Operational diagnostics synthesis of the naval gas turbines operated by the Polish Navy

• Autorzy: Pojawa B.

Identyfikatory

DOI

10.5604/0860889X.1237624

Warianty tytułu

PL

Synteza diagnostyki eksploatacyjnej okrętowych turbinowych silników spalinowych eksploatowanych w Marynarce Wojennej RP

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents overall energy research conducted by the Polish Naval Academy for the purpose of operational diagnostics of the naval gas turbines operated by the Polish Navy. In this article are presented the purpose and methodology of research, identification of the object of research and test equipment used for research. The research results will be presented in another article Analysis operational parameters of the naval gas turbines. As far as the Polish Navy vessels are concerned, there were four types of the naval gas turbines operated in the years 1983–2003: DE 59, DR 76, DR 77 and LM 2500. Currently, since 2013, there are four LM 2500 engines in service, which drive ‘Oliver Hazard Perry’ type missile frigates. In the near term, an another LM 2500 engine along with a 661M type patrol boat will become operational. Within the framework of energy research, the engine starting process, running on idle and in the whole range of variation of load as well as the process of stopping the engines will be placed under systematic operational surveillance.

PL

W artykule przedstawiono całokształt badań energetycznych realizowanych przez Akademię Marynarki Wojennej na potrzeby diagnostyki eksploatacyjnej okrętowych turbinowych silników spalinowych eksploatowanych w Marynarce Wojennej RP. Przedstawiono cel i metodykę badań, identyfikację obiektu badań oraz aparaturę badawczą, wyniki będą zaprezentowane w kolejnym artykule Analiza parametrów eksploatacyjnych okrętowych turbinowych silników spalinowych. Na okrętach MW RP w latach 1983−2003 eksploatowane były cztery typy okrętowych turbinowych silników spalinowych: DE 59, DR 76, DR 77 i LM 2500. Obecnie, od 2013 roku, w bieżącej eksploatacji znajdują się cztery silniki typu LM 2500 występujące na fregatach rakietowych typu ‘Oliver Hazard Perry’. W najbliższej perspektywie czasowej do eksploatacji wejdzie kolejny silnik typu LM 2500 wraz z okrętem patrolowym projektu 661M. Systematycznym nadzorem eksploatacyjnym, w ramach badań energetycznych, objęty jest proces rozruchu silników, ich pracy na biegu jałowym oraz w całym zakresie zmienności obciążeń, jak również proces zatrzymania silników.

Słowa kluczowe

EN

technical diagnostics; naval gas turbine; technical condition; LM 2500 engine

PL

diagnostyka techniczna; okrętowy turbinowy silnik spalinowy; stan techniczny; silnik LM 2500

• Wydawca: Akademia Marynarki Wojennej im. Bohaterów Westerplatte
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 58 nr 1 (208)
• Strony: 75--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., rys., tab., fot.

Twórcy

autor

Pojawa B.

• Polish Naval Academy, Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, Śmidowicza 69 Str., 81-127 Gdynia, Poland

