Diagnozowanie stanu eksploatowanych łopatek turbiny gazowej

• Autorzy: Błachnio J. , Bogdan M.

Warianty tytułu

EN

Diagnosing of condition of operating gas-turbine blades

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wybrane aspekty diagnostyki turbiny gazowej pod kątem oceny stanu łopatek pracujących w środowisku spalin. Zaprezentowano wyniki opracowywanej metody oceny stanu łopatek turbiny gazowej na podstawie przetwarzania i analizy obrazów ich powierzchni. Poruszono, także problematykę akwizycji obrazów za pomocą detektora światłoczułego - matrycy CCD w oparciu o fizyczne podstawy detekcji i rejestracji obrazów w zakresie widzialnym fali elektromagnetycznej. Za pomocą mikroskopu skaningowego, na zgładach metalograficznych, obserwowano mikrostrukturę superstopów (żarowytrzymałych i żaroodpornych). Dzięki czemu uzyskano dokładną informację dotyczącą zmian strukturalnych zarówno warstwy wierzchniej jaki i rdzenia łopatek powstałych w czasie eksploatacji. Na podstawie określonych związków i zależności pomiędzy zmianą barwy powierzchni łopatki turbiny gazowej, a zmianą mikrostruktury jej materiału, wskutek oddziaływania czynnika roboczego o wysokiej (nadkrytycznej) temperaturze możliwe będzie zwiększenie czułości i niezawodności diagnozowania stanu badanego obiektu technicznego. Ponadto przedstawiono metodę skanowania zarejestrowanych obrazów powierzchni łopatek eksploatowanych pod kątem określenia wielkości obszaru przegrzanego.

EN

In this article presented are aspects chosen of diagnostics of gas turbine from the point of view of evaluation of condition of working blades, working in specified environment. Presented are results of the prepared method of the evaluation of turbine blade condition on the grounds of processing and analysis of images of their surface. In addition, raised is the problem of data acquisition with the use of photoelectric light sensor (matrix CCD) by showing the physical basis of detection and recording images in a visible range of electromagnetic wave. The microstructure of superalloys (high-temperaturecreep resisting and heat-resisting alloys) was tested on the special preparation of metallographic with the aid of scanning microscope. Thanks to these investigations, accurate information about microstructure changes of surface layer as well as core blade during operating process, was obtained. Change of colour of blade turbine surface and change of microstructure of its material, as a result of working factor such as high temperature (supercritical temperature) it would be possible to increase sensitivity and reliability of diagnostics of operational state of tested technical object. Moreover, the method of surface scanning of recorded images of turbine operational blades with a view to evaluation of overheated area was presented.

Słowa kluczowe

PL

łopatka; turbina gazowa; superstop; matryca CCD; obraz cyfrowy

EN

gas turbine blades; superalloys; CCD matrix; digital image

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 1(45)
• Strony: 91--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Błachnio J.

autor

Bogdan M.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, ul. Księcia Bolesława 6, 01-494 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Wiatrek R. i inni: Zespoły wirnikowe silników turbinowych. Seria wydawnicza „Napędy Lotnicze”, WKŁ, Warszawa, 1982.
• [2] Błachnio J.: Non-destructive testing methods as applied to the diagnosing of turbine engines. IV International Scientific – Technical Conference, Gdańsk – Kopenhaga, 2005.
• [3] Dudziński A.: Analiza rentgenostrukturalna stopu EI-929 poddanego długotrwałemu wygrzewaniu. Rozprawa doktorska. WAT, Warszawa, 1987.
• [4] Poznańska A.: Żywotność łopatek silników lotniczych ze stopu EI-867 w aspekcie odkształcenia niejednorodnego i zmian strukturalnych. Rozprawa doktorska. Politechnika Rzeszowska, Rzeszów, 2000.
• [5] Bajar Z. i inni: Zmiany mikrostruktury łopatek ze stopu ŁK-4 w warunkach długotrwałej eksploatacji turbiny silnika lotniczego. Biuletyn WAT, nr.12 (1988), ss. 51-64.
• [6] Bogdan M., Błachnio J.: Analiza sygnału świetlnego odbitego od powierzchni w diagnostyce obiektów technicznych. VI Krajowa Konferencja : „Diagnostyka techniczna urządzeń i systemów DIAG'2006”. Ustroń, 2006; Diagnostyka Nr 2/38/2006, ss.175÷186.
• [7] Sanecki J.: Teledetekcja - pozyskiwanie danych. WNT, Warszawa, 2006.
• [8] Manabe Y., Inokuchi S.: 13th International Conference on Pattern Recognition (ICPR'96). Vol. 1, 1996, str. 840÷843.
• [9] Błachnio J.: Bogdan M.: The assessment of the jet gas-turbine blade condition. Archives of Transport. (w druku).
• [10] Rafałowski M.: Scalone analizatory w pomiarach techniki świetlnej i oceny kształtu obiektów. Rozprawy naukowe Nr 114. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej. Białystok 2004.
• [11] Błachnio J.: The effect of high temperature on the degradation of heat-resistant and high-temperature alloys. MSM2008 (w przygotowaniu).
• [12] Chodorowski J. i inni: Materiałoznawstwo lotnicze. Politechnika Warszawska, Warszawa 2003.