Способ определения межремонтного ресурса газотурбинной установки

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖРЕМОНТНОГО РЕСУРСА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ путем непрерывной регистрации термодинамических параметровцикла, вибрационных характеристик элементов установки, расходов, мощности и параметров наработки ресурса с учетом длительности воз'действия каждого фактора, отличающ и и с-я тем, что, с целью повышения эксплуатационной экономичности путем увеличения точности определения времени вывода в ремонт, в процессе .экспериментов находят критические элементы установки, определяющие срок межремонтного периода, фиксируют момент появления пороговых значений дефектов этих элементов и измеряю!' скорость развития дефектов во времени до их критических значений для определения эквивалент- ^ ной скорости развития дефектов установки в целом и по ней - времени межремонтного ресурса.СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПИ5ЛИН (19) (Н1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2609835/25-06 (22) 03.05.78 (46) 30.06.83. Бюл, У 24 (72) М.С. Калинин, В.Г. Дубинский, М.Х. Шульман, Ю.С. Чарный, Б.И.Глезер и В.П. Комардинкин (71) Специализированное управление

"Оргэ нер гогаз " (53) 621 ° 438(088. 8) (56) 1. Патент CNA 9 3731070, кл. 73-117-2, опублик. 1973.

2 ° Авторское свидетельство СССР .по заявке М 2090090/06, кл. G 07 С 3/00, 1974. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖРЕM0HTH0FO РЕСУРСА ГАЗОТУРБИННОИ УСТАНОВКИ путем непрерывной регистрации термодинамических параметров

Э(5и G 01 М 15/00; G 07 С 3/00

F 01 L цикла, вибрационных характеристик элементов установки, расходов, мощности и параметров наработки ресурса с учетом длительности воздействия каждого фактора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной экономичности путем увеличения точности определения времени вывода в ремонт, в процессе экспериментов находят критические элементы установки, определяющие срок межремонтного периода, фиксируют момент появления пороговых значений дефектов этих элементов и измеряю скорость развития дефектов во времени до их критических значений для определения эквивалент- Е

Ф ной скорости развития дефектов установки в целом и по ней — времени межремонтного ресурса.

704332

»0 ((ель(о из с бретеяия являе;-cii lQEh(ШЕЯИ ЭКСПЛУатаЦИОЯЯай ЭКОНОМИ гяССти газо :-,:рбинной установки пу ем повымеяия то ..ности Q(.pBäаления времени вывода ({ ре(>оят.

ПО стаял ен наR не Ib»äoñòH г|з еTcя тем, -«то в процс."се эксперименто -» находят критические элементы ус-..аяовки > определяю диа срок межремонтного и (зиОда фик и >уют МоМВ я т Г(Оявле яия порогоных значений дефектов этих элементов и и "ме»ряют скорость ра"-.—

ВИТИ » т«Е r»>= K ОВ Нr! ВРЕМ<«ЯИ Д«> И

<риTH=-E.-;;, з ({а>хе.->и(., для определе ния экни(залеят(ой скорости развития д фектов устаг(о> ки н целом и по ней времени («(ежремонтяого ресурса. по с О (з o c » (>B с т вл я е т ся в с л ел у ю†щей последават>"ельнасти.

Установку, словно разбинают на

ОснОняые узлы, яапримерр для ГаэО

Изобретение относится к области турбостроения .и, в частности, к:-.азотурбинным установкам для газо-.ур— бинных газоперекачивающих агрегатон магистральных газопроводон.

Известен способ ремонтного ресурса газотурбияной установки по резу",üòàòàì оценки ее текущего технического состояния, з; †:» ключаю(((({йся н фиксации и одея. "- ; зменения ВО времени показi«(Tелей эффе;<тивяости газотурбинньх установок (мощности > («((Д 1 ГГ>" тем срав— нения фактических и номинальных характеристик установки (.

