probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2017-19-7-8-33-42probener-411Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGОбеспечение надежности и безопасности эксплуатации гидроагрегатов за пределами проектного срока службыThe reliability and operation safety of hydraulic units beyond design lifetimehttps://orcid.org/0000-0001-9894-8868ГеоргиевскаяЕ. В.GeorgievskaiaE. V.

канд. физ.–мат. наук, заведующая лабораторией прочности турбин ТЭС, АЭС и ГЭС

Ph.D. (Physics & Mathematics), Head of the Turbine Strength Test Laboratory for the Thermal, Nuclear and Hydro Power Plants

e_georgievskaya@mail.ruОАО «НПО ЦКТИ», г.Санкт-ПетербургРоссияJSC «NPO CKTI»Russian Federation201724022018197-83342Copyright © Георгиевская Е.В., 20182018Георгиевская Е.В.Georgievskaia E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/411

С увеличением срока службы энергетического оборудования, в том числе и гидроагрегатов ГЭС, вопросы обеспечения надежности и безопасности его эксплуатации становятся все более актуальными. Большáя длительность эксплуатации и индивидуальные особенности гидроагрегатов не позволяют за пределами проектного срока службы применять методики оценки состояния гидроэнергетического оборудования, основанные на простой экстраполяции результатов предыдущих обследований. Комплексный подход, объединяющий использование современных возможностей диагностических систем, достижений вычислительных технологий, обобщение теоретического опыта и результатов многочисленных экспериментальных исследований на модельных и натурных гидроагрегатах, дает возможность достоверно и обоснованно прогнозировать изменение технического состояния гидроагрегатов, не допуская снижения уровня их надежности и безопасности ниже приемлемого.  Материалы статьи были частично представлены на заседании круглого стола «Развитие гидроэнергетики Сибири» в рамках VII Сибирского энергетического форума 2016.

