Что будет если вдруг турбоагрегат ас вышел из строя

9

Эксплуатация паротурбинных установок АЭС — Аварийные режимы работы турбоустановок

Отечественное энергетическое оборудование, особенно оборудование энергоблоков АЭС, является весьма совершенным и обладает высокой эксплуатационной надежностью. Однако в процессе эксплуатации возможны различные нарушения режима работы оборудования и возникновение аварийных режимов. Оперативный персонал должен обладать определенными знаниями и навыками, чтобы действовать при возможных аварийных ситуациях, когда в условиях острого дефицита времени необходимо принимать правильные решения и производить различные переключения на энергетическом оборудовании АЭС.
С этой целью регулярно проводятся противоаварийные тренировки оперативного персонала с применением тренажеров, разрабатываются инструкции по ликвидации аварий на основном и вспомогательном оборудовании энергоблоков АЭС.
Оперативный персонал должен быть знаком с возможными аварийными режимами энергетического оборудования энергоблоков АЭС и способами их предотвращения и устранения.
Возможные аварийные режимы работы теплоэнергетического оборудования ТЦ ликвидируются оперативным персоналом под руководством начальника смены ТЦ и начальника смены АЭС.
Основные задачи оперативного персонала и начальника смены ТЦ как оперативного руководителя ликвидации аварий:

1. Предотвращение развития аварии и других нарушений, в работе оборудования и устранение опасности для людей.
2. Обеспечение в создавшихся условиях надежного режима работы с использованием резервного оборудования.
3. Выяснение состояния отключенного или отключившегося оборудования по показаниям приборов, сигнализации, внешним признакам и определение возможности его включения.
4. Восстановление режима работы оборудования, который предшествовал аварии.

Для решения этих задач необходимо полностью разобраться в аварийной ситуации и знать причины ее возникновения (срабатывание аварийных защит реактора, сброс нагрузки, отключение турбины и др.).
Для успешной ликвидации аварийной ситуации оперативный персонал должен сознательно и быстро выполнять указания инструкций и распоряжения оперативного руководителя, не допуская необдуманных действий.
В книге даются только основные рекомендации по ликвидации аварий, так как нельзя предусмотреть все возможные аварийные ситуации, которые могут встретиться в эксплуатационной практике. Поэтому знание противоаварийных инструкций не освобождает персонал от обязанности проявлять при ликвидации аварий инициативу, не противоречащую рекомендациям, инструкциям и указаниям руководителей.
Рекомендуется определенная последовательность операций при ликвидации аварий.

1. По показаниям приборов, устройств сигнализации, по работе защиты и автоматики, а также по внешним признакам четко и ясно представить место, характер и объем аварии.
2. Немедленно принять меры по устранению опасности для людей и оборудования, вплоть до отключения последнего.
3. Изменить режим работы оборудования.
4. Определить степень повреждения оборудования.
5. Приступить к устранению повреждений силами оперативного или ремонтного персонала, приняв необходимые меры безопасности.

АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ ТУРБОАГРЕГАТА

НЕМЕДЛЕННЫЙ ОСТАНОВ

Согласно ПТЭ для предотвращения развития аварии и повреждения турбина (приводятся данные для турбины К-220-44) должна быть немедленно остановлена закрытием СК, а генератор отключен (персоналом или действием защит) в следующих случаях [12, 141:

1. Повышение частоты вращения ротора до 3360 об/мин.
2. Осевой сдвиг ротора +1,0 или —1,5 мм.
3. Относительное удлинение роторов турбины выше допустимых пределов: ЦВД — от —3,0 мм до +2,0 мм; ЦНД-1— от —3,0 мм до +6,0 мм; ЦНД-2 — от —2,0 мм до +12,0 мм.
4. Снижение давления масла в системе смазки до 0,03 МПа.
5. Снижение уровня масла в ГМБ до —50 мм по шкале маслоуказателя.
6. Резкий подъем на 3—4 °С и дальнейшее повышение температуры масла на сливе хотя бы из одного подшипника или повышение до 70°С температуры масла на сливе из всех подшипников.
7. Повышение температуры баббита на любой из колодок упорного подшипника, на любом вкладыше подшипника и на любом вкладыше уплотнений вала генератора до 90 °С.
8. Воспламенение масла на турбоагрегате и невозможность ликвидации пожара имеющимися средствами.
9. Понижение перепада давления «масло — водород» в системе уплотнений вала генератора до уровня ниже 0,05 МПа.
10. Недопустимое (до второго предела) понижение уровня масла в демпферном баке системы уплотнений вала генератора.
11. Внутреннее повреждение генератора.
12. Отключение всех масляных насосов системы водородного охлаждения генератора.
13. Снижение вакуума в конденсаторе до уровня ниже 0,0265 МПа (540 мм рт. ст.).
14. Разрыв защитной диафрагмы на выхлопе ЦНД турбины.
15. Внезапная сильная вибрация турбоагрегата.
16. Появление металлических звуков и необычных шумов внутри турбины или генератора.
17. Появление искр или дыма из подшипников и концевых уплотнений турбины или генератора.
18. Резкое снижение температуры свежего пара (со скоростью 2 °С в минуту) или пара промперегрева (более чем на 30 °С).
19. Появление гидравлических ударов в трубопроводах свежего пара или в турбине.
20. Разрывы или трещины в маслопроводах, трубопроводах свежего пара, пара промперегрева и отборов, основного конденсата и питательной воды, в коллекторах, тройниках, сварных и фланцевых соединениях, а также в клапанах и парораспределительных коробках (при невозможности отключения поврежденного участка).
21. Снижение давления масла в системе регулирования до 1,2 МПа.
22. Прекращение протока охлаждающей воды через статор генератора.
23. Появление дыма из генератора собственных нужд.
24. Повышение температуры выхлопных патрубков до уровня выше 90 °С.
25. Повышение давления пара после ЦВД до уровня выше 0,31 МПа.
26. Понижение давления свежего пара до уровня ниже 1,1 МПа.
27. Повышение уровня в любом из ПВД блока до второго предела (3250 мм по шкале уровнемера).
28. Понижение давления в главном паровом коллекторе блока до уровня ниже 4,0 МПа при срабатывании аварийных защит (АЗ) первого или второго рода.

