Капельная влага вызывает эрозионный износ чугунных поверхностей обода и диска диафрагм. Особенно сильно подвержены износу диафрагмы со стороны входа влажного пара в ступень.
Характер и вид эрозии диафрагмы турбины К-50-90-2 ЛМЗ со стороны входа пара после 80 000 ч работы показан на рис. 1.6. Боковые поверхности обода диафрагмы и периферийные торцовые поверхности каналов имели эрозионный износ.
На ударно-капельную природу указанных изъязвлений указывает одинаковый характер разрушений чугунных образцов на ударной струйной установке [56] и показанных на рис. 1.6 поверхностей. Входная сторона диска диафрагмы покрыта отложениями.
Поступавшая в диафрагму последней ступени ЧНД турбины К-100-90-5 капельная влага имела значительный угол атаки. Это привело к появлению на ободе в канале за лопатками 1 теневой области 2 от ударов капель (рис. 1.6).
Обод диафрагмы последней ступени ЛМЗ со стороны входа пара в ступень с длиной рабочей лопатки 665 мм эродирован довольно значительно на всех обследованных турбинах данного типа, находившихся в эксплуатации более 30 000—40 000 ч. Для обода и диска характерно вымывание чугуна (3) потоком капель, ударившихся о скругленную стальную входную кромку лопаток НА, отскочивших вдоль входной кромки и ударившихся в обод диафрагмы. На одной из диафрагм турбины К-100-90-5 глубина, вымытого перед кромкой направляющей лопатки металла, достигает 3—5 мм.
Показанная на рис. 1.6 диафрагма находилась в эксплуатации 80 000 ч. Протяженность областей эрозии обода в осевом направлении показана на рис. 1.3 и составляет около 155 мм.
Обод влагоулавливающего кольца имел сильный эрозионный износ между точками fuиg (см. рис. 1.3, а).
Рис. 1.6. Эрозия входной части обода диафрагмы турбины К-50-90-2 (80 000 ч):
1 — сопловая лопатка; 2 — зона гидроабразивной эрозии периферийного обвода канала; 3 —зона вымытого чугуна
Со стороны, обращенной к входным кромкам РК, в области, примыкающей к сопловым каналам, диафрагмы 17 и 18-й ступеней турбины К-50-90-2 были эродированы значительно меньше, чем с входной стороны. На торцовых поверхностях диафрагм 17 и 18-й ступеней бороздчатая эрозия наблюдалась только в районе косого среза на выходе из сопловых каналов горизонтальных кольцевых участков нижних торцовых поверхностей соответственно около 30 мм для диафрагмы 17-й и 45 мм — 18-й ступеней. За выходными кромками лопаток на торцовых поверхностях в районе закрытого и корневого зазоров имелись промытые бороздки шириной 1,5—2 мм протяженностью на периферийной поверхности 15— 20 мм. На нижней поверхности длина бороздок меньше.
Боковые поверхности обода и диска выходной стороны рассматриваемых диафрагм почти не имели никаких следов эрозионного износа. После 90 000 ч эксплуатации отчетливо различимы мелкие кольцевые бороздки от обработки поверхностей резцом.
В горизонтальных разъемах диафрагм наблюдались следы щелевого износа поверхностей разъема. Наиболее сильному щелевому износу подвергалась поверхность разъема, прилегающая к горам сопел.
При длительной эксплуатации диафрагм с чугунным ободом эрозионный износ может быть значительным. Например, обод диафрагмы 37-й ступени турбины К-50-29-1 (рис. 1.7) со стороны выхода пара был изношен на глубину 5—7 мм до залитых лопаток НА.
Общий наклон изношенных бороздок на боковой поверхности диафрагмы и обоймы к касательной окружности обвода составлял 22—25°.
Рис. 1.7. Гидроабразивный износ обода диафрагмы 37-й ступени турбины К-50-29-1 (250 000 ч):
1 — выходные кромки сопловых лопаток; 2 — эрозия обода
Поверхности чугунных диафрагм влажнопаровых ступеней высокого давления, работавших в атомных турбинах, также были подвержены эрозионному износу. Ввиду сравнительно малого количества часов работы до момента обследования (около 18 000 ч) входная и выходная поверхности имели следы эрозии только в областях, примыкающих к каналам. Особенно сильный гидроабразивный износ наблюдался на нижней торцовой и боковой поверхностях (рис. 1.8). За выходными кромками стальных лопаток НА на верхней и нижней торцовых поверхностях закрытых зазоров промыты канавки 1, 2 в виде неровного клина с максимальной шириной 3—5 мм.
Рис. 1.8. Износ чугунной диафрагмы ЦВД турбины АЭС типа К-70-29 (18 000 ч)
Промоины в чугунном диске диафрагмы переходили на боковую поверхность в районе корневых уплотнений рабочих лопаток. По виду износ 2 напоминает вытянутые эллипсообразные углубления глубиной 1,5—2 мм с довольно гладкой поверхностью. На некоторых диафрагмах углубления соединялись друг с другом. На верхней торцовой поверхности диафрагмы наблюдались эрозионные риски 3, наклоненные под большим углом к касательной окружности периферийного обвода.
