ГОСТ 27165-86 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений

Обложка ГОСТ 27165-86 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений
Обозначение
ГОСТ 27165-86
Наименование
Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений
Статус
Заменен
Дата введения
1988.01.01
Дата отмены
1999.0701.01
Заменен на
-
Код ОКС
27.040

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

АГРЕГАТЫ ПАРОТУРБИННЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ

НОРМЫ ВИБРАЦИИ ВАЛОПРОВОДОВ И ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

ГОСТ 27165-86

Издание официальное

Цена 3 коп.


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 621.165:534.1.08:006.354 Группа Е29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

АГРЕГАТЫ ПАРОТУРБИННЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ

Нормы вибрации валопроводов и общие требования к проведению измерений

ГОСТ


27165-86


Stationary steam-turbine aggregates.

Vibration norms of coupled rotor systems and general requirements for carrying out measurements

O\n 42 7724

Срок действия с 01.01.83 до 01.01.93 Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на стационарные энергетические паротурбинные агрегаты (далее - турбоагрегаты), состоящие из паровой турбины, синхронного генератора и возбудителя мощностью 500 МВт и более рабочей частотой вращения 50 и 25 с-1, укомплектованные аппаратурой для контроля вибрации роторов.

Стандарт устанавливает допустимый уровень вибрации валопроводов турбоагрегатов, находящихся в эксплуатации и принимаемых в эксплуатацию после монтажа, а также общие требования к проведению измерений.

  • 1. НОРМЫ ВИБРАЦИИ

!В качестве нормируемых параметров допускается исполь-зовз [ ь:

максимальное пиковое значение размаха относительных виброперемещений шеек валопровода, выбранное из результатов измерений в двух взаимно перпендикулярных направлениях У и X в контролируемых сечениях Spy и Spx;

максимальное значение модуля относительных виброперемещений шеек валопровода турбоагрегата в контролируемых сечениях S,n,x=max К SyO i-SVO > где Sf/(t) и Sx(t) — мгновенные значения относительных виброперемещений шейки ротора в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

С. 2 ГОСТ 27165—86

  • 1.2. Максимальное пиковое значение размаха относительных внброперемещений шеек валопровода в сечениях, расположенных у торцов вкладышей каждого опорного и опорно-упорного подшипника со стороны цилиндров турбины или статоров генератора и возбудителя при рабочей частоте вращения и любых режимах эксплуатации, не должно превышать 1:

150 мкм — для турбоагрегатов номинальной частотой вращения 50 с-1;

200 мкм — для турбоагрегатов номинальной частотой вращения 25 С”1.

  • 1.3. Максимальное значение модуля относительных виброперемещений шеек валопровода в указанных в п. 1.2 местах и условиях эксплуатации не должно превышать1:

75 мкм — для турбоагрегатов номинальной частотой вращения 50 с-1;

100 мкм — для турбоагрегатов поминальной частотой вращения 25 с"1.

  • 1.4. Оценку вибрационного состояния турбоагрегата осуществляют на основании одновременного выполнения требований пп. 1.2 или 1.3 настоящего стандарта и ГОСТ 25364—82 (нормирующего вибрацию опор подшипников).

  • 2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЕ

  • 2.1. Вибрацию валопровода следует измерять при помощи многоканальной стационарной аппаратуры для непрерывного одновременного контроля максимального пикового значения размаха относительных виброперемещений или максимального значения модуля внброперемещений всех шеек валопровода относительно вкладышей подшипников в контролируемых сечениях.

  • 2.2. Показания аппаратуры следует регистрировать многоточечными самописцами, а также индикацией по вызову значений на указателе. Измерительная аппаратура должна обеспечивать предупредительную и аварийную сигнализацию и защиту на отключение турбоагрегата при превышении допустимого уровня вибрации валопровода или его внезапном изменении, а также иметь аналоговые выходы.

Примечание. Под внезапным изменением значения уровня вибрации понимают его изменение не менее чем на 30—40 мкм за время не более 5 с и длительностью не менее 10 с.

  • 2.3. Аппаратура должна обеспечивать измерение максимального значения относительных внброперемещений валопровода в диапазоне частот 10—500 Гц.