Однако этот способ не обесп=,-«иВает воз|«(ожяoci H >i ета (-; OUcяк«> суммар.-;(-1. нли»яяий > вносимых каждым р>ежики(>м сoc > оя«{ием еG(< кажцого

ЭЛЕМЕЯта, таК И )riojаЯСВКИ В ПЕЛОМ»

Известе;| также способ о .ре, аления межремоятяого ресурса газот. рбияной усrdновки путем Herрерывяой регистрац .1 термодHii- .àìè÷åñêих па(а метров цикла, нибрапиояяых характеристик элементов установки, рас:0—

2Я

Дов «моl"> яс сти и (>apBMBT(зов ".{ cipB6QT> ки р; сурса с учетом длительности воз:— г действия каждого фактора

Однако =:то (способ нед(зста -Q -:.н;з экономичен, поскольку время вывсда >««" таков ки 9 р< мОН т >r>pB дел я>=тс = нР точя ах(к как система регистрации „ реа.»изую(.(а= спосОб, IQ3воляет оц:-ни I. Толl>НО, теку»(ее 3яаче:{ие pBcó| .—

cd о работаяяый ресурс1 oräBëüíoão

\о элеме(.та газ<>турбинной установки «> я при у донни, когда заранее известс.я ал>-оритм« достсверно описынающий техническ-..е :ccTQ;яие зтс .г элемента, HC ЙЕ ДВЕТ К>ЗМПЛBKCHOA ОЦРЯЕ(> TBK ническогс .-;<. стояния газотурб|{яной .4п

y Ta ь(ов .- "«в I;-..>|àì „(>г>о((в To > o i с*,">< сои

H B У«IиHтыва ет э ксплуатационяых ОООбе я-ностей, -To приводит либо к досрочrI> бо I> «з;а,.« . .>Хому oc . HOB>, ус аьО В ки . перекачивающего агрегата такими узлами являются турбина, осевой ком пре«.сор, камера сгорания, > еятробежяь(й ({агнетатель газа, Проводят ресурсяьк. Исп|ытаяия уста— .>|овки, - в -e=-ульта те которых наз".опят кр«ит((ческие элемея ы ocHQBH(dх узлОВ установки „определяющих срок межремен THQ(o периода.

> яR межремоятяогo ресурса га.зоперекачивающего агрегата 8500 часов такими элементами являются рабочие лопа Tки турб (H(i и компрессора, подшип:i({êoíûB узлы т»p6HE(è и HdãHBTBтелн, тоРповое Уп.чотнгние и Рабочее кол-- -o яа-яета геля, пламяпере <идяс>Й патрубо:-: каме .зы сгогания.

Ьо время тех ж испьтаний фиксир. ют 1!MB((TÛ пс. вл =".;ия по оговых э ({а« ея!(Й де>Г>.—:(<; с:в KpHт(„ческ> х элементов. =а пороговы зя:чения дефектов п(зи(> имс:EBT ((х мин>и?:>ал t яую не»ли«хину кото|зая може ". быт(-зарегистрирована а Iпа - ату(знО при фиксации ОтклОнея лй термсдияамиче< ки. : ">apaMBTvoз

:(ЯКЛР| > Ниб(з хцио нных з аоаКТЕ(зИСТИк з>(емеятав, .г.араметров наработки реУ Cа >w(OЩHOC-;,И Ä >;BC,:-OДО И т, Д, их нами на ::üíûõ значений, На при(;-. ",>»З> ..ОВOB B На Ч(.-. НИЕ- Вr ЛИ Ч«ИН вертикального за зара вклади((а год:(>- пьяна cocT >=-ri xe- I 0 „-0 2 («>>{. а инно с=, вход:>ой кромки рабач»ага колеса яагяетатРля — 2 мм. (««>:(меряю .(С><орасти за 3 н((т>«>я дефек»

-Ов во времени до их критичес><1<х значений - зависимости o T перечислен—

:;ых в>зме ф IK" opoH " учетам длитель((ocr: их зоздействия.

