В 2019 году конструкторами дивизиона «Компоненты и покрытия» компании РОТЕК были разработаны уплотнения паровых турбин с прямой пайкой сотовой ленты, с 2020 года данная продукция стала эталонной.

В своей работе наибольшее внимание мы уделяем таким параметрам, как простота конструкции изделия, надежность, ремонтопригодность, технологичность, конкурентоспособность на мировом рынке. Разрабатывая новые виды уплотнений, наши конструкторы всегда задаются вопросом: допустит установку нашего изделия в свою турбину конструктор GE, RR, Snecma, Siemens или нет. Если ответ утвердительный, то работа идет дальше. Этот принцип применялся при создании производства сварных сотовых уплотнений, он же подтолкнул нас к разработке уплотнений с прямой пайкой сотовой ленты на сегмент (рис. 1).

Рис. 1. Сегмент, изготовленный по технологии прямой пайки

Работа велась над конструкцией, но и над технологией производства. Применение сварной сотоленты позволило достичь гомогенности свойств по всей поверхности уплотнения (стыки и локальные утолщения как в продольном, так и осевом направлениях отсутствуют даже при ширине сотоблока 70 мм и более). Мы отказались от традиционно использовавшихся в России методов обработки сотовой ленты. Теперь вся поверхность кольца обрабатывается методом эрозионной шлифовки. Это позволяет избежать эффекта заволакивания ячеек, характерного для лезвийной и абразивной обработки. Для внедрения данного технологического процесса были спроектированы и изготовлены специализированное оборудование и технологическая оснастка. Таким образом достигаются наивысшее качество и точность изготовления деталей (рис. 2).

Рис. 2. Сотовые поверхности, обработанные по технологии компании РОТЕК (слева) и по традиционной технологии (справа)

Не осталось без внимания и пайка. Технология, оборудование и материалы были выбраны таким образом, чтобы оптимизировать количество припоя, его твердость, высоту галтели, зазор между сотами и сегментном. Эти мероприятия позволили гарантировать стабильность свойств и высокую прирабатываемость уплотнений (рис. 3, 4). Не стоит забывать и о разработанном в компании ленточном припое, применяемом для пайки полуколец и наиболее ответственных изделий. Данная разработка позволила гарантировать величину галтели на минимально приемлемом уровне.

Рис. 3. Пайка сотов к сегменту

Рис. 4. Металлография паяного соединения

Уплотнения, производимые по новой технологии, обладают еще одним свойством, которое заинтересует эксплуатирующие организации - ремонтопригодность. Соты с изношенных сегментов могут быть удалены, и на их место припаяны новые. После пайки проводится эрозионная шлифовка поверхности, и изделие получает вторую жизнь, а заказчик - экономию средств. Применение разработанных изделий не потребует доработки статорной части, поскольку конструкции унифицированы (рис. 5).

Рис. 5. Конструктивные исполнения сотовых уплотнений

Сотовые уплотнения, произведенные по технологии «прямой пайки», успешно прошли испытания и рекомендованы для использования в паровых турбинах производства АО УТЗ, а также при ремонте уже работающих машин.

В октябре 2020 года такие сотовые уплотнения были установлены специалистами АО «ЭнергоремонТ Плюс» в ходе планового капитального ремонта теплофикационной паровой турбины на Владимирской ТЭЦ-2 (ПАО «Т Плюс»). На турбине Т-63/76-8,8 производства Уральского турбинного завода были заменены концевые и диафрагменные сотовые уплотнения новой конструкции. Турбина прошла пробные пуски и в соответствии с графиком вышла на штатный режим работы.

Источник: ПАРОТУРБИНОСТРОЕНИЕ информационный бюллетень 05 | 2020