Assessment of technical condition demonstrated by gas turbine blades by processing of images for their surfaces

• Autorzy: Błachnio J. , Spychała J. , Pawlak W. , Kułaszka A.

Warianty tytułu

PL

Oceny stanu łopatek turbiny gazowej metodą przetwarzania obrazów ich powierzchni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a non-destructive test method that makes it possible to assess condition of gas turbine blades based on the analysis of their images acquired in visible light. The results of high temperature’s influence on the condition of blades are revealed. The direct relationship between the temperatures of blades and discoloration of their surfaces is demonstrated. These relationships have been found out by the analysis of images in the form of first order statistical parameters derived wherefrom. The studies revealed alterations of the blade superalloy microstructures entailed by the effect of high temperature, hence the results in the form of first order statistical parameters could be correlated against alterations of the blade superalloy microstructures. Eventually, the variations of first order statistical parameters as well as variations of the blade superalloy microstructures could be determined as the functions of temperature. These relationships make it possible to assess how much the alloy microstructure is altered due to high temperature merely by discoloration of the blade surface. The innovative method can be used for in-flight evaluation of the superalloy overheating for gas turbine blades in operation.

PL

W artykule przedstawiono nieniszczącą metodę oceny stanu łopatek turbiny gazowej, opartej na przetwarzaniu obrazów ich powierzchni w świetle widzialnym. Zaprezentowano wyniki badań oddziaływania wysokiej temperatury na łopatki. Wykazano związki pomiędzy temperaturą wygrzewania łopatek, a zmianą barwy ich powierzchni. Związki te reprezentowano przez wyniki analizy obrazów w postaci parametrów statystyki pierwszego rzędu. Przedstawiono zmiany mikrostruktury nadstopu łopatek pod wpływem działania wysokiej temperatury. Wyniki w postaci statystyki pierwszego rzędu skorelowano z wynikami zmiany mikrostruktury nadstopu łopatek. W rezultacie otrzymano zależności parametrów statystyki pierwszego rzędu oraz zmiany mikrostruktury nadstopu łopatek w funkcji temperatury. Zależności te są przydatne do oceny zmian mikrostruktury w wyniku oddziaływania temperatury z wykorzystaniem zmian barwy powierzchni łopatek. Zaprezentowana metoda może służyć do oceny stanu przegrzania nadstopu podczas eksploatacji łopatek turbiny gazowej.

Słowa kluczowe

EN

gas turbine; blade; discoloration; heat resistant alloy; microstructure

PL

turbina gazowa; łopatka; zmiana barwy; stop żaroodporny; degradacja mikrostruktury

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2012
• Tom: No. 1 (21)
• Strony: 41--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Błachnio J.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

autor

Spychała J.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

autor

Pawlak W.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

autor

Kułaszka A.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

Bibliografia

• [1] Błachnio J.: Analysis of causes of decohesion of a gas turbine blade made of EI-867WD alloy. Aircraft Engineering and Aerospace Technology: An International Journal. Vol. 83 No 1, 2011, pp.14-20.
• [2] Błachnio J., Pawlak W.J.: Damageability of gas turbine blades - evaluation of exhaust gas temperature in front of the turbine using a non-linear observer: An Advances in Gas Turbine Technology, InTech, 2011.
• [3] Kułaszka A., Błachnio J.: Nieniszcząca metoda termograficzna do oceny stanu łopatek turbiny gazowej. Rozdział w monografii pt. „Problemy badań i eksploatacji techniki lotniczej”, Wydawnictwo ITWL, ss. 155-168, 2012. (The non-destructive thermographic method for status assessment of gas turbine blades. A chapter in the monograph book ‘Issues related to investigation and operation of avionic technical means, ITWL Publishing House, pp. 155-168, 2012)
• [4] Reports Air Force Institute of Technology, Warsaw, Poland, 2000-2012.
• [5] Szczepanik R., Rządkowski R.: Badania dynamiki łopatek wirnikowych silników lotniczych w różnych warunkach eksploatacji. Monograficzna seria wydawnicza Biblioteka Problemów Eksploatacyjnych. Wydawnictwo ITE PIB Warszawa – Radom 2012 (Investigation of dynamic properties demonstrated by rotor blades of avionic engines under various operating conditions; the monograph editorial series issued by the Library of Operation Issues. The scientific publishing house ITE-PIB, Warsaw – Radom, 2012)
• [6] Bogdan M., Błachnio J.: A non-destructive method to assess condition of gas turbine blades, based on the analysis of blade-surface images. Russian Journal of Nondestructive Testing, Vol. 46, No. 11, 2010, pp. 860-866.