  • 2.4. Пределы измерений максимальных значений модули относительных виброперемещепий валопровода: 25—250 мкм и 50— 500 мкм.

  • 2.5. Аппаратура должна измерять статическое смещение валопровода в диапазоне ±0,5 мм при установочном зазоре 2,0—0,5 мм.

  • 2.6. Дагчпки должны нормально работать при температуре окружающей среды до 150°С, влажности до 98%, воздействии магнитного поля частотой 50 Гц до 400 Л/м и быть защищенными ог воздействия турбинного масла и жидкости ОМТИ.

  • 2.7. Диаметр датчика не должен превышать 10 мм.

  • 2.8. Датчик должен работать без снижения точности измерений при минимальном расстоянии между его корпусом и близлежащей боковой поверхностью вкладыша подшипника или выступом вала 7 мм.

  • 2.9. Основная погрешность измерения виброперемещений шеек валопроводов не должна превышать ±10 %.

  • 2.10. Основная погрешность измерения зазоров (статических перемещений) не должна превышать ±5%.

  • 2.11. Каждый капал виброаппаратуры совместно с датчиком и соединительным кабелем должен быть оснащен устройством сквозного контроля работоспособности и сигнализации повреждения канала без съема с объекта измерения. При повреждении аппаратуры систему защиты не следует включать.

  • 3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

  • 3.1. Объектом измерения являются вибрации всех шеек валопровода относительно опор подшипников.

  • 3.2. Бесконтактные датчики устанавливают на торцах вкладышей всех подшипников валопровода со стороны цилиндров турбин или статоров генераторов и возбудителей.

  • 3.3. В каждом контролируемом сечении валопровода устанавливают два датчика, ориентируемые в двух взаимно перпендикулярных направлениях — в вертикальном и в горизонтально поперечном направлениях по отношению к оси валопроводов турбоагрегатов.

Примечание. При установке датчиков допускается отклонение от взаимно перпендикулярного расположения в пределах ±5 %.

  • 3.4. ^Максимальное значение модуля относительного виброперемещения шейки ротора Smax получают преобразованием аппаратурой сигналов двух датчиков, пропорциональных Sy(t) и

  • 3.5. В процессе эксплуатации турбоагрегатов результаты изме

рений виброперемещений шеек роторов регистрируют при помощи приборов и заносят в эксплуатационную ведомость машиниста. При этом должны быть зафиксированы рабочие параметры турбоагрегатов. ___

О’»

С. 4 ГОСТ 27165—86

ПРИЛОЖЕНИЕ Справочное

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОПУСТИМЫХ ЗНАЧЕНИЙ ВИБРАЦИИ ВАЛОПРОВОДОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ

  • 1. Контрольное значение для расчетов — максимальное среднее квадратическое значение составляющей 1-й гармоники виброскорости подшипниковых опор на рабочей частоте вращения, устанавливаемое ГОСТ 25466—82 и равное

    • 1.8 мм с-1; при этом для обеспечения эксплуатации паротурбинных агрегатов со средним квадратическим значением виброскорости опор подшипников не выше

  • 2.8 мм-с-’ допускаемые амплитуды 1-й гармоники внброперемещений опор после балансировки должны быть не более:

Д1 = 8 мкм— для турбоагрегатов рабочей частотой вращения 50 с~’; /.= = 16 мкм — для турбоагрегатов рабочей частотой вращения 25 с-1.

  • 2. В качестве исходной величины для определения нормативных значений относительной вибрации валопровода турбоагрегата принимается модуль остаточной динамической реакции опор Q, определяемый по эмпирической зависимости

<2—0,05 А'/Аъ

где 60 — масса валопровода, приходящаяся на опору, т; Kt=l,5 — коэффициент, учитывающий увеличение модуля остаточной динамической реакции опор в условиях электростанции, по сравнению с результатом заводской балансировки из-за дефектов соединения роторов в валопровод и влияния режимных факторов.

  • 3. В таблице указаны массы роторов турбоагрегатов мощностью 500 и 1000 МВт рабочими частотами вращения 50 с"1 и 25 С”1, а также некоторые динамические характеристики опор и масляного слоя.