Примечание. 1. По причинам п. 27 и 28 производится отключение обеих турбин блока. 2. Аварийное отключение турбины по причинам, указанным в пп. 1—11, 15—19, производится со срывом вакуума. 3. Предельные значения контрольных параметров работы турбин других типов приведены в табл. 7.1 и могут быть изменены только с разрешения завода-изготовителя.

Аварийное отключение генератора.

Генератор отключается действиями защит или персонала в следующих случаях: при появлении на ЦЩУ сигнала «земля» со стороны генератора; при потере возбуждения (в асинхронном режиме); при явно слышимом скрежете или ударах внутри генератора; при круговом огне на кольцах ротора.

ОСТАНОВ С РАЗРЕШЕНИЯ ГЛАВНОГО ИНЖЕНЕРА АЭС

Согласно ПТЭ, турбина должна быть разгружена и остановлена в период, определяемый главным инженером АЭС (с уведомлением диспетчера энергосистемы), в следующих случаях:

1. Заедание СК или заслонок промперегрева.
2. Заедание РК (или обрыв их штоков) и обратных клапанов отборов.
3. Нарушение нормальной работы, вспомогательного оборудования, схемы и коммуникаций турбоустановки (при невозможности устранения причин без останова турбины).
4. Неисправности в системе регулирования.
5. Повышение активности парогазовой смеси на выхлопе из эжекторов до уровня выше 5,9-104 Бк/л (1,6-10-6 Ки/л).
6. Неисправность технологических защит, действующих на останов оборудования.
7. Свищи в маслопроводах, трубопроводах свежего пара, лара промперегрева и отборов, основного конденсата и питательной воды, в коллекторах, тройниках, сварных и фланцевых соединениях, а также в клапанах и парораспределительных коробках.

ДЕЙСТВИЯ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА

Аварийное отключение турбины с блочного щита управления.

Действия оператора БЩУ.

1. Сообщить старшему инженеру-оператору реакторного цеха (РЦ) об аварийном отключении турбины.
2. Подать ключом управления импульс на срабатывание защитных золотников.
3. Проверить, что после срабатывания защитных золотников закрылись СК и РК, заслонки промперегрева, обратные клапаны отборов, ГПЗ, вентиль и клапан байпаса ГПЗ, задвижки на паропроводах подачи пара от отборов турбины к деаэратору и в коллектор собственных нужд.
4. Убедиться, что активная нагрузка генератора равна нулю, после чего отключить генератор и проверить, что частота вращения ротора турбины начала снижаться.
5. Открыть задвижку и соленоидный клапан срыва вакуума, если это требуется по условиям аварийного останова.
6. Сообщить машинисту-обходчику основного оборудования об аварийном отключении турбины.
7. Дальнейший останов турбины производить в соответствии с инструкцией по эксплуатации турбины.
8. Сообщить об аварийном отключении турбины начальнику смены или старшему машинисту ТЦ.
9. Выяснить и устранить причину аварийного отключения турбины.
10. Выполнить операции по подготовке турбины к пуску или к выводу в ремонт, если невозможно устранить причину отключения турбины.

Действия машиниста-обходчика основного оборудования.

1. Проверить, что СК, РК и заслонки промперегрева закрылись и частота вращения ротора турбины начала снижаться.
2. Прослушать турбину во время выбега роторов.
3. Выполнить операции по переключениям в маслосистеме смазки, по включению валоповоротного устройства и другие в соответствии с инструкцией по останову турбины.
4. Выполнить операции по подготовке турбины к пуску или к выводу в ремонт (по указанию оператора БЩУ).

Местное аварийное отключение турбины.

Действия оператора БЩУ.
Те же, что при аварийном отключении турбины с БЩУ.

