64906舰船用汽轮机性能台架试验方法 标准 CB 1363-2002.pdf
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1、 J 中华人民共和国船舶行业标准 F L 2 8 2 5C B 1 3 6 3一2 0 0 2 舰船用汽轮机性能台架试验方法 P e r f o r ma n c e t e s t me t h o d o f s t e a m t u r b i n e f o r n a v a l s h i p s a t t h e b e d p l a n t 2 0 0 2 一1 1 一2 0 发布2 0 0 3 一0 2 一0 1 实施 国防科学技术工业委员会发 布 C B 1 3 6 3 一 2 0 0 2 H it舌 本标准的附录A 为资料性附录。 本标准由中国船舶重工集团公司提出。
2、 本标准由中国船舶上业综合技术经济研究院归口。 本标准起草单位:中船重工七院第七O 三研究所、中 船工业6 0 1 院。 本标准主要起草人:林志鸿、兰如基、王玉洁、赵建平、苏俊。 C B 1 3 6 3一 2 0 0 2 舰船用汽轮机性能台架试验方法 1 范围 本标准规定了 舰船用汽轮机性能台 架试验的一般要求和详细要求等。 本标准适用于舰船用主汽轮机和辅汽轮机的试制生产。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所 有的修改单 ( 不包含勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的 各方研究是否使用这些文件
3、的最新版本。凡是不注 日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 G B / T 2 6 2 4一 流量测量节流装置 用孔板、 喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量 G B / T 1 7 6 1 2 封闭管道中液体流量的测量称重法 G B / T 1 7 6 1 3 . 1 用称重法测量封闭管道中的液体流量装置的检验程序 第1 部分:静态称重 系统 G J B 2 0 7 2 一1 9 9 4 维修性试验与评定 G J B 3 0 3 3 一1 9 9 7 舰船主汽轮机通用规范 G J B 3 1 8 9 一1 9 9 8 舰船辅汽轮机通用规范 G J B 3 5 4 9 -1 9 9 9 水
4、面舰艇动力系统陆上联调试验规程 G J B 4 0 5 8 一2 0 0 0 舰船设备噪声、 振动测量方法 G J B Z 2 0 1 8 8 一 1 9 9 3 舰船主汽轮机组验收试验 3 一般要求 3 . 1 试验准备 3 . 1 . 1 汽轮机出厂试验准备参照 G J B 2 0 1 8 8 - 1 9 9 3中5 . 2 的规定。 3 . 1 . 2 汽轮机鉴定试验和专项特性试验准备应符合G J B 3 5 4 9 - 1 9 9 9中4 . 2 的要求。 32 试验申请 12 . 1 试验前, 承制方应向订购方提出试验申请报告和试验大纲。 经订购方认可后才允许进行试验。 3 . 2
5、. 2 试验申 请报告内 容至少应包括: a ) 研制工作概况; b ) 参试件清单、数量和状态; c ) 试验 目的和要求; d ) 试验计划和建议; e ) 试验质量保证大纲。 3 . 2 . 3 试验大纲内容至少应包括: a ) 编制试验大纲的依据; b ) 试验目 的和意义; c ) 试验任务区分; d ) 试验项目 、内 容和方法; e ) 测点布置和主要测试设备名称及精度; f ) 试验数据处理原则、方法和合格判定准则。 3 . 3 试验台架 C B 1 3 6 3一2 0 0 2 3 . 3 . 1 试验台架的布置应便于汽轮机安装、 拆检、 运行操作和试验测量观察。 汽轮机安装平
6、台的平 面平行度应在 1 : 6 0 0 0 范围内。 3 . 3 . 2 试验台架的汽源、电源、 水源, 和蒸汽管路系统、 滑油系统、 压缩空气系统、 供水系统等应 满足参试汽轮机的试验要求。 3 . 3 . 3 冷凝器、抽气器、齿轮减速器等与汽轮机配套的 设备可以 作为试验台架的 辅助设施。 3 . 3 . 4 试验台架配备的负载装置、 试验测量及监控设备、 通信指挥设施及照明系统应满足试验需要 3 . 3 . 5 试验台架应符合消防、安全和环保要求。 3 . 3 . 6 试验台架投入使用前需经评审和验收。 3 . 4 试验项目和内容 3 . 4 . 1 主汽轮机出厂试验和鉴定试验项目应符