Максимальные значения модуля относительных внброперемещений валопровода в сечениях, расположенных у торцов вкладышей со стороны цилиндров турбины или статоров генератора и возбудителя, могут быть определены из соотношения

Q

A'niux—А ■ Ац ' А | ’ А 5 ’ I

где Аг — коэффициент, учитывающий увеличение амплитуды вибропсремещсвлй для горизонтального направления (Аэ«1 - - - 3);

Аз — коэффициент, учитывающий увеличение модуля радиуса-вектора ио сравнению с максимальным компонентом для направления вдоль большой осн орбиты прецессирующего вала (А'3^1 ... 1,4);

Ki — коэффициент, учитывающий наличие высших гармоник в спектре колебаний валопровода (/С4« 1,1 ... 1,3);

As — коэффициент, учитывающий увеличение модуля внброперемещений при переходе от центра вкладыша к его торцу (Аэ^СО • •• 1,2);

Cvv — коэффициент жесткости масляной пленки подшипника в вертикальном направлении.

Принимая для расчета средние значения коэффициентов Ki(njtKtcp = 3,2), получим значения Smax, приведенные в таблице.

  • 4. Фактические опытные значения динамической податливости опер б представлены в таблице. Несмотря на значительный разброс внброхарактсрнстлк различных опор, можно констатировать, что для турбоагрегатов ТЭС выполняется условие dmax<0,5 мкм/кН, а для «тихоходных» турбоагрегатов АЭС —

dm ах <0,3 мк.м/кН, при которых обеспечивается удовлетворительное вибрационное состояние турбоагрегатов.

Обозначения основных параметров виброперемещения валопровода в контролируемом сечении приведены на чертеже.

Траектория виброперемещення контролируемого сечения ротора

О — центр траектории; Хс, Ус—статические смещения оси ротора; К — произвольное положение центра сечения ротора; Р — положение центра сечения ротора при максимальном виброперемещенни; Smax — максимальное значение виброперемещения; Sx(t), Sv(t) — текущие значения виброперемещения центра сечения ротора по направлению осей X и У: Srx, Spjf — максимальное пиковое значение размаха вибро-перем ешений

Амплитуды основной гармоники виброперсмещсний опор, найденные из выражения /l==Qd, приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при выполнении условий:

Smax<50 мкм — для турбоагрегатов рабочей частотой вращения 50 с-1 и Smax<100 мкм — для турбоагрегатов рабочей частотой вращения 25 с-1 амплитуды основной гармоники виброперемещений опор не превышают соответственно 8 и 16 мкм, установленных ГОСТ 25466—82.

  • 5. Значения Smax (см. таблицу), определенные по предложенной методике, можно отнести к следующим трем группам: Smax = 20—30 мкм ■— роторы массой до 50 т; Smax =35—50 мкм — роторы массой до 100 т; Smax = 70—100 мкм— роторы массой более 100 т.

Тин турбоагрегат

Тип ротора

Магса ротира, т

Тип подшипника

хН/мкм

МММ

6. мкм/кН

А. мкм

К-500-240-2

РСД

22

Сегментный

7.7

1.3

19,2

0,08

0,6

К-500-240-2

РИД

44

Эллиптический с

15,4

1.7

29,0

0.17

2.6

К-800-240-3

РСД

34.2

выборкой вверху

12,0

1.5

25,2

0.38

4.6

К-800-240-3

РИД

37

13,0

1.7

24.3

0.48

63

К-800-240-3

РГ

90

То же

31,5

2.1

48.0

0,26

8,2

К-1000-60/3000

РИД

83

>

29,0

2.1

44,1

0,25*

73

К-500-60/1500

РВД

70

Эллиптический

24,5

2J2

35,5

0,13

3.2

К-500-60/1500

РИД

167

с выборкой ввер-

58.5

2,4

78,1

0,13

7,6

К-500-60/1500

РГ

151

ху

52.9

23

73,6

0.19

Ю.О

К-1000-60/1500

РВД

47

То же

16.5

2.0

26.5

0,10

1.6

К-1000-60/1500

РИД

167

>

58Д

2.4

78,0

0.27

15.8

К-1000-60/1500

РГ

220

>

77.0

2.5

98,5

0.18

13.9


6 ГОСТ 27165—86


* По ТУ на проектирование фундамента.

