Серийные испытания

Место проведения: Заводы изготовители после начала серийного выпуска ГТУ.

Виды серийных испытаний: 1. Сдаточные испытания.

2. Контрольные испытания.

3. Длительные испытания.

1. Сдаточные испытания – этому виду испытаний подвергается каждая выпущенная ГТУ.

Цель: проверка режимных характеристик (проверка качества изготовления и сборки, выявляются дефекты производства)

После сдаточных испытаний машина консервируется для транспортировки, сдаточные испытания проходят все выпущенные турбоагрегаты.

2 Контрольные испытания.

Проводят после переборки двигателя после сдаточных испытаний. Во время испытаний не должно быть выявлено никаких отказов и дефектов.

3. Длительные испытания.

Цель: проверка ресурсных возможностей двигателя.

Место проведения: Завод – изготовитель.

Виды длительных испытаний:

- на гарантированный срок службы до первой переборки – позволяет определить надежность и стабильность производства. Если двигатель не проходит эти испытания, его производство останавливают для выявления причин.

- до полного разрушения двигателя проводятся периодами, равными по длительности ресурсу двигателя. Между периодами проводится переборка двигателя с полной дефектацией деталей. Изношенные детали заменяются. Испытания проводят до момента замены определенного числа деталей по техническим условиям. При таких испытаниях определяется срок службы двигателя с ремонтами.

Примечание: Контрольные и длительные испытания проводятся только в авиадвигателестроении.

Эксплуатационные испытания.

Проводят на головных образцах серийной продукции на месте эксплуатации при реальной эксплуатации. По существу это эксплуатация под наблюдением изготовителя. Такие испытания длятся по несколько лет. Изготовитель накапливает опыт для совершенствования серийных агрегатов и для будущего проектирования.

Все выше перечисленные испытания направлены на анализ общих показателей двигателей (экономичность и ресурс). Но заводы-изготовители проводят большое количество специальных испытаний на шум, вибрацию, прочность и т.д. При этом используется узкоспециальное оборудование и проводятся эти испытания узкими специалистами. Эти испытания труднее организовать из-за дороговизны и труднодоступности нестандартного оборудования.

Государственный стандарт «Установки газотурбинные. Методы испытаний». Гост 20440- 75

Распространяется: - на стационарные энергетические и приводные ГТУ;

- на конвертированные авиационные и судовые ГТД.

Стандарт устанавливает методы контрольных испытаний ГТУ.

Стандарт не распространяется: - на газовые турбины газопаровых установок;

- утилизационные турбины и т.д.

Испытания должны проводиться перед вводом ГТУ в эксплуатацию для проверки их соответствия требованиям ГОСТ и технической документации.

Контрольным испытаниям должны подвергаться серийные образцы ГТУ.

Объем испытаний:

1. Проверка теплотехнических показателей — определение мощности, к.п.д. или удельного расхода

тепла в установленных нормальных (рабочих) условиях.

2. Проверка рабочих характеристик:

- комплексное опробование при длительной непрерывной работе с номинальной нагрузкой;

- проверка работы защитных устройств;

- проверка эффективности работы системы автоматического регулирования;

- проверка вибрационных характеристик;

- проверка надежности пусков;

- определение характеристик пускового процесса;

- определение рабочих характеристик систем автоматич. управления, регулирования и защиты;

- определение х-к осн. элементов ГТУ: турбин, компрессоров, КС, теплообменных аппаратов;

- определение вредных выбросов в окружающую среду;

- определение шумовых характеристик;

- определение тепловыделении;

- проверка противообледенительной системы.

Испытания должны проводиться на месте эксплуатации, но допускается проведение их и их этапов на заводах изготовителях.

Сроки испытаний устанавливаются соглашениями между изготовителем и заказчиком с учётом темпов подготовки.

Готовность ГТУ к испытаниям определяется :

1. Схема работы ГТУ во время испытаний должна полностью соответствовать принятой для нормальной

эксплуатации.

2. Перед началом испытаний должны быть произведены осмотр и очистка проточных частей,

трубопроводов и прочих элементов газотурбинной установки.

Проверка значений мощности и КПД должна проводиться при нормальных условиях. Нормальные условия определяются для входа и выхода ГТУ.

Нормальные условия:

1. Для воздуха: в срезе входного патрубка компрессора (компрессора низкого давления) - полное

давление 1,033 кгс/см², полная температура 15°С, относительная влажность 60%.

2. Для уходящих газов: в срезе выходного