Analysis of destruction causes of retaining ring of turbogenerator

Abstract

Description of the destruction (emergency) of a retaining ring of a pre-series Turbogenerator of medium power is submitted in the scientific work. The following destructions were detected: rupture of the back part of the rotor retaining ring as per the generatrix, complete destruction of the external ring of the fan, blades, diffuser, tearing-off of the rotor coils, cutting of the rotor winding and its fastening parts, severe damage of the whole overhang part of the stator winding, complete destruction of the top row of the stator winding bars in the overhang part, rupture of the elementary conductors. The causes of destruction (emergency) are submitted: availability of cracks on the external surface of the rotor ring of Turbogenerator, nonconformity to the specifications on the plastic properties of the retaining rings metal, admission of the defects at manufacturing of the Turbogenerator rotor retaining ring at the manufacturer-plant (rough treatment of the retaining ring surface, availability of nicks and scratches, eight-fold heating of the retaining ring, fire in the generator). The design peculiarities of the rotor retaining ring of Turbogenerators. The causality analysis of the retaining ring damage was carried out. It is shown that the cause of the emergency can be a chain of events not related to each other and individually each leading to a failure or emergency. It is found that the events, the probability of which lies on the edges of the power-series distribution, the so-called "heavy tail" distributions shall become the most probable if they can cause maximum loss due to damage. One approach is considered in an attempt to answer the question: whether there are objective regularities in describing the consequences of major emergencies and catastrophes in the technosphere and in nature. Since the probability of a defect in the part shall be inherent for all stages of the service life cycle of the design (design working out and studying, technological preparation, manufacturing of the part, testing for compliance with the technical parameters, assembly, testing of the general design), then for the most unfavorable event with "heavy tails" the decisive factor shall be the human factor, to predict the change and behavior of which is almost impossible. The sequence of execution of technological operations for the elimination of rejection is established.

У роботі представлено опис руйнування бандажного кільця передсерійного турбогенератора середній потужності. Детально вивчено особливості конструкції бандажних кілець роторів турбогенераторів. Виконано аналіз причинно-наслідкових зв'язків розвитку пошкодження бандажного кільця. Показано, що причиною виникнення аварії може стати ланцюжок подій не зв'язаних між собою і окремо кожна що не призводить до відмови або аварії. Встановлено, що події, ймовірність яких лежить на краях статечного розподілу, так звані розподіли з "важкими хвостами" стануть найбільш імовірними в разі, якщо вони можуть принести максимальний збиток. Розглянуто один з підходів в спробі відповісти на питання: чи існують об'єктивні закономірності в описі наслідків великих аварій і катастроф в техносфери і в природі. Так як ймовірність виникнення дефекту деталі буде притаманна для всіх етапів життєвого циклу конструкції (конструкторське опрацювання, технологічна підготовка, виробництво деталі, перевірка на відповідність технічних параметрів, складання, випробування загальної конструкції), то для найбільш несприятливої події з «важким хвостом» вирішальним стане людський фактор, передбачити зміну і поведінку якого практично неможливо. Встановлено послідовність виконання технологічних операцій для виключення браку.

В работе представлено описание разрушения бандажного кольца предсерийного турбогенератора средней мощности. Подробно изучены особенности конструкции бандажных колец роторов турбогенераторов. Проведен анализ причинно-следственных связей развития повреждения бандажного кольца. Показано, что причиной возникновения аварии может стать цепочка событий не связанных между собой и отдельно каждая не приводящая к отказу или аварии. Установлено, что события, вероятность которых лежит на краях степенного распределения, так называемые распределения с тяжелыми хвостами станут наиболее вероятными в случае, если они могут принести максимальный ущерб. Рассмотрен один из подходов в попытке ответить на вопрос: существуют ли объективные закономерности в описании последствий крупных аварий и катастроф в техносфере и природе. Так как вероятность возникновения дефекта детали будет присуща для всех этапов жизненного цикла конструкции (конструкторская проработка, технологическая подготовка, производство детали, проверка на соответствие технических параметров, сборка, испытание общей конструкции), то для наиболее неблагоприятного события с «тяжелым хвостом» решающим станет человеческий фактор, предусмотреть изменение и поведение которого практически невозможно. Установлена ​​последовательность выполнения технологических операций по исключению брака.