Аварии и неполадки турбин АЭС

В настоящее время общие показатели надежности турбин и турбоустановок АЭС достаточно высоки. Объективными причинами повышенной надежности турбин АЭС являются существенно пониженные параметры свежего пара и относительно редкие переходные режимы работы турбоагрегата.

Отметим, что общие требования к изготовлению, монтажу, эксплуатации и ремонту турбин высоки, что, безусловно, положительно сказывается на надежности турбин.

В то же время следует указать на особенности турбин АЭС с водоохлаждаемыми реакторами, принципиально осложняющие обеспечение их высокой надежности:

• работа многих элементов влажным паром, в том числе плотным влажным паром, когда интенсифицируются эрозионно-коррозионные процессы;
• большая длина агрегата, в том числе большое число цилиндров низкого давления с лопатками предельных размеров;
• возможность заброса частоты вращения ротора агрегата из-за вскипания и испарения влаги при сбросе нагрузки.

Поломки лопаток во всех турбинах — источник основных аварий и простоев.

Отметим наиболее характерные (не случайные) поломки и неполадки в турбоустановках АЭС:

поломки лопаток регулирующих ступеней (при сопловом парораспределении), в которых в связи с парциальным подводом пара очень велики импульсы, вызывающие вынужденные колебания; невозможность полностью отстроить лопатки от резонанса, правда, очень высокой кратности. К этим неблагоприятным факторам добавляется работа регулирующей ступени влажным паром. Вследствие нестационарного, неустаповнвшегося процесса спонтанной конденсации, частота которого может оказаться равной частоте собственных колебаний сопловых лопаток, возможна поломка их выходных кромок. В этом случае поток пара, поступающего па рабочие лопатки регулирующей ступени, существенно неоднороден по окружности, что, как показал опыт, может привести к усталостным поломкам рабочих лопаток.

К этому могут добавиться временами повышенная, высокой степени дисперсности влажность на входе в первую ступень и пульсации влажного пара в регулирующих клапанах.

Поломки лопаток промежуточных ступеней, как правило, не связаны с особенностями работы влажно-паровых турбин.

Известны как в турбинах перегретого, так и в некоторых турбинах насыщенного пара поломки лопаток промежуточных ступеней ЦПД в зоне начальной конденсации, т. е. при пересечении линии процесса граничной кривой х = 1 (линии насыщения). Более половины повреждений рабочих лопаток турбин происходит в зоне перехода от перегретого пара к влажному, при котором резко увеличивается коррозия под напряжением. При коррозионном воздействии агрессивных веществ поверхность лопаток обычно покрывается небольшими, иногда микроскопического размера язвами и рисками, которые со временем превращаются в усталостные микротрещины и ведут к поломкам. Положение ухудшается при невысоком качестве пара, особенно при наличии хлоридов, попадающих в тракт чаще всего с присосами охлаждающей воды в конденсаторе.

В то же время в отечественных турбинах АЭС подобные поломки практически отсутствуют. Это объясняется повышенными требованиями к качеству пара на АЭС, а также меньшим числом переходных режимов.

Аварии последних лопаток связаны с неблагоприятными условиями их работы, а именно с наибольшими статическими напряжениями, существенно переменной нагрузкой, в частности с образованием нестационарных отрывных, вихревых зон при малых объемных пропусках пара (при уменьшенной нагрузке и ухудшенном вакууме в конденсаторе). Серьезным фактором, влияющим на надежность последних лопаток, является значительная влажность пара, сочетаемая с большими окружными скоростями у периферии. В связи с этим практически во всех последних лопатках мощных паровых турбин обнаруживаются следы эрозионного изъедания. Если эрозия лопатки будет значительной, то она может привести к поломке лопатки. Поэтому часто, не дожидаясь поломок, лопатки приходится менять.

Другие аварии или неполадки, встречающиеся в турбинах АЭС, нельзя назвать типичными: обычно это случайные поломки, вызванные некачественным изготовлением той или иной детали, недостаточной апробацией новой конструкции, ошибками при эксплуатации, особенно при переходных режимах.

Несмотря на относительную простоту конструкции СПП, отсутствие вращающихся деталей, сравнительно небольшие расчетные напряжения в элементах, невысокие температуры, не превышающие 280—285 °С, а также широкое использование конструктивных и технологических решений, нашедших применение в различных аппаратах энергетики, сепараторы-промперегреватели оказались таким оборудованием турбинной установки АЭС, которое доставило наибольшие неприятности при эксплуатации и ремонте. В турбинах АЭС большинства заводов и фирм сменилось несколько модификаций СПП. Причины этих неполадок следующие:

при некоторых переходных режимах возникают значительные температурные градиенты в ряде деталей СПП и вызванные ими существенные термические напряжения;

во многих не прошедших экспериментальную доводку конструкциях поток существенно неравномерен по влажности, по скорости, при этом появляются импульсы вынужденных колебаний с частотой, близкой к собственным частотам трубок, шевронов и других элементов СПП;

происходит коррозионно-эрозионный износ поверхностей ряда деталей СПП при воздействии на них плотного влажного пара. В ряде конструкций СПП сепарационная часть оказалась недостаточно эффективной, и в пароперегреватель попадал пар с большой влажностью;

растрескиваются элементы СПП, выполненные из нержавеющих сталей, при повышенном содержании радиолитического кислорода в паре одноконтурных АЭС.

