Страница 2: РД 34.21.306-96. Методические указания по обследованию динамического состояния строительных конструкций сооружений и фундаментов оборудования энергопредприятий (31452)

Рис. 1. Типовая форма для виброисследования фундаментов турбоагрегатов мощностью 300 МВт:

1 -7 - соответствующие подшипники турбины; 8-12 - фундамент вблизи подшипников; 13-56 - фундамент турбоагрегата;

В - вертикальная, П - поперечная, 0 - осевая вибрация

На рис. 2 приведена в качестве примера амплитудно-частотная характеристика одной из рам фундамента под турбину мощностью 200 МВт. Подъемы ("пики") графика показывают прохождение агрегата через резонанс с соответствующими собственными частотами.

Рис.2. Амплитудно-частотная характеристика ригеля фундамента

3.4.5. Выявление отрыва фундаментной плиты, ослабления крепления анкерных болтов, появления трещин в фундаменте и зазоров по опорной поверхности корпусов подшипников осуществляется с помощью контурных характеристик, представляющих собой зависимость вибрации от расположения точек измерения на поверхности опоры, цилиндра (корпуса генератора, фундамента и т.п.).

Контурная характеристика позволяет определить пространственную форму колебания опорной системы агрегата, что используется при разработке мероприятий по устранению резонансных явлений.

Контурная характеристика снимается при одном либо нескольких установившихся режимах агрегатов, обычно под нагрузкой. Предварительно составляется схема расположения точек измерения. В каждой точке производятся измерения амплитуд и фазы ориентированных в пространстве компонентов вибрации. На рис. 3. представлены простейшая схема расположения точек измерения и контурная характеристика вибрации опоры, а на рис. 4 — некоторые случаи снижения жесткости опор, выявленные с помощью контурных характеристик.

3.4.6. Для установления дефекта конструкции или индивидуальных особенностей исследуемого агрегата и его фундамента сопоставляется работа нескольких однотипных агрегатов и их фундаментов.

Рис. 3. Контурная характеристика вибрации опоры:

1 -3 - корпус подшипника; 4 - фундаментная рама; 5 - фундамент;

2А - двойная амплитуда; ??° - фаза колебаний

Рис. 4. Снижение жесткости опор:

а - при "опрокидывании" корпуса подшипника; б - вследствие отрыва опорной поверхности под действием реактивного момента статора; в - при деформации опорной поверхности;

?? - зазор; F- сила; ?? - направление вращения

3.5. Для оценки влияния фундамента на уровень колебаний элементов статора турбоагрегата рекомендуется пользоваться соотношениями между колебаниями опоры агрегата (Ап ) и несущего ее элемента фундамента (Аф ).

В табл. 2 приведены результаты анализа этих соотношений по 12 турбоагрегатам К-300-240 + ТВВ-320-2 и 12 турбоагрегатам К-300-240 + ТГВ-300. Коэффициенты К (К = Ап/Аф) имеют разные значения для разных опор, что характеризует разную динамическую податливость последних. Существенная разница этих коэффициентов для одних и тех же опор однотипных турбоагрегатов объясняется равным качеством изготовления фундаментов и монтажа опорных конструкций.

Предельным для некоторых турбоагрегатов является значение К < 1, что не наблюдается у большинства турбоагрегатов, поскольку средние значения К = 1??10. Сопоставление коэффициентов К с отношением динамических податливостей опор ап и фундаментов аф показывает, что отношение динамических податливостей в большинстве случаев находятся внутри интервала значений коэффициентов К для данной опоры.

Коэффициенты К применимы для оценки динамического состояния конкретной опоры типового турбоагрегата и несущего ее элемента фундамента.

Неудовлетворительное состояние конкретного несущего элемента фундамента может быть констатировано в случае существенного (например, более чем 50%) снижения К по отношению к среднему уровню.

Таблица 2

Соотношение между колебаниями опор подшипников и элементов

фундамента турбоагрегатов 300 МВт (К = Ад / А )

В табл. 3 приведены осредненные значения коэффициентов вибраций для фундаментов современных мощных турбоагрегатов, полученные на основе испытаний фундаментов турбин ЛМЗ и ХТГЗ мощностью 200 и 300 МВт.

Таблица 3

Осредненные значения коэффициентов вибраций для фундаментов современных мощных турбоагрегатов, полученные на основе испытаний фундаментов турбин ЛМЗ и ХТГЗ мощностью 200 и 300 МВт

Коэффициенты вибрации дифференцированы по конструктивным элементам фундамента.

Для обеспечения нормальных условий эксплуатации достаточно, чтобы амплитуды горизонтальных и вертикальных вибраций балок и плит верхнего строения фундамента для агрегатов с частотой вращения 3000 об/мин не превышали 15 мкм в зонах опирания подшипников и 25 мкм вне зон опирания подшипников. Для подагрегатных конструкций с агрегатами на 1500 об/мин эти значения удваиваются.

3.6. Конструкция фундаментов должна удовлетворять требованиям [6] исходя из возможности пребывания персонала на верхнем строении фундамента менее 1 ч в течение рабочего дня.

В табл. 4 приведены допустимые значения параметров вибрации на постоянных рабочих местах в производственных помещениях при непрерывном воздействии в течение рабочего дня (8 ч), установленные [6]. При продолжительности воздействия вибрации менее 1 ч допустимые значения параметров вибрации следует увеличивать в 3 раза.

Таблица 4

Санитарные нормы по ограничению вибрации рабочих мест