%);
● ультразвуковую толщинометрию;
● гидравлические испытания.
При визуальном контроле оценивается общее состояние арматуры без разборки и дефектации компонентов и обращается особое внимание:
● на наличие коррозии на поверхностях;
● состояние покрытий;
● механические повреждения поверхностей;
● формоизменение как корпусных деталей арматуры, так и их уплотнений;
● отсутствие (наличие) трещин и других поверхностных дефектов;
● следы утечек;
●дефекты монтажа.
По результатам визуального контроля и проверки герметично- сти составляется акт (протокол).
В соответствии с РД и СТ [1, 2] рекомендуются методы кон- троля основных деталей и их соединений (табл. 2).
Таблица 2. Методы неразрушающего контроля корпусных деталей и их уплотнительных поверхностей
|
Основные детали, поверхности
|
Класс и группа арматуры
|
|||
|
1А
|
2ВIIа, 2ВIIв
|
2ВIIIа, 2ВIIIв, 2ВIIIс
|
3СIIIa, 3СIIIв, 3СIIIс
|
|
|
1. Корпус, крышка
|
|
|||
|
1.1. Наружные стенки корпуса, крышки в местах радиусных переходов к патрубкам и патрубки
|
ВК, КК
|
ВК, КК
|
ВК
|
ВК
|
|
1.2. Толщины стенок патрубков корпусов
|
ИК, УЗТ
|
ИК, УЗТ
|
ИК
|
ИК
|
|
2. Уплотнительные поверхности седел корпусов, сальника крышки,
соединения крышки и корпуса
|
ВК, КК
|
ВК, КК
|
ВК, КК
|
ВК, КК
|
Для корпусных деталей и их уплотнительных поверхностей это:
● капиллярный контроль (КК);
● ультразвуковой контроль (УЗК);
● ультразвуковая толщинометрия (УЗТ);
● радиографический контроль. Используется, если корпусные детали или сварные швы подвергались ранее ремонту сваркой;
● визуальный контроль (ВК);
● измерительный контроль (ИК).
Данные таблицы носят рекомендательный характер и весьма противоречивы. Так, из таблицы следует, что для наружных поверхностей корпусных деталей и их патрубков в основном рекомендуется визуальный контроль и только для арматуры более ответственной — капиллярный контроль. Что касается контроля толщины стенок патрубков, то рекомендации в основном ориентированы на проведение измерительного контроля без демонтажа корпуса из трубопровода при снятой крышке и бугельном узле. Только для ответственной арматуры рекомендуется безразборная ультразвуковая толщинометрия патрубков. Толщинометрия при контроле корпусных деталей существенно отличается от контроля толщин, например, корпусов оборудования или труб трубопроводов. Если для последних этот параметр оговаривается и регламентируется, то для корпусов, ввиду их конструктивной нераномерности толщин стенки в различных зонах проточной части, он лишь формально оговаривается. Требуется фиксация контрольных мест обследования, чтобы можно было проводить мониторинг толщины стенки в ней во времени.
При измерительном контроле уплотнений следует использовать приборы для измерений шероховатости поверхности «СЕЙТРОНИК ПШ8-1(С.С.)», «СЕЙТРОНИК ПШ8-3(С.С.)» и ряд других измерительных средств [3].
ЛИТЕРАТУРА:
1. РД ЭО 1.1.2.01.0190-2010. Положение по оценке технического состояния и остаточного ресурса трубопроводной арматуры энергоблоков атомных станций. 2010.
2. СТ ЦКБА 024-2006. Арматура трубопроводная. Определение остаточного ресурса и показателей надежности арматуры. 2006.
3. Управление ресурсными характеристиками элементов АЭС / В.В. Потапов, В.А. Ильин, А.М. Логинов и др. М.: Инновационое машиностроение, 2015. 400 с.