Коррозия под напряжением явилась причиной большого числа неполадок турбин АЭС США и ряда других стран. В первую очередь это относится к роторам низкого давления дисковой конструкции. В местах посадки дисков на вал, где напряжения максимальны, в местах концентрации напряжений, главным образом в канавках для продольных шпонок, реже на втулке, полотне и ободе дисков обнаружены следы коррозионного растрескивания металла, риски, трещины.

В США в связи с отдельными случаями выхода из строя крупных турбин АЭС проведено массовое обследование состояния роторов ЦНД. При обследовании на 36 турбинах из 61 обнаружены следы коррозионного растрескивания, потребовавшие тех или иных мер — замены, обработки дисков, покрытия их и др. При следующем обследовании на элементах РИД 74% турбин выявлены трещины коррозионного происхождения, в том числе на 12% дисков (из 1111 единиц) и 69% валов (из 72 единиц). Известны случаи коррозионной усталости рабочих лопаток ЦНД паровых турбин, включая и турбины АЭС.

Указанные неполадки объясняются воздействием агрессивных сред, выпадением жидких растворов, образованием жидких пленок определенного химического состава в зоне фазового перехода. Агрессивными могут быть хлориды, железомеднистые соединения, попадающие в пароводяной тракт при пусковых режимах вследствие плохого качества исходной воды, несоблюдения заданного водно-химического режима, из-за неплотностей в конденсаторах и сетевых подогревателях, некачественного добавка питательной воды и ряда других причин. В связи с этим первейшей обязанностью эксплуатационного персонала АЭС являются соблюдение норм качества пара, контроль его характеристик, соблюдение водно-химического режима. Благоприятным является 100 %-ная очистка конденсата.

Конструктивно турбины, особенно их ротор низкого давления, не должны иметь элементов с концентрацией напряжений в местах их наибольших значений. Кардинальным решением может быть отказ от дисковой конструкции, т. е. использование сварных и цельнокованых роторов. При проектировании и изготовлении лопаток следует избегать концентраторов напряжений, увеличивать радиусы скруглений, галтелей и т. п. Важно снижать расчетные напряжения в элементах ЦНД, работающих в зоне образования влаги. Динамические напряжения в рабочих лопатках существенно снижаются при выполнении их с цельнофрезероваиными бандажами и соединении лопаток в пакеты или на круг, с дополнительной перевязкой в бандажной полке. Такая конструкция применяется в последних модификациях отечественных турбин. В отдельных случаях ужесточается связь лопаток с диском, например, кроме обычного грибовидного хвостовика лопатки соединяются с помощью заклепок.

Статистика случаев коррозионного растрескивания металла не обнаружила четкой зависимости появления первичных трещин от времени работы турбины. Однако развитие трещин, их углубление и тем самым опасность поломок существенно возрастают со временем работы агрегата. Появление и развитие коррозионного растрескивания зависят от характеристик металла, в частности от его предела текучести. Уменьшение предела текучести положительно сказывается на надежности дисков, если оно допустимо по напряжениям.

Весьма неблагоприятны переходные режимы, с числом которых возрастает растрескивание, а также появление так называемой стояночной коррозии. В неработающей турбине в проточной части остается несмываемый слой отложений высокой концентрации. Поэтому необходимы специальные мероприятия, особенно при консервации турбины. Применяется обдув внутренних поверхностей турбины горячим воздухом или газом. Влияние переходных режимов объясняется, с одной стороны, изменениями в условиях обтекания турбинных решеток, появлением неустановившихся, пульсационных течений, а в некоторых случаях — повышенными напряжениями. С другой стороны, известны трудности соблюдения при пуске требуемых норм по качеству воды и пара.

Следует учитывать, что для данного режима влажность не одинакова по высоте лопаток и образование влаги может происходить одновременно в нескольких соседних ступенях. В зависимости от режима работы турбины опасная зона возникновения влаги перемещается по проточной части.

Как работают АЭС и что будет, если их отключить?

Атомные электростанции (АЭС) вырабатывают электрическую и тепловую энергию, являясь неотъемлемой частью повседневной жизни. Местом рождения первой в мире АЭС стал СССР: строительство началось в 1954 году, а спустя 68 лет в мире насчитывается 437 ядерных реакторов, расположенных в 32 странах. Эти больше котлы бывают разных размеров и форм и могут работать на различных видах топлива, расщепляя атомы для нагрева воды и ее преобразования в пар, давление которого приводит в действие генераторы. Атомные электростанции считаются относительно безопасными для окружающей среды, так как не способствуют выбросам СО2 в атмосферу. Однако в 1986 году мир потрясла авария на Чернобыльской АЭС, а в 2011 году катастрофа настигла японскую станцию «Фукусима-1», тем самым доказав, что называть АЭС безопасными нельзя. Но стоит ли ждать чего-то подобного в будущем? Давайте разбираться!

