325 (25)

532

Mo = 0,5—0,7 Vg 0,15-0,30 S g 0,025 P g 0.030

Granica plastyczności R_t w temperaturze 20°C wynosi co najmniej:

Sial	IH13	1H11MF	H12WNMF
R,	450	500	600
[MPa]

Zależy ona od obróbki termicznej i może być wyraźnie większa od liczb podanych w tabeli.

Granica plastyczności w podwyższonej temperaturze R'_e oraz czasowa wytrzymałość przy pełzaniu RJx/t wynoszą:

Miarka stali		1H13		1H11MF		1H1	2WNMF
Temperatura r*Cl	400	450	500	450 500	550	500	550	580
R'. [MPa]	360	360	280	430 420	440	530	460	420
RJlO’h/1 [MPa]		220	120		130	350	220	160

7. Naprężenia dopuszczalne

Ogólnie przyjętych norm określających naprężenia dopuszczalne dla elementów turbinowych nie ma [25,49]. Przyjęcie naprężenia dopuszczalnego wiąże się ze specyficznymi warunkami obciążenia danego elementu, a z drugiej strony ze wskaźnikami wytrzymałościowymi konkretnego materiału. Istotne znaczenie ma też metoda obliczeń.

Techniczna ocena naprężeń dopuszczalnych sprowadza się do określenia współczynnika bezpieczeństwa. Istnieją w zasadzie dwa rodzaje tych współczynników:

—    X, porównuje obciążenie obliczeniowe z naprężeniem, przy którym należałoby oczekiwać uszkodzenia (zniszczenia) elementu,

—    X₂ określa żywotność (czas pracy) elementu.

W obszarze niskich temperatur t < 400 — 450°C naprężenia porównujemy na ogół z doraźną granicą plastyczności w danej temperaturze R‘„ definiując naprężenia dopuszczalne

Dl

0do_P = tt ■    (XI 11.69)

|§i

Współczynnik bezpieczeństwa przyjmuje się około X, = 1,6—2,0.

W praktyce dopuszcza się pewną umowność polegającą na tym, że w obliczeniach pomija się koncentrację naprężeń i operuje się nie największymi, lecz średnimi naprężeniami w przekrojach niebezpiecznych. Współczynnik K, = 1,6—2,0 odnosi się do obciążeń rozrywających pióro łopatki i naprężeń w nóżce. W przypadku naprężeń rozciągających łopatki ostatniego stopnia turbiny kondensacyjnej można przyjmować naprężenie dopuszczalne d

(r_dop =3 200-280 MPa dla stali 1H13

oraz

<r_dop w 300-400 MPa dla stali 1H12WNMF.

W odniesieniu do naprężeń zginających łopatkę stosuje się znacznie niższe naprężenia dopuszczalne

<x_dop w 15-80 MPa,    (X1II.70) fl

między innymi z uwagi na naprężenia dynamiczne i konieczność rezerwy ■' w przypadku obawy korozji zmęczeniowej.

W obszarze wysokich temperatur decydujące znaczenie ma czasowa wytrzymałość na pełzanie RJr/t. Naprężenia obliczeniowe należy porównywać z tą właśnie wielkością.

Współczynnik bezpieczeństwa

k₂ = ŁWL    (xui.ii)

<r_dap

obiera się około K₂ = 1,5.

Uwaga. Do niedawna w obliczeniach łopatek na rozciąganie zakładano, że siła odśrodkowa daje naprężenie stałe o_r = const i naprężenie to porównywano z naprężeniem dopuszczalnym wynikającym ze wzoru (XI11.69). W przypadku turbin podszczytowych odstawianych codziennie na okres doliny nocnej należy się jednak liczyć z faktem, że w czasie 30 lat pracy turbina jest uruchamiana i odstawiana około 10 tysięcy razy. Tyle też razy zmienia się naprężenie rozciągające w łopatkach od zera do maksimum. Liczba cykli 10⁴ wpływa na obniżenie wytrzymałości materiału w porównaniu z wytrzymałością doraźną, przy czym obniżenie to jest rzędu 20%.

W rezultacie współczynnik bezpieczeństwa zmniejsza się do wartości

K\ aOMi-

Na przykład zamiast K_x — 1,6 otrzymujemy K\ — 1,3. Problem ten ma szczególne znaczenie w przypadku silnie obciążonych łopatek ostatniego stopnia turbiny kondensacyjnej dużej mocy i musi być brany pod uwagę przez konstruktora.