7、合G J B 3 0 3 3 - 9 7 中表2 的要求;辅汽轮机出厂试验 和鉴定试验项目 应符合G J B 3 1 8 9 -9 8 中 表5 的要求。必要时,应按G J B 2 0 7 2 - 9 4 进行维修性试验。 3 . 4 . 2 专项特性试验项目 按任务书规定。 3 . 5 试验的一致性 3 . 5 . , 每一工况试验后应立即进行试验结果计算,当同一工况下的几组试验值修正到相同条件后, 各试验结果数值之间的差异主汽轮机应不大于1 % -1 . 5 % ;辅汽轮机应不大于1 . 5 % -2 . 5 % 0 3 . 5 . 2 在试验过程或试验结果汇总过程中, 如果发现不一致,
8、整个试验或其中部分有关试验应予复 测。 3 . 6 稳态工况试验条件的稳定性 3 . 6 . 1 同一工况的试验测量在规定点应重复多于3 组的读数。 同 一量的各次重复读数间的差异为衡 量试验条件稳定性的尺度。 3 . 6 . 2 除 合同另有规定外, 试验工况每个运行参数的观测平均值与规定值之间的最大允差, 以及 任 一观测值偏离观测平均值的最大允差应不超过表 1的范围 表1 试验运行参数的最大允差 运行参量 出厂试验鉴定试验或专项特性试验 观测平均值与 规定值间的最 大允差 % 观测平均值与规定值间 的最大允差 % 试验过程中每一观测值偏离观测平均 值的最大允差 % 部分负荷工况 全 工
9、况部分负荷工况全工况 主机辅机主机辅机主机辅机 主机辅机 新蒸汽初压 ( 绝对) 士 1 0士 5士 2士 5 士1士 1士2 新蒸汽初温 士6士5士 Z . 5士 3士 工 . 5士 I士工 , 5 新蒸汽干度 士0 . 5士 0 . 1 排汽压力 ( 绝对) 凝汽式11 0 凝汽式士5士2 背压式 士 5 背压式 士 5士2 主蒸汽流量 士 2士 2 转速士2 士 工士 I士2士 1 功率 士 3士0 . 5士2士 1 C B 1 3 6 3 - 2 0 0 2 3 . 6 . 3 鉴定试验新蒸汽压力和温度应不超过技术规格书规定的允许变化范围。 3 . 6 . 4 新蒸汽参数和排汽压力偏离
10、设计值超过最大允差时, 应将试验测定的有效效率、 汽耗率或热 耗率修正到保证条件下的蒸汽参数设计值。 3 . 6 . 5 所有规定的稳态工况试验开始前均应有一段足够长的稳定时间。 具体所需要的稳定时间由技 术责任方提出,经订购方和试验方确认。当运行参数符合表 1 规定的范围时,即视为达到了工况稳 定。 3 . 6 . 6 当采用示踪剂确定蒸汽干度时,应符合G J B z 2 0 1 8 8 - 9 3 中6 . 5 . 1 . 3 . 2 的规定。 3 . 7 测量装置的 标定 3 . 7 . 1 出厂试验宜采用计算机测量系统; 鉴定试验和专项特性试验应采用计算机测量系统, 而以 人 工实 地
11、测量作为 校核和监察。 3 . 7 . 2 所有测量仪器、 仪表都应经国 家认可的 计量检定 机构检定, 取得计量合格证书并处于有效检 定周期内。必要时试验后应立即进行复校。 3 . 7 . 3 鉴定试验和专项特性试验的所有仪表、 仪器和测量元件在测量范围内应作全量程标定, 并附 有标定记录。 3 . 7 . 4 数据采集系统和信号处理分析系统在试验前应作校准;测量系统的 每个通道都应系统标定 3 . 0 试验的持续运行时间和读数周期 3 . 8 . 1 出 厂试验 3 . 8 . 1 . 1 主汽轮机出厂试验在各规定工况转速下的持续运行时间应不少于表2 的规定。 表2 出厂试验持续运行时间
12、工 况 盘车装置效用试验 超车正车倒车 转速盘车转速超速转速 全速工况 转速 其它工况 转速 全速倒车 工况转速 长期倒车 工况转速 时 间 3 0 m i n1 5 m i n4 h 各 1 h 1 5 mi n3 0 m i n 3 . 8 . 1 . 2 辅汽轮机出厂试验在额定工况转速下的持续运行时间应不少于 4h 。其它工况转速下的持 续运行时间按合同规定,但应不少于 1 h , 3 . 8 . 2 鉴定试验 3 . 8 . 2 . 1 主汽轮机鉴定试验在各规定稳态工况下持续运行时间应不少于表3 的 规定 表3 鉴定试验持续运行时间 工况 正车倒车 全速工况战术巡航工况 其它工况长期工