Для многих ядерная энергетика является жизненно важным способом борьбы с изменением климата; другие настаивают на том, что это опасно, нерентабельно и ненужно.

Откуда берется электричество?

Работа атомных электростанций обеспечивает эффективное и надежное электроснабжение по всему миру – ядерная энергетика оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду, в отличие от электростанций работающих на ископаемом топливе. Увы, но сжигание угля и нефти для выработки тепла приводит к выбросам в атмосферу углекислого газа, усугубляя парниковый эффект.

Принцип работы АЭС строится на выработке тепла в результате ядерного распада

АЭС получают тепловую энергию в результате расщепления атомных ядер в активной зоне реактора. Основным топливом сегодня является уран – тяжелый радиоактивный химический элемент, который содержится в большинстве горных пород. Деление атомов урана-235, например, приводит к выработке огромного количества тепла, а сам по себе ядерный реактор способен постоянно производить энергию и электричество.

Чем опасны атомные электростанции?

Будучи безопасными источниками электроэнергии, АЭС, все же, могут угрожать здоровью людей и всех живых существ на Земле. Отходы, образующиеся в результате работы атомных электростанций, остаются радиоактивными на протяжении десятков и даже сотен тысяч лет. В то же самое время решений для их долгосрочного хранения не существует – большинство ядерных отходов находятся во временных надземных хранилищах. Но так как подобных мест для хранения сегодня не хватает, промышленность обращается к другим типам хранилищ (более дорогостоящим и потенциально менее безопасным).

Еще больше интересных статей читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен! Там регулярно выходят, которых нет на сайте!

Одной из главных проблем использования АЭС является развитие ядерно-энергетических программ, которые увеличивают вероятность распространения ядерного оружия. Это вновь возвращает нас к вопросу об ответственности ученых за свои изобретения – в конечном итоге применение ядерного оружия может уничтожить жизнь на Земле. А еще атомные электростанции являются потенциальной мишенью для террористических атак.

Крупная радиационная авария максимального 7-го уровня по Международной шкале ядерных событий произошла 12 марта 2011 года в Японии

Весомую роль также играет человеческий фактор и стихийные бедствия. Так, сильное цунами обошло механизмы безопасности нескольких электростанций в 2011 году, став причиной сразу трех аварий на «Фукусиме-1», а последствия взрыва ядерного реактора в Чернобыле привели к распространению раковых заболеваний среди населения, проживающего в непосредственной близости от АЭС.

Так как перегрев реактора может привести к чудовищным последствиям, его необходимо постоянно охлаждать – по этой причине атомные электростанции должны располагаться рядом с источником воды. Вот только количество мест, защищенных от засух, наводнений, ураганов, землетрясений и других потенциальных бедствий, сокращается во всем мире. Ситуацию усугубляет увеличение числа экстремальных погодных явлений в результате стремительного изменения климата.

Что будет есть отключить АЭС?

Существует ряд правил безопасного отключения АЭС, включая очистку радиоактивно загрязненных систем, конструкций станции и последующего удаления радиоактивного топлива. Окончательное закрытие атомной электростанции требует деактивации объекта (для снижения остаточной радиоактивности) и последующего демонтажа конструкций.

Соблюдение всех требований процесса отключения станции необходимо для защиты сотрудников АЭС и населения близлежащих районов. Но что будет если отключить станцию от питания не завершив ее вывод из эксплуатации? Эксперты уверены, что отсутствие электроэнергии и частые перебои питания станции потенциально опасны и могут привести к катастрофе.

26.04.1986 года произошла самая страшная радиационная катастрофа

Чтобы не допустить перегрев реакторов в случае обесточивания АЭС, необходимо прокачивать воду исправным насосом (что, к слову, невозможно без электричества). По этой причине на каждом блоке АЭС существует резервный источник питания, например, несколько дизельных генераторов, которые автоматически запускаются при отсутствии внешнего питания. Специалисты также считают, что если перебои подачи электроэнергии на АЭС участятся, а станции будут работать в таком режиме слишком долго, избежать аварии будет практически невозможно.

По словам бывшего научного сотрудника Министерства обороны ядерной энергетики и технологий США Робина Граймса, отключение питания работающего реактора может привести к перегреву: «При определенных обстоятельствах перегрев ядерного реактора приведет у тому, что он фактически расплавится».

Напомним, что во время аварии на АЭС «Фукусима-1» работа одного из трех реакторов была успешно остановлена, однако системы резервного питания и охлаждения не сработали. Это, как мы знаем сегодня, привело к частичному плавлению всех реакторов станции, а основной причиной аварии считаются землетрясение и цунами, которые бушевали в стране на протяжении несколько дней.

