Журнал «Энергетик», № 12 за 2004 г.

Электронный атлас клапанов паровых турбин

В.Г.Грибин, доктор техн. наук, В.Н.Кауркин, В.Ф.Очков, кандидаты техн. наук, В.Н. Писков, студент

Московский энергетический институт (ТУ)

Сложное и разнообразное оборудование электрических станций предполагает наличие высококвалифицированного обслуживающего и ремонтного персонала, способного обеспечивать безотказную и экономичную работу энергоблоков, а также качественное проведение регламентных и ремонтных работ. Для повышения квалификации специалистов практически на каждой ТЭЦ и ГРЭС функционируют учебные классы, оснащенные разнообразными пособиями и наглядными материалами – плакатами и чертежами с информацией об отдельных узлах и агрегатах, а также различными тепловыми, гидравлическими, электрическими и др. схемами. Но данные материалы, как правило, обладают существенными недостатками: неудобными форматами, низким качеством бумаги («синек»), неудовлетворительными копиями с калек, что затрудняет усвоение изучаемого материала. Кроме того, затруднен оперативный поиск нужных материалов, связанный, во-первых, с плохим состоянием или даже отсутствием каталогов, а во-вторых, – с неудобством работы с большим количеством «синек» и калек.

Компьютеризация электростанций за последнее десятилетие резко возросла, и, в частности, стало возможным оснастить учебные классы и рабочие места специалистов персональными компьютерами, что позволяет поставить процессы обучения и повышения квалификации на принципиально новый уровень. При наличии необходимых обучающих электронных программ этот процесс может представлять собой индивидуальное изучение любого энергооборудования по выбору пользователя и на рабочем месте без применения традиционных средств обучения или как существенное дополнение к аудиторным занятиям. Электронные обучающие программы позволяют сконцентрировать внимание на принципиально важных для повышения квалификации вопросах. Обучение может быть организовано как в учебном центре энергосистемы, так и на специальном рабочем месте непосредственно на энергопредприятии.

Этой цели в достаточно полной мере отвечает разработанная в МЭИ (www.mpei.ru) компьютерная оболочка ТВТ Shell, совместимая с наиболее распространенной операционной системой Windows. Подготовлена «Электронная Энциклопедия Энергетики» (www.trie.ru), одним из модулей которой является автоматизированный учебный курс «Сервисное обслуживание и ремонт паровых турбин» с электронным атласом клапанов. Первоочередной выбор клапанов, как объектов изучения, не случаен. Эти устройства, предназначенные для регулирования расхода пара в турбину, определяют надежную работу турбоагрегата. Регулирующие клапаны, как правило, работают на переменных режимах и в силу конструктивных особенностей обладают повышенным уровнем шума и вибрации, что, в свою очередь, приводит к довольно частому выходу их из строя.

Электронная учебная программа дает возможность в процессе обучения провести отработку типовых технологических ремонтных операций. Например, сборка и разборка, замена штока или любой другой детали регулирующего клапана. Занятия на компьютере в значительной степени повышают эффективность обучения персонала и позволяют подготовить персонал к выполнению регламентных работ, а также к практически любому ремонту. Предварительная отработка технологических операций на компьютере повышает качество и уменьшает время ремонтных работ на натурном объекте. Последнее обстоятельство особенно важно в тех случаях, когда необходимо ликвидировать последствия аварийных отказов в период максимальных тепловых и электрических нагрузок.

В рассматриваемый учебный курс включена линейка регулирующих клапанов паровых турбин мощностью от 50 до 300 МВт. Вся информация размещена на одном CD-ROM диске, для установки которого не требуется специальных навыков. Кроме того, для пользователя системы Windows работа с программой не потребует никаких дополнительных знаний.

Информация о регулирующих клапанах, представленных на диске, сведена в удобную таблицу по разделам (типам паровых турбин). В каждом таком разделе для каждого клапана указаны его штатный номер, посадочный диаметр, информация о типе клапана (разгруженный или неразгруженный) и номер заводского сборочного чертежа. Выбор интересующего клапана осуществляется нажатием кнопки на соответствующем поле таблицы.

Одна из картинок графического интерфейса программы представлена на рис. 1. Дальнейшие манипуляции производятся с помощью кнопочного меню. В разделе «Чертеж» помещены сборочные чертежи клапанов с изображением сборочных единиц (включая необходимые виды, разрезы и сечения) и проставленными технологическими размерами. Кроме того, каждый чертеж регулирующего клапана снабжен техническими требованиями по монтажу и эксплуатации, а также технологическими комментариями. В отдельном разделе меню можно ознакомиться с описанием клапана, его техническими характеристиками, назначением отдельных его элементов, некоторыми технологическими особенностями и принципом работы.

Особый раздел посвящен изучению объемных изображений регулирующих клапанов. После вызова этого пункта меню на экран монитора загружается трехмерное изображение клапана (рис. 2), выполненное с разрезом, то есть с полностью доступным для изучения внутренним устройством. Для удобства восприятия информации изображение объемной модели можно вращать и применять к ней опцию Увеличения-уменьшения (Zoom). Кроме того, как уже отмечалось, любые детали, входящие в состав регулирующего клапана, можно удалять или восстанавливать в определенной последовательности. Так, например, для ознакомления с устройством буксы можно «заморозить» изображения всех остальных деталей клапана. Наконец, в разделе, посвященном проведению регламентных и ремонтных работ, представлены слайд-фильмы, в которых с помощью покадровой анимации показаны этапы демонтажа и монтажа регулирующих клапанов с необходимыми текстовыми подстрочными комментариями.

Гибкость описанной оболочки позволяет оперативно вносить изменения и дополнения в содержимое программы диска, например, можно расширить представленный выше объем информации, дополнив ее технологическими инструкциями и схемами регулирования паровых турбин, а также другой необходимой для Заказчика документацией.

В ноябре 2004 появилась возможность работы с трехмерными моделями деталей турбин в Интернете – см. http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/trenager/Turbines/PT-60-90/Klapan/klapan.htm.

Рис. 1. Одна из страниц компьютерного атласа клапанов паровых турбин

Рис. 2. Работа с одной из трехмерных моделей клапана паровой турбины