13、况全速工况 持久试验持续时间 2 4 h6 h4 h3 0 m i n1 5 m i n 热工试验持续时间 4 h3 h2 h3 0 m i n1 5 m i n 3 . 8 . 2 . 2 辅汽轮机鉴定试验应根据被驱动机械的特性试验要求确定各工况持续运行时间, 在额定负 荷下,首台机组的持续运行时间应不少于8 h ,批生产机组应不少于4 h a 3 . B . 3 专项特性试验 专项特性试验持续运行时间按任务书规定。 384t充数周期 C B 1 3 6 3 - 2 0 0 2 试验持续运行的读数周期应满足下列要求: a ) 出厂试验在工况稳定后应每间隔 1 5 m i n记录一次数据。 试
14、验运行时间在 3 0 m i n以内的较短 工况,则应每间隔 5 m i n记录一次 b 鉴定试验在工况稳定后, 对汽轮机功率和转速、主蒸汽流量、 压力和温度等重要参数应每 间隔1 m i n 采样一次,每间隔5 m i n 打印一次;持久试验时, 可每隔3 0 m i n 打印一次。 一 般用途的辅汽轮机可根据任务书确定巡回检测的参量。 c ) 专项特性试验的读数周期应根据已获认可的试验大纲有关规定进行实时记录。 d ) 数据采样周期应避免出现信号混淆。 采样频率宜选择为处理信号中最高频率的三至四倍 3 . 8 . 5 读数实时性 采用计算机测量系统时应保证实时性,同一组读数的所有测点采样记
15、录应在25 内完成。 测量系 统内的元件、设备不宜利用参试设备监控系统的元件及设备。 4 详细要求 4 . 1 测量的主要参数 4 . 1 . 1 出厂试验 出厂试验应测量的主要参数应参RG J B z 2 0 1 8 8 -9 3 中 5 . 8 的规定。 4 . 1 . 2 鉴定试验和专项特性试验 4 . 1 . 2 . 1 热工试验应测量的 主要参数如下: a ) 试验日 期及各工况持续时间; b ) 大气压力; c ) 环境温度; d ) 转速; e ) 输出 功率; f ) 快速关闭阀前蒸汽压力和温度 ( 干度 ); 9 ) 主蒸汽流量: h ) 各调节阀 后蒸汽压力、旁通阀 后蒸汽
16、压力和低压缸进口 蒸汽压力 1) 调节阀前蒸汽温度、旁通阀后蒸汽温度和低压缸进口 蒸汽温度; .i ) 调节级汽室中的蒸汽压力和温度: k ) 倒车调节阀后蒸汽压力和温度; 1 ) 各汽缸的排汽压力和温度; m ) 平衡箱内蒸汽压力: n ) 油动机活塞升程或配汽凸轮转角; 0 ) 滑油流量; p ) 各轴承进油压力、温度及出油温度: q ) 各轴承温度; r ) 空气噪声和设各结构振动加速度及振动速度; s ) 各抽汽点的蒸汽压力、温度和抽汽流量; t ) 汽水分离 装置的 前、后蒸汽压力和疏水量; u ) 测量记录时间。 辅汽轮机热工试验时可按合同要求参照上述项目 选取。 4 . 1 .
17、2 . 2 控制和监测系统性能试验应测量的主要参数如下: a ) 大气压力: b环境温度; C B 1 3 6 3- 2 0 0 2 c ) 输出功率; d ) 转速; e ) 主蒸汽流量; f ) 主 蒸汽压力和温度; 9 ) 转速给定信号; h ) 各保护给定信号及动作信号; 1)调节阀或油动机位移; J ) 调速器行程; k ) 调速系统的油压 ( 当采用液压调节系统时)或电压和电流 ( 当采用电子调节系统时); 1 ) 测量记录时间; m ) 过程时间。 4 . 1 . 2 . 3 操纵性试验应测量的参数除4 . 1 . 2 . 1 和 4 . 1 . 2 . 2 规定外还应包括如下参
18、数: a ) 汽缸壁温度和应力; b ) 汽缸接合面法兰内、外温度和应力: c ) 汽缸接合面螺栓温度和应力: d ) 汽缸热膨胀量; e ) 转子相对汽缸的串动量。 辅汽轮机操纵性试验应测量的参数按任务书规定。 4 . 1 . 3 其他需测定的参数 合同规定的考核指标所需测量参数和己获认可的试验大纲所规定的测量参数。 4 . 2 量仪器、仪表及测量精度 4 . 2 . 1 测量仪器、仪表的允许误差如下: a ) 测量误差不超过表 4 规定范围的任何测量设备均可使用; b ) 噪声测量仪器应符合G J B 4 0 5 8 -2 0 0 0 中5 . 1 . 1 . 2 的要求; c ) 振动测