За « ритические принимаются значе;-.;Ия величин дефектзн, появле((ие ка.ор:;(приводит -:-: невозможности даль— к-ейшей эксплуатации усганонки н цс;.>м .:>-=а вероятна>"ти выхода из строя крит..--ческих .лемен <Он. Для п.-иведеяяых выме гй>эи(:.еров ><ри ти-хескими ывля(.>Тсс(c«(едующие вел({чины: верти(<а. .I(,за:-.. Qp н кл=:,д. »(а па>((>((<пни=<а 0 7 щ:„, износ входной КроМКН заба -Bão колеса 1 еятрабежя>эгQ на -.,"BTBтел» вЂ” 20 мм.

)(з(я обработки pB=-уль-(атон и последующей диагностической оценки техни ескогo состояния основных узлов з-аботаю(«ей ус:тая авкi(сОздают ма тB матьча..кие мсдели рабаты узлов уста.— нонки, H.pB,,">còà.ÿëÿþùHB физические зависимости скорости раз вития дефектов к-зитическнх элемеятог каждого узла от ЙЭMpp(IB(«Kx па»рам>=трОВ с

-том их взаимного влияния.

Ук за.|ные алгоритмы каждо|. о узла

О а я({ з, !г"; в вычисли тельных бл(зках 3ВМ.

8 те же бло.-<и Вводят ия формацию

Об у х=.TB ВОЭДейстния случайных фактов,. гутем задания параметров закона

«а >-Г>Р «ДС >B({ rqH Ва В>ЗЕ>МЕН({

704332

Корректор И. Ватрушкина

Заказ 6697/4 Тираж 873 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 1П111 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Определяют эквивалентную скорость развития дефектов установки в целом путем введения результатов вычислений в перечисленных выше блоках в

ЭВМ по заранее определенной математической модели работы установки в целом, представляющей зависимость указанной скорости от скоростей развития дефектов отдельных узлов установки и их взаимного влияния.

Время межремонтного ресурса вычисляют по математической модели в зависимости от эквивалентной скорости развития-дефектов.

Пример. Определен закон изменения эквивалентной скорости развития дефектов газоперекачивающего газотурбинного агрегата, имеюшего наработку после очередного ремонта ?000 ч:, (то) = 1 1 10 Lt — 2000) + 2 ° 10,(1) где 9 (1о) — эквивалентная .скорость развития дефектов устанОвки (ч 1); 1 о — время межремонтного ресурса (ч); текущая наработка установки на момент диагностирования (ч).

Так же определен алгоритм времени межремонтного ресурса в виде

К=Р(ОЛ). Р(<,T) а 3(Т )(3 (O,t) < Р(О,Ц

1о

° j Р(1Я) 3 ) где К вЂ” постоянный коэффициент, зависящий от условий эксРедактор Л. Утехина Техред A.A÷ плуатации, который, например выбирают, исходя. из максимального значения коэффициента готовности установки

P(0,t) — доля межремонтного ресурса, отработанного

-установкой в интервале времени между начальным моментом и моментом диагностирования; (t7o)- доля остаточного межре" монтного ресурса в интервале времени между моментом диагностирования и моментом вывода установки в ремонт, 3(P,t) — интеграл от Р (0,1) В условиях данного примера определены значения величин Р(0,t)= 0,98, 3(0Ц = 1987 ч и l(= 1,86.

В результате численного. решения уравнений (1) и (2) на ЭВМ определяют величину времени межремонтного ресурса данного агрегата, равную

8500 ч.

Как показали расчеты, проведенные применительно к конкретному типу газоперекачиваюших агрегатов ГТК-10-4

ЗО (Ч = 10000 квт), работающих в определенных условиях (газопровод Оренбург-Госграница СССР), использование изобретения позволяет снизить годовое время простоя во всех видах ремонта, например, от 850 до 500 ч, уменьшить затраты на ремонт от 2,5 до 1,5% от стоимости нового агрегата, увеличить среднее по парку агрегатов значение межремонтного ресурса от 8000 до 12000 ч.