С загрязнённых территорий было эвакуировано около 164 тысяч человек.

И все же самой страшной аварией является взрыв ядерного реактора на Чернобыльской АЭС. Среди причин катастрофы эксперты выделяют наличие неисправностей и ошибок в эксплуатации станции. Сам взрыв унес жизни более четырех тысяч человек, а количество пострадавших от радиации до сих пор окончательно неизвестно.

Сегодня зона отчуждения Чернобыльской АЭС является непригодной для жизни и будет таковой очень и очень долго. Об этом ранее рассказывал мой коллега Артем Сутягин, рекомендую к прочтению.

Что такое лучевая болезнь?

Первые описания лучевой болезни появились после бомбардировок японских городов Хиросима и Нагасаки силами ВВС США в августе 1945 года: врачам пришлось иметь дело с неизвестным заболеванием, симптомы которого «внезапно появлялись у некоторых пациентов без видимых повреждений». Сегодня мы знаем, что пострадавшие столкнулись с отсроченными последствиями радиационного облучения.

Острая лучевая болезнь – это заболевание, возникающее в результате воздействия различных видов ионизирующих излучений, которое характеризуется тошнотой, рвотой, диареей, анорексией, головной болью, недомоганием и учащенным сердцебиением (тахикардией).

Подробнее о том как именно протекает лучевая болезнь и можно ли ее вылечить недавно рассказывал мой коллега Андрей Жуков, не пропустите

Лучевая болезнь – заболевание, возникающее в результате воздействия различных видов ионизирующих излучений

Тяжесть состояния при лучевой болезни зависит от полученной дозы ионизирующего излучения. Так, при небольших дозах дискомфорт проходит в течение нескольких часов или дней, однако мощное облучение способствует проникновению радиации в большую часть организма всего за несколько минут. Спасти таких больных от мучительной смерти к сожалению невозможно, – отмечают специалисты.

Высокие дозы радиации также нарушают работу физиологических систем организма, разрушая клеточные структуры. Исследователи отмечают, что последствия облучения негативно сказываются на делении клеток, а потому намного опаснее для детей, чем для взрослых. Выходит, комфорт и блага цивилизации дорого обходятся человечеству. Но стоят ли они подобного риска? Ответ, как и всегда, ждем здесь а также в комментариях к этой статье.

Разберёмся в неисправностях турбокомпрессора или как понять, что турбина умирает

Турбина относится к довольно сложным аппаратам, увеличивающим мощность двигателя. Поломка ее в отличие от многих других узлов автомобиля не является критичной. Но стоит понимать, что и нормально работать мотор тоже без нее не будет, к тому же утечка масла и топлива не окажут положительного влияния на общее состояние транспорта и кошелек автовладельца. Как же вовремя понять, что турбина умирает. Для определения неисправности, следует разобраться в принципах ее работы, узнать признаки и что к этому могло привести. Однако для более точной диагностики потребуется обратиться к мастерам автосервиса или СТО.

Что из себя представляет турбина

Если сказать проще, то турбина – это механическое устройство автомобиля для подачи под давлением воздуха в камеру сгорания. Главная задача, которую выполняет турбонаддув, это значительное повышение мощности двигателя без увеличения его рабочего объема. Установка турбины обеспечивает пятидесятипроцентный, а иногда и больше, прирост мощности силового агрегата при сравнении с нетурбированными двигателями того же объёма. Это обусловлено нагнетанием под давлением турбиной воздуха в цилиндры и повышением содержания кислорода в топливной смеси, а в результате и увеличению ее эффективности.

Конструктивно турбина состоит из механической крыльчатки приводимой в действие движением выхлопных газов автомобиля. То есть используется энергия выхлопа для захвата и подачи воздуха (а соответственно и кислорода) в систему для улучшения качеств топливной смеси. С технологической точки зрения на сегодня это наиболее эффективное устройство для увеличения мощности двигателя при том же расходе топлива, что позволило уменьшить выброс токсичных газов в атмосферу.

Такие агрегаты нашли широкое применение как в дизельных силовых установках, так и на бензиновых двигателях. При этом в первом случае турбированные моторы оказались наиболее эффективны из-за высокой степени сжатия и малым, при сравнении с бензиновыми автомобилями, числом вращения коленчатого вала.

К тому же ограниченное применение турбонаддува на бензиновых машинах обусловлено возможным проявлением детонации, которое возникает при резком увеличении числа оборотов двигателя, а также из-за высокой температуры выхлопных газов, достигающего тысячи градусов против шестисот у дизельных моторов. Естественно такие температуры могут привести к повреждению частей турбины.

Из чего состоит турбина

В зависимости от производителя и модели турбины имеют некоторые отличия, однако основные конструктивные элементы и механизмы у них идентичны. Так в устройство любой турбины входит воздухозаборник, сразу за ним устанавливается воздушный фильтр, дроссельная заслонка, турбокомпрессор, интеркуллер и выпускной коллектор. Все части агрегата соединены между собой трубками и шлангами, которые изготавливаются из надежных износостойких материалов.

Большинство знакомых с конструктивными особенностями автомобиля, обратили внимание на несколько отличий турбонаддува от стандартных систем впуска – это наличие интеркулера и турбокомпрессора, а также некоторых элементов для контроля и регулирования надува.

Одним из основных и наиболее важных элементов турбины является турбокомпрессор (или турбонагнетатель). Именно он обеспечивает увеличенное давление воздуха на впускных магистралях мотора. В своей конструкции турбонагнетатель имеет два колеса – турбинное и компрессорное, размещенные на роторном валу. Каждое колесо смонтировано в отдельном надежном корпусе, а в конструкции предусмотрен подшипник.

Как влияет неисправная турбина на работу двигателя автомобиля

Многие считают, что небольшой агрегат в виде турбины при выходе из строя вряд ли окажет сильное негативное влияние на работу двигателя, однако это не совсем так. Очень частой причиной поломки турбины является низкое масляное давление либо плохое его качество. Падение давления часто обусловлено сильным загрязнением масляного фильтра или плохим его качеством, а так же как результат применения метода «промывка пятиминутка».

С учетом больших оборотов турбины, а также постоянного воздействия высоких температур, а именно это и есть нормальные рабочие условия, даже незначительное и кратковременное падение давления в масляной системе может вызвать поломку подшипника оси турбины. При его сильном износе увеличивается радиальный зазор, а этот люфт приводит к повреждению и выходу из строя сальников.

С разрушенными сальниками нет должной герметичности, а соответственно масло беспрепятственно попадает в коллектор двигателя. Параллельно этому давление масла в подшипниках оси турбины еще сильнее падает, что приводит к еще большим повреждениям этого узла.

Горячий выхлопной газ проходит через разбитые элементы и попадает во внутреннее пространство подшипников, где повышает температуру до такой степени, что все смазочные материалы полностью выгорают. Это ведет к полному разрушению самого подшипника. Он перестает выполнять свою функцию, что влечет поломку лопастей турбины, обломки которой остаются внутри агрегата.

Качество смазки элементов турбины очень сильно зависит от масляного насоса двигателя. Даже не очень продолжительная работа агрегата в таком режиме оставит двигатель автомобиля без смазочных материалов. А что будет с двигателем при работе без масла объяснений не требует.

Во избежание подобных неприятных ситуаций, важно помнить основные признаки неисправности и выхода из строя турбокомпрессора. Если вовремя не обратить внимание на эти симптомы и не принять соответствующие меры, то звук характерного скрежета лопастей, трущихся о внутренний корпус турбины, который ведет к еще большим проблемам, не заставит себя долго ждать. При появлении хоть какого-нибудь намека на неисправность, лучше незамедлительно обратиться к специалистам автосервиса или СТО.

Признаки того, что турбина «умирает»

Выход турбины из строя во многих случаях происходит очень быстро, причин тому несколько: это может быть, как уже упоминалось, недостаток масла, попадание твердыми частицами по колесу компрессора и по колесу ротора турбины, также к поломке может привести ДТП. Однако чаще турбонагнетатель приходит в негодность постепенно, и у автовладельца есть время обратить внимание и принять необходимые меры по устранению причин поломки либо обратиться к специалистам.

Выделяется несколько наиболее распространенных признаков выхода из строя турбины. К ним относятся следующие:

• наличие посторонних шумов со стороны турбины во время работы силовой установки (свист либо гул);
• появление сизого дыма из выхлопной системы;
• резко увеличивается расход масла;
• падает давление наддува.

Для определения поломок на ранних стадиях, достаточно внимательно слушать свой автомобиль. Например, у машины упала мощность или она утратила динамику, это говорит о том, что турбина не создает достаточного давления.

Иногда причиной тому служит повышенное противодавление из-за сильного загрязнения катализатора. Также к этому могут привести и неисправности электромагнитного клапана (управляющего вакуумом турбины), что тоже влечет понижение мощности двигателя.

Если же эти элементы работают исправно, тогда стоит проверить перепускную заслонку или изменяемую геометрию. Часто при агрессивном стиле езды поток отработанных газов идет мимо клапана, либо поврежденная изменяемая геометрия, цепляет корпус турбокомпрессора и не направляет воздух на колесо турбины. В таком случае коэффициент полезного действия турбины сильно падает. Если таким образом выявить причину поломки не удалось, тогда потребуется демонтаж турбокомпрессора с силовой установки.

На скорый выход из строя турбину и возможный признак дефекта может также указать дым из выхлопной системы.

Цвет дыма и запах выхлопного газа

Появление дыма в выхлопной системе нельзя игнорировать, следует внимательно присмотреться к нему. Процесс часто сопровождается неприятным химическим запахом, который прекрасно слышен при движении.