Bibliografia

• [1] Adamkiewicz A., Grządziela A., Możliwość oceny niewyważenia zespołu wirnikowego okrętowego turbinowego silnika spalinowego na podstawie sygnałów drganiowych pozyskanych z łożyska nośnego, ‘Tribologia’, 2002, No. 1, pp. 57–70 [Feasibility of unbalan-cing estimation of the gas turbine rotor using vibration signals from load bearing — available in Polish].
• [2] Adamkiewicz A., Relacje diagnostyczne w okrętowych turbinowych silnikach spalinowych, ‘Problemy Eksploatacji’, 2001, No. 3, pp. 9–19 [Diagnostic relationships in naval gas turbines — available in Polish].
• [3] Adamkiewicz A., Zagadnienia przedłużania okresu eksploatacji okrętowych turbinowych silników spalinowych, ‘Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika’ 2005, No. 211, pp. 7–17 [The issue of extending operation time of marine gas turbine — available in Polish].
• [4] Cempel C., Tomaszewski F., Diagnostyka maszyn, Międzyresortowe Centrum Naukowe Eksploatacji Majątku Trwałego, Radom 1992 [Diagnostics of machines — available in Polish].
• [5] Charchalis A. et al., Opracowanie programu badań diagnostycznych i metod oceny dla weryfikacji (wydłużenia) okresu międzyremontowego silników turbinowych okrętu 1241 RE, AMW, Gdynia 1991 [Development of a program of diagnostic tests and evaluation methods for verification of intermittent naval gas turbines of ship 1241 RE — available in Polish].
• [6] Charchalis A., Diagnozowanie okrętowych silników turbinowych, AMW, Gdynia 1991 [Diagnosis of naval gas turbines — available in Polish].
• [7] Charchalis A., Korczewski Z., Badania diagnostyczne okrętowych turbinowych silników spali-nowych na podstawie analizy zmian parametrów termogazodynamicznych, XIV Międzynarodowe Sympozjum Siłowni Okrętowych, Szczecin 1992, pp. 63–71 [Diagnostic tests of naval gas turbines based on analysis of changes in thermogasic parameters — available in Polish].
• [8] Charchalis A., Korczewski Z., Dyson P. K., Evaluation of operating conditions of the passages of naval gas turbines by gas path analysis, The Institute of Marine Enginers, London 1996.
• [9] Charchalis A., Korczewski Z., Metody diagnozowania okrętowych turbinowych silników spali-nowych, ‘Przegląd Mechaniczny’ 1997, No. 3−4, pp. 45–57 [Methods of diagnosis of naval gas turbines — available in Polish].
• [10] Charchalis A., Pojawa B., Ocena stanu technicznego okrętowego turbinowego silnika spali-nowego na podstawie badań momentu obrotowego przy rozruchu, XXVIII Ogólnopolskie Sympozjum ‘Diagnostyka maszyn’, Węgierska Górka 2001, pp. 133–140 [Assessment of the tech-nical state of the naval gas turbine based on torque tests at start-up — available in Polish].
• [11] Charchalis A., Systemy pomiarowe wykorzystywane w diagnostyce okrętowych turbinowych silników spalinowych, XV Międzynarodowe Sympozjum Siłowni Okrętowych, Gdynia 1993, pp. 73–81 [Measurement systems used in the diagnostics of naval gas turbines — available in Polish].
• [12] Charchalis A., Wielosymptomowy system diagnozowania okrętowych turbinowych silników spalinowych, ‘Diagnostyka’, 2004, Vol. 30/1, pp. 101–105 [Multi-symptoms system of diagno-sing of marine gas turbines — available in Polish].
• [13] Charchalis A., Wirkowski P., Badania eksploatacyjne okrętowych turbinowych silników spali-nowych LM 2500, ‘Diagnostyka’, 2004, Vol. 30/1, pp.106–110 [Exploitation’s researches of marine gasturbines LM 2500 — available in Polish].
• [14] Charchalis A., Wróblewski K., Włoch J., Diagnostyka okrętowego turbinowego silnika spali-nowego na podstawie eksploatacyjnych parametrów rozruchu, XIV Międzynarodowe Sympo-zjum Siłowni Okrętowych, Szczecin 1992, pp. 73–85 [Diagnostics of the naval gas turbine based on operational starting parameters — available in Polish].
• [15] Diagnostyka okrętowych turbinowych silników spalinowych, AMW, Gdynia 1996, targeted project No. 148-23/C-SO/93 [Diagnostics of naval gas turbines — available in Polish].
• [16] Dokumentacja techniczna i eksploatacyjna układu napędowego M15 [Technical and operating documentation of the M15 propulsion system — available in Polish].
• [17] Dokumentacja techniczna i eksploatacyjna układu napędowego M3A [Technical and operating documentation of the M3A propulsion system — available in Polish].
• [18] Grządziela A., Metoda diagnozowania okrętowej linii wałów z zastosowaniem zidentyfikowanych modeli dynamicznych, ‘Zeszyty Naukowe AMW’, 2008, No. 172A [Diagnostic method for marine shaft lines using identified dynamic models — available in Polish].
• [19] Grządziela A., Metoda kontroli współosiowości elementów okrętowego układu napędowego z turbi-nowymi silnikami spalinowymi, PhD thesis, AMW, Gdynia 1998 [A method of controlling the coaxiality of marine propulsion system components with naval gas turbines — available in Polish].
• [20] Korbicz J., Kościelny J. M., Kowalczuk Z., Cholewa W., Diagnostyka procesów. Modele, metody sztucznej inteligencji, zastosowania, WNT, Warszawa 2002 [Process diagnostics. Models, arti-ficial intelligence, applications — available in Polish].