Примечание. РВД, РСД, РИД, РГ — соответственно роторы высокого, среднего, низкого давления турбины н ротор генератора;

Q — модуль остаточной динамической реакции опор;

— динамическая жесткость масляного слоя подшипника в вертикальном направлении;

.S‘i.,.,x • максимальный модуль относительных колебаний вала;

Л — динамическая податливость опоры в вертикальном направлении; Д — амплитуда вибрации опоры.


Поскольку последняя группа роторов относится к «тихоходным» турбоагрегатам АЭС, а «легкие» роторы первой группы подвержены существенному влиянию более массивных роторов валопровода, и отсутствует достаточный опыт эксплуатации турбоагрегатов мощностью 1000 МВт частотой вращения 50 с-1» предложены следующие нормативные максимальные значения модуля относительного виброперемещения валопровода:

Smax = 75 мкм — для турбоагрегатов номинальной частотой вращения 50 с-*; Smax = 100 мкм — для турбоагрегатов номинальной частотой вращения 25 с-1.

Исходя из этого, в соответствии с рекомендациями стандарта ИСО 7919/1, нормативные пиковые значения размаха относительного виброперемещения валопровода в вертикальном Spx и горизонтальном SPtf направлениях могут быть определены из выражения

max—

откуда Spmax:

150 мкм — для турбоагрегатов номинальной частотой вращения 50 с-:;

200 мкм — для турбоагрегатов номинальной частотой вращения 25 с- .

Редактор О. К. Абашкова

Технический редактор Г. А. Теребинкина Корректор В. М. Смирнова

Сдано в наб. 12.01.87 Подп. в печ. 10.03.87 0,75 усл. п. л. 0,75 усл. кр.-отт. 0.45 уч.-изд. л. Тир. 10 000 Цена 3 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов. 123840, Москва, ГСП. Новопресненский пер., 3

Тил «Московский печатник». Москва, Лялнн пер., 6. Зак. 203

Величин»


Единиц»

Наименование

Обозначение

международное

русское


ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ

Длина

метр

m

Масса

килограмм

kg

Время

секунда

s

Сипа электрического тока

ампер

А

Термодинамическая температура

кельвин

К

Количество вещества

моль

mol

Сила света

кандела

cd


м

кг

с

А

К

моль

КД


ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ

Плоский угол 'Телесный угол


радиан


стерадиан


rad


sr


рад

ср


ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ, ИМЕЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ НАИМЕНОВАНИЯ

Величина

Единица

Выражение через основные и до* попммтельные единицы СИ

Наимсиоаа-мне

Обозначение

международное

русское

Частота

герц

Hz

Гц

с-1

Сила

ньютон

N

н

мкг-с-2

Давление

паскаль

Ра

Па

м_| ■ кг- С"2

'Энергия

джоуль

J

Дж

М2 КГС-2

Мощность

ватт

W

Вт

м2- кг-с-3

Количество электричества

кулон

С

Кл

с А

Электрическое напряжение

вольт

V

В

м2- кг- с~3 • А~’

Электрическая емкость

фарад

F

Ф

м~2кг~* - с 4 А2

Электрическое сопротивление

ом

£2

Ом

м2-кг-с"3 - X.”2

Электрическая проводимость

сименс

S

См

м“2-кг~'-с32

Поток магнитной индукции

вебер

Wb

Вб

мг - кг - сл-А"‘

Магнитная индукция

тесла

т

Тл

кг с-2 -А*1

И; <ду ктивность

генри

и

Гн

м2 кг с~2-А-2

Спотовой поток

люмен

Im

лм

КД ср

Освещенность

люкс

лк

М”2 • КД - С 1

Активность радионуклида

беккерель

Bq

Бк

С-1

Поглощенная доза ионизирую-

грэй

Gy

Гр

м2 • с-2

щего излучения Эквивалентная доза излучения

зивеот

Sv

Зв

м2 • с-2

1

Методика определения допустимых значении вибрации валопроводов изложена в справочном приложении.