гидроагрегатгидротурбинаресурсдефектповреждениерабочее колесонадежностьбезопасностьдиагностированиетехническое состояниеhydropower unithydraulic turbinelifetimedefectfaultrunnerreliabilitysafetydiagnosingtechnical conditionReferencesГОСТ 26945-91. Турбины гидравлические вертикальные. Общие технические требования.GOST 26945-91 Hydraulic-conversion turbines. General-purpose requirements [Hydraulic vertical turbines. General technical requirements]. (In Russian).СТО РусГидро 02.03.77-2011. Гидроэлектростанции. Правила продления срока службы основного оборудования в процессе эксплуатации. Нормы и требования.STORus Gidro 02.03.77-2011 Hydroelectric power station. Rule of production in accordance with the requirements laid down in the technical rationale. Maintenance. Maintenance. The duration of the extension of the main equipment during operation. Standards and requirements. (In Russian).Мигуренко В.Р., Станкевич В.Л. Радикальные изменения в подходе к монтажу гидроагрегатов // Гидротехника. 2009. № 1. С. 65–67.Migurenko V.R., Stankevich V.L. Radical changes in the approach to the Mounting of Hydra aggregates [Radical changes in the approach to the installation of hydraulic assemblies]. Gidrotekhnika.Клюкач А.А. Влияние асимметрии спиральной камеры на вибрации гидроагрегата№ 1. P. 65–67. (In Russian).//Гидротехническое строительство. 2013. № 10. С. 10–18.Klyukach AA [Effect of the spiral chamber]. Hydrotechnical development [Hydraulic engineering]. 2013. № 10. P. 10–18. (In Russian).Huang X., Chamberland-Lauzon J., Oram C., Klopfer A., Ruchonnet N. Fatigue analyses of the prototype Francis runners based on site measurements and simulations // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.2014. Volume 22.Number 1.Pp. 12014-12021. doi: 10.1088/17551315/22/1/012014.Juan H., Camerlend-Lauzon J., Oram K., Klopfer A., Ruhonnet H. Analysis of the fatigue of Francis prototypes based on measurements and site modeling. IOP Conference Series: Earth andHuang X., Oram C., Sick M. Static and dynamic stress analyses of the prototype high head Francis runner based on site measurement // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.2014. Volume 22. Number 3.Pp. 32052-32061. doi:10.1088/1755-1315/22/3/032052.Environmental Sciences. 2014. Volume 22. Number 1.Pp. 12014–12021. Doi: 10.1088 / 1755-1315 / 22/1/012014.Seidel U., Mende C., Hübner B., Weber W., Otto A. Dynamic loads in Francis runners and their impact on fatigue life // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2014. Volume 22. Number 3.Pp. 32054-32062. doi:10.1088/1755-1315/22/3/032054.Juan H., Oram S., Strong M. Static and dynamic stress analysis of the prototype of the High Francis-runner on the basis of the measurement of the site. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences. 2014. Volume 22. Number 3. Pp. 32052–32061. Doi: 10.1088 / 1755-1315 / 22/3/032052.Thibault D., Gagnon M., Godin S. Bridging the gap between metallurgy and fatigue reliability of hydraulic turbine runners // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2014. Volume 22. Number 1.Pp. 12019-12029. doi: 10.1088/1755-1315/22/1/012019. 9. Георгиевская Е.В. Влияние режимных факторов на прочность и ресурс лопастных систем мощных гидротурбин // Гидравлические машины, гидропневмоприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития: сборник научных трудов Международной научнотехнической конференции, 9–10 июня 2016 года. Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического ун-та, 2016.С. 13–20.Seidel U., Mende S., Hübner B., Weber V., Otto A. Dynamic loads in Francis runners and their influence on the life of fatigue. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences. 2014. Volume 22. Number 3. Pp. 32054–32062. Doi: 10.1088 / 1755-1315 / 22/3/032054.He L.Y., Wang Z.W., Kurosawa S., Nakahara Y. Resonance investigation of pump-turbine during startup process // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2014.Volume 22.Number 3.Pp. 32024-32031. doi: 10.1088/1755-1315/22/3/032024. 11. Конаков А.А. Об исследовании резонансных явлений в конструкции вертикального гидроагрегата // Гидротехническое строительство. 2016. № 1. С. 14–17.Thibault D., Gagnon M., Godin S. Bridging the gap between metallurgy and fatigue reliability of hydraulic turbines. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences. 2014. Volume 22. Number 1. Pp. 12019–12029. Doi: 10.1088 / 1755-1315 / 22/1/012019.Storli P.-T., Nielsen T. K. Dynamic load on a Francis turbine runner from simulations based on measurements // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2014. Volume 22.Number 3. Pp. 32056-32064. doi: 10.1088/1755-1315/22/3/032056.Georgievskaya E.V. Influence of the Factor Factors on the Prophecy of the Fighter Flyers Mistematic hydroturbines [The influence of fashion factors on the structural strength and durability of blade systems Power turbines]. Hydraulic machines, hydropneumatic and hydropneumatic automation. Current status and development prospects. International Scientific Conference, 2016. Saint Petersburg. 