Контроль вибрации турбин для оценки их технического состояния, относится к методам технической диагностики и неразрушающего контроля. Широкое распространение методы виброакустической диагностики находят в разных отраслях промышленности: для контроля состояния авиационных газовых турбин, паровых турбин в теплоэнергетике, стационарных газовых турбин для транспортировки газа, паровых турбин атомных электростанций, гидротурбин. В турбине энергия потока: газа, пара, воды используется для вращения ротора компрессора, генератора, иной нагрузки.
При этом роторная система установки в целом (турбоагрегата) состоит из многих узлов и деталей собранных в составе нескольких роторов, имеющих общую механическую связь – валопровод. При этом роторы установки могут вращаться с разными частотами, каждая из которых вносит свой вклад в общий спектр вибрации. Это позволяет использовать частотный анализ спектра вибрации валопровода для контроля технического состояния и диагностики зарождающихся дефектов на ранних стадиях их возникновения. Уровень вибрации на некоторой частоте спектра свидетельствует о энергии вибрации на этой частоте и ее вкладе в общий уровень энергии. Поэтому отношение спектральной составляющей вибрации в точке к среднеквадратической (суммарной, общей) является диагностическим признаком степени развития (зрелости) некоторого дефекта. Например, преобладание оборотной составляющей в спектре вибрации, свидетельствует о дисбалансе ротора. Необходимо выполнить балансировку с помощью виброметра-балансировщика «ПРОТОН Баланс-II». Гармоника на двойной частоте говорит о расцентровке, и в данном случае мы рекомендуем выполнить лазерную центровку системой «КВАНТ-ЛМ». Лопаточные или зубцовые частоты указывают на состояние лопаточного аппарата и редуктора соответственно.
Роторные машины включают значительное число конструктивных элементов. Для оценки вклада каждого из них в надежность машин рассматривают распределение отказов (в %) по группам элементов конструкции компрессоров и турбин газотурбинной установки (ГТУ).
Как следует из этих данных, наибольший вклад в отказы компрессоров и турбин вносят лопатки, диски и дисковые элементы, на которые приходится 86% отказов.
По данным международной организации ИКАО в период с 1971 по 1985г. 29% отказов авиационных ГТД, связанных с деталями ротора, произошли по причине разрушения рабочих лопаток турбин и компрессоров.
Разрушение и отрыв лопатки турбины или компрессора авиационного ГТД приводит к появлению большого дисбаланса ротора, удара по опорам, может вызвать лавинообразное разрушение других лопаток в тракте ГТУ («мясорубка») и в итоге привезти к серьезной аварии двигателя.
Возможно ли снизить риски возникновения подобных аварийных ситуаций, связанных с разрушением лопаток и за счет каких технических решений?
То есть речь идет о решении следующей нестандартной (изобретательской) задачи:
Лопатка роторной машины оторвалась, возник большой дисбаланс на вращающемся роторе, а сильного разрушительного удара от центробежных сил дисбаланса по опорам ГТУ – не произошло!
Снижение рисков аварийных ситуаций на предприятии более подробно рассматривается на учебном курсе НО-2010 «Концепция «Надежное оборудование». Приглашаем в компанию «БАЛТЕХ».
В нашей компании вы можете заказать выездное техническое обслуживание и диагностику оборудования, а также взять в аренду (на прокат) приборы для диагностики.
Авторизация