• [21] Korczewski Z., Badania diagnostyczne w eksploatacji okrętowych turbinowych silników spali-nowych, ‘Zeszyty Naukowe AMW’, 2005, No. 2, pp. 67–88. [Diagnostic research in the opera-tion of naval gas turbines — available in Polish].
• [22] Korczewski Z., Badania procesu przyspieszania w konstrukcjach wielowirnikowych okrętowego turbinowego silnika spalinowego, XVII Międzynarodowe Sympozjum Siłowni Okrętowych, Szczecin 1995, pp. 93–105 [Research on the acceleration process in multi-rotor constructions of a naval gas turbine — available in Polish].
• [23] Korczewski Z., Identyfikacja procesów gazodynamicznych w zespole sprężarkowym okrętowego turbinowego silnika spalinowego dla potrzeb diagnostyki, ‘Zeszyty Naukowe AMW’, 1999, No. 138A [Identification of gas-dynamic processes in the compressor assembly of a naval gas turbine for diagnostic purposes — available in Polish].
• [24] Korczewski Z., Metoda diagnozowania części przepływowej okrętowych turbinowych silników spalinowych w eksploatacji, PhD thesis, AMW, Gdynia 1992 [Method of diagnosis of flow parts of naval gas turbines in operation — available in Polish].
• [25] Korczewski Z., Simulation model of the compressors configuration of naval gas turbine for diagnostic purposes, ‘Marine Technology Transactions. Technika Morska’, 1997, Vol. 8.
• [26] Metodyka badań okrętowych turbinowych silników spalinowych typu DR76 i DR77 użytkowanych w MW RP, praca zbiorowa, AMW, Gdynia 2006 [Methodology of research of naval gas turbines DR76 and DR77 used in Polish Navy, group work — available in Polish].
• [27] Metodyka badań okrętowych turbinowych silników spalinowych typu LM 2500 użytkowanych w MW RP, praca zbiorowa, AMW, Gdynia 2006 [Methodology of research of naval gas turbines LM 2500 used in Polish Navy, group work — available in Polish].
• [28] Metodyka oceny współosiowości elementów transmisji momentu obrotowego w okrętowych układach napędowych, AMW, Gdynia 1995–1998, research project No. 0 T00A 009 16 [Methodology for assessing the coaxiality of torque transmission components in marine pro-pulsion systems — available in Polish].
• [29] Mironiuk W., Ocena stanów awaryjnych układów łożyskowych turbinowych silników spali-nowych, Phd thesis, AMW, Gdynia 1995. [Assessment of emergency conditions of bearing sys-tems of naval gas turbines — available in Polish].
• [30] Moczulski W., Diagnostyka techniczna. Metody pozyskiwania wiedzy, Publ. Silesian University of Technology, Gliwice 2002 [Technical diagnostics. Knowledge acquisition methods — available in Polish].
• [31] Niziński S., Michalski R., Diagnostyka obiektów technicznych, Publ. University of Warmia and Mazury, Olsztyn 2001 [Diagnostics of technical objects — available in Polish].
• [32] Ocena stanu technicznego okrętowych turbinowych silników spalinowych w oparciu o badania ich cech dynamicznych, AMW, Gdynia 1995–1998, research project No. 9T12D00811 [Assessment of the technical state of naval gas turbines based on their dynamic characteristics — available in Polish].
• [33] Opracowanie systemu diagnostycznego okrętowych turbinowych silników spalinowych fregat wdrażanych w Marynarce Wojennej RP, AMW, Gdynia 1995–1998, research project No. 0 T00A 062 19 [Development of a diagnostic system for naval gas turbines of frigates de-ployed in the Polish Navy — available in Polish].
• [34] Pojawa B., Characteristics Determination of LM-2500 Naval Gas Turbine in Aspect of Energy Modeling and Simulations, ‘Solid State Phenomena’, 2015, Vol. 236, pp. 169–179.
• [35] Pojawa B., Metoda diagnozowania układu rozruchowego okrętowego turbinowego silnika spalinowego, PhD thesis, AMW, Gdynia 2003 [Method of diagnosis of the start-up system of a naval gas turbine — available in Polish].
• [36] Sprawozdania z badań diagnostycznych turbinowych silników spalinowych eksploatowanych na okrętach MW RP, AMW, Gdynia 1985–2016, research and service [Reports on diagnostic tests of naval gas turbines operating in Polish Navy — available in Polish].
• [37] Szczeciński S., Balicki W., Diagnozowanie lotniczych silników turbinowych, Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa 2001 [Diagnosing aircraft turbine engine — available in Polish].
• [38] Technical, Manual and Organizational Level Maintenance — LM-2500 propulsion gas turbine module of propulsion system of Oliver Hazard Perry class frigate FFG-9, Marine and Industrial Engines and Services Division, General Electric Company, Cincinnati, Ohio 2003.
• [39] Włoch J., Diagnozowanie okrętowych turbinowych silników spalinowych na podstawie wielkości charakteryzujących przebieg rozruchu i zatrzymania, PhD thesis, AMW, Gdynia 1994 [Diagnosing naval gas turbines on the basis of parameters characterizing the start-up and stop process — available in Polish].
• [40] Żółtowski B., Elementy racjonalnej eksploatacji systemów technicznych, ‘Inżynieria i Aparatura Chemiczna’, 2012, No. 2, pp. 34–36 [Elements of rational use of technical systems — available in Polish].
• [41] Żółtowski B., Podstawy diagnostyki maszyn, Publ. University of Technology and Agriculture, Bydgoszcz 1996 [Fundamentals of machine diagnostics — available in Polish].
• [42] http://www.3fo.mw.mil.pl [access 09.11.2016].

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)