Наличие черного дыма

Это указывает на сгорание горючей смеси в турбине. Дефект может быть вызван нехваткой кислорода в топливной системе. Следует проверить:

• все патрубки и их соединения на герметичность;
• электронный блок управления;
• воздушные фильтры;
• качество работы всей топливной системы;
• мотор.

Следует уделить особое внимание фильтрам, наиболее частой причиной нехватки воздуха в топливной системе оказывается именно загрязненный фильтрующий элемент.

Синий дым

Это говорит от том, что масло попадает в камеру сгорания. Причиной может быть утечка, которая кроется в неполадке турбонагнетателя либо мотора. В таком случае необходим осмотр и проверка всех соединений.

Белый дым

Основная причина такого дефекта – это забитый сливной маслопровод. Необходима его замена или ремонт.

Признаки выхода из строя турбокомпрессора

Как было сказано выше, голубовато-сизый выхлоп указывает на сгорание масла в цилиндрах двигателя, которое попало туда из турбокомпрессора либо мотора. Черный указывает на утечки воздуха, а белый – засор в маслопроводе. Появление свиста может сигнализировать об утечке воздуха на стыках компрессора с двигателем. Скрежет говорит о ненормальном трении деталей и элементов конструкции.

В случае периодического отключения или полного выхода из строя турбины, следует проверить все ее части и узлы. Основная масса всех поломок турбокомпрессора заключается в трех причинах. О них ниже.

Недостаточное давление масла

Может возникнуть вследствие течи либо при пережиме масляного шланга, или из-за неправильного их подключения к турбине. Ведет к быстрому изнашиванию колец, шейки вала, плохой смазке и резкому повышению температуры на радиальных подшипниках турбокомпрессора. Потребуется их замена на новые.

Загрязненное масло

Может возникнуть вследствие несвоевременной замена смазки либо масляных фильтров, при попадании воды либо горючего в масло, а также при использовании некачественных смазочных материалов. Ведет к преждевременному износу подшипников, забиванию каналов маслопровода, повреждению оси.

Вышедшие из строя элементы, требуется заменить на новые.

Посторонний предмет внутри турбокомпрессора

Может привести к повреждению или поломке лопастей компрессорного колеса, что ведет к снижению давления воздуха; лопастей колеса турбины; ротора. В этом случае со стороны компрессора потребуется замена фильтра и проверка впускного тракта на герметичность. На стороне турбины, необходима замена вала и проверка впускного коллектора.

Визуальный осмотр

В самом начале проведения диагностики проверяется уровень и качество моторного масла. Также очень важно, чтобы внутрь турбокомпрессора не попадали сторонние предметы.

Затем можно приступать к анализу выхлопного газа. Уменьшение мощности и общей динамики, а также черный выхлоп указывает на переобогащение топливной смеси. Это может быть вызвано недостаточным количеством подаваемого в цилиндры кислорода из-за неисправностей в системе впуска. Иногда мощность падает из-за утечек на выпуске.

Для проверки потребуется завести двигатель и послушать нет ли посторонних шумов при работе турбокомпрессора. Не должно быть свистящих или скрипящих звуков, шума прорывающегося воздуха в местах соединения и тому подобного. Проверяются на герметичность патрубки по которым подается воздух в мотор. Наличие любых неплотностей или повреждений недопустимо. Важно проверить состояние воздушного фильтра – загрязнения снижают его пропускную способность, что ведет к недостаточному количеству воздуха в цилиндрах.

Появление белого или сизого дыма может быть вызвано как неисправность самого компрессора, так и других узлов двигателя. На эту проблему может также указать и резко возросший расход масла.

При таких обстоятельствах следует еще раз перепроверить воздушный фильтр и ротор турбины. Забитый фильтр не пропускает достаточного количества воздуха, а это ведет к перепаду давления между корпусом и картриджем с подшипниками, из него начинает течь масло и попадать в корпус компрессора. Если и здесь все в порядке, тогда следует осмотреть сливной маслопровод на присутствие перегибов, повреждений и т.п.

Чем отличается проверка на бензиновом двигателе

На бензиновых автомобилях скорый выход из строя турбины можно определить по тем же признакам. Здесь выхлоп становится синего или белого цвета при разгоне машины. В случае появления утечек воздуха в нагнетающих каналах или при неисправности топливной системы, появляется черный дым. Белый выхлоп с запахом горелого масла просигнализирует об утечки смазки в систему выхлопа. Может быть вызвано повышенным осевым люфтом, стопорные кольца не удерживают давления масла. В случае попадания масла в выхлопную систему, на горячем колесе турбину будет образовываться нагар, это впоследствии приведет к дисбалансу агрегата с последующим разрушением корпуса подшипника.

Заключение

Несмотря на то, что поломка турбины не является критичной, а процесс выхода ее из строя довольно длительный, при обнаружении симптомов не стоит затягивать с ремонтом. Несвоевременное принятие мер все же может вылиться в более дорогостоящий ремонт. Примерно определить причину поломки можно и самостоятельно в гаражных условиях, однако для получения более детальной информации лучше обратиться к специалистам.