13–20. (In Russian).Xin Liu, Zhengwei Wang, Lingjiu Zhou, Xavier Escaler, Yongyao Luo. Failure investigation of a Francis turbine under the cavitation conditions // ISROMAC 2016 International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery. Hawaii, Honolulu. April 10-15, 2016.He L.Ya., Van Z.V., Kurosawa S., Nakahara J.Rezonans Investigation of the pumping turbine during start-up. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences. 2014. Volume 22. Number 3. Pp. 32024–32031. Doi: 10.1088 / 1755-1315 / 22/3/032024.Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. Часть 2: Обоснование ресурса и безопасности. Новосибирск: Наука, 2005. 610 с.Konakov A.A. RESEARCH OF RESONANT PHENOMENA IN THE DESIGN OF VERTICAL HYDROGENAGRATE [On the study of resonant phenomena in a vertical hydraulic block].Махутов Н.А. Управление ресурсом безопасной эксплуатации объектов техносферы // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81, № 12. С. 5–7.Hydrotechnical development [Hydraulic engineering] .. 2016. № 1. P. 14–17. (In Russian).Москвичев В.В., Анискович Е.В., Буров А.Е., Доронин С.В., Зырянов И.А., Лепихин А.М., Черняев А.П. Чернякова Н.А. Проблемы конструкционной прочности и безопасности технических систем. Красноярск: ИВМ СО РАН, 2006. 100 с.Stoli P.-T., Nielsen TK Dynamic load on the runner from the Francis turbine from simulations based on measurements. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences. 2014. Volume 22. Number 3. Page. 32056–32064. Doi: 10.1088 / 1755-1315 / 22/3/032056.Судаков А.В., Георгиевская Е.В. Проблемы нормативного и методологического обеспечения оценки прочности и ресурса гидротурбин // Гидротехническое строительство. 2014. № 2. С. 52–58.Xin Liu, Zhengwei Wang, Lingjiu Zhou, Xavier Escaler, Yongyao Luo.Failure Investigation of the Francis turbine in cavitation conditions. International Symposium ISROMAC 2016 on the phenomena of transport and dynamics of rotating machines. Hawaii, Honolulu. April 10-15, 2016.Гончар А.В., Руденко А.Л., Мишакин В.В., Клюшников В.А., Байков А.И. Оценка ресурса лопаток направляющего аппарата ГЭС с учетом дефектности и коррозионной поврежденности // Гидротехническое строительство. 2016. № 6. С. 11–15.Makhutov NA, "Constructive Technology", "Resources Security Technology". Part 2: Review Resursay Security. [Structural strength, life expectancy and technical safety. Part 2: Justification of life expectancy and safety. Novosibirsk: Science, 2005. 610 p. (In Russian).Левина С.М., Новкунский А.А., Шевченко Ю.В. Оценка остаточного ресурса металлической облицовки турбинных водоводов с учѐтом еѐ фактической толщины//Гидротехническое строительство. 2016. № 3. С. 31–37.NA Makhutov. MANAGEMENT OF THE RESPUSE OF SAFE EXPOSURE "ektovTehhnosfery. [Lifetime Management for safe operation of the technosphere] .Zavodskaya laboratory. Diagnostics of materials. Diagnosis of materials .2015. 81. T. number 12. S. 5–7.Tehhnosfery. [Lifetime Management for safe operation of the technosphere] .Zavodskaya laboratory. Diagnostics of materials. Diagnosis of materials .2015. 81. T. number 12. S. 5–7.Moskvichev VV, Aniskovich EV, Burov AE, Doronin SV, Zyryanov IA, Lepikhin AM, Chernyaev AP, Chernyakova NA Problems of constructional technology Safety Technical systems. Krasnoyarsk: IVMSORAN, 2006. 100 p.Moskvichev VV, Aniskovich EV, Burov AE, Doronin SV, Zyryanov IA, Lepikhin AM, Chernyaev AP, Chernyakova NA Problems of constructional technology Safety Technical systems. Krasnoyarsk: IVMSORAN, 2006. 100 p.Sudakov AV, Georgievskaya EV The problem of a normalized and methodological justification of the evaluation of the strength and remaining service life of hydraulic turbines. Energy technology and technology. 2014. Т. 48. № 2.С.С.С. 117–122.Sudakov AV, Georgievskaya EV The problem of a normalized and methodological justification of the evaluation of the strength and remaining service life of hydraulic turbines. Energy technology and technology. 2014. Т. 48. № 2.С.С.С. 117–122.Gonchar AV, Rudenko AL, Mishakin VV, Klyushnikov VA, Baikov AI From the price, a shortage of fodders for the HPP was taken into account, taking into account the shortcomings of the electrical equipment. [Evaluation of the operating characteristics of the guide vanes, taking into account the presence of defects and damage to corrosion]. Hydrotechnical development [Hydraulic engineering].Gonchar AV, Rudenko AL, Mishakin VV, Klyushnikov VA, Baikov AI From the price, a shortage of fodders for the HPP was taken into account, taking into account the shortcomings of the electrical equipment. [Evaluation of the operating characteristics of the guide vanes, taking into account the presence of defects and damage to corrosion]. Hydrotechnical development [Hydraulic engineering].№ 6. P. 11–15. (In Russian).№ 6. P. 11–15. (In Russian).Levina SM, Novkunsky AA, Shevchenko Yu.V. Estimation of the residual life of the metal lining of turbine conduits taking into account its actual thickness // Hydrotechnical construction. 2016.Levina SM, Novkunsky AA, Shevchenko Yu.V. Estimation of the residual life of the metal lining of turbine conduits taking into account its actual thickness // Hydrotechnical construction. 2016.№ 3. P. 31-37.№ 3. P. 31-37.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.