19、量系统应符合 G J B 4 0 5 8 -2 0 0 0中 5 . 2 . 1 . 2的要求。 表4 测量仪器、仪表的允许误差 测定参量1M量范围测量设备 允许误差范围 出厂试验 鉴定试验 或专项特性试验 主机辅 机 压力 只)0 . 2 5 M P a 压力表 士 0 . 2 5 %士 0 . 1 5 %士0 . 2 5 % 压力变送器士( 0 . 1 -0 . 2 5 )%士( 0 . 30 . 5 ) % 只 G0 . 2 5 M P a 水银压力计分辨率 lm分辨率 l m m 压力表 士0 . 2 5 % 土 0 . 1 5 %士0 . 2 5 % 压力变送器士( 0 . 1 -0
20、 . 2 5 )%士( 0 . 30 . 5 )% 大气压力 气压计、 压力变送器 士 5 0 P a士2 0 尸s 差 压 水 银 差 压 计分辨率 lm分辨率 i m 绝对压力变送器士( 0 . 1 -0 . 2 5 )%土( 0 . 30 . 5 ) % C B 1 3 6 3 一 2 0 0 2 表 4 ( 续 ) 测定参量 测量范围测 量 设 备 允许误差范围 出厂试验 鉴定试验 或专项特性试验 主机辅机 流 量 节流式流量计士 1 %士 ( 0 . 4 - 0 . 6 )%士( 0 . 7 51 )% 椭圆齿轮流量计 士 1 %士 1 % 涡轮流量计 士 1 % 士0 5 % 蒸汽
21、干度 士0 . 1 % 士0 . 0 5 % 扭矩扭矩传感器 士1 %士 2 % 温度 t 4 0 0 0C) 镍铬一考铜热电偶 士1 % t 士1 . 2 0C ( t 3 0 0 0C) 铂热电阻温度计 士0 . 5%士0 . 3 C+ 4 . 5 7 火1 0 3t 精密电位计 士( 0 . 0 3 -0 . 0 5 )% 精密电桥 士0 . 0 3 % t ( 2 - 2.5 ) d a) R G 0 . 0 6 d 蒸汽管道 厚 聆 薄 壁 者 中之 值 ) ( 取 两 者 中之 值 ) b ) 图1 其他介质管道 取压孔要求 C B 1 3 6 3 - 2 0 0 2 d ) 在敷
22、设从取压孔至测量仪表或一次感应元件之间的传压管时,应保证在正常工作时管中 完 全充满一种单一相态的工作介质; e ) 若被测对象系高度真空,测压表计的安装位置高于取压孔,而传压管应从测压表计接口 处 起持续向下敷设,直抵取压孔接口; f ) 在接装仪表的一端, 应备有放气冲洗装置; g ) 测量蒸汽压力时,在靠近仪表接口处,传压管应具有水封结构,必要时还应加装特制的凝 结容器 4 . 3 . 2 . 2 主蒸汽初始压力应在汽轮机速关阀前主蒸汽管道上取压测量。 主汽轮机鉴定试验或专项特 It试验时,宜在主蒸汽管道取样截面均布 3 个取压孔。 4 . 3 . 2 . 3 凝汽式汽轮机排汽压力如下:
23、 a ) 凝汽式汽轮机热力试验时所需要测量的排汽压力为排汽缸出口 截面上的平均静压力。 测量 取样截面应为凝汽器进 口,若由于某种原因不得不偏离这一位置时,应在试验大纲和试验 报告中予以说明; b ) 应按每 1 . 5 m , 有效测量截面积上布置一个测点, 取其平均值作为测量结果鉴定试验时, 每个测量截面上的测点急 数不宜多于4 个,但应不少于2 个;专项特性试验时,测点总数 由技术责 任方提出;出 厂试验时,可采用业已 试验证明具有代表性的 特定位置进行测量。 对于同时 测得的读数间差异超过3 2 2 P a 的, 应研究其原因; 。 ) 在汽轮机各工况规定的真空度下,关闭靠近取压孔处的
24、截止阀,由压力计指示的真空下降 速度,平均每分钟应不超过5 3 3 . 2 P a ; d ) 应同步测量当地当时的大气压力。 大气压力测量间隔可视试验现场气象状况适当放宽,但 鉴定性试验和专项特性研究试验时,同一试验工况的测量值应不少于 3 个; e ) 以取压孔口为中心,边长为3 0 0 m m的正方形区域内汽缸内壁表面应平整光洁; f )若因排汽口 构造或因侧壁钻孔取样所得的压力值不具有代表性, 则应采用静压感受装置实 施静压取样, 它们应置于测量截面内的 各测量分区中心。 4 . 3 . 2 . 4 背压式汽轮机排汽压力的测量截面应设置在汽轮机排汽出口法兰下游大于 2倍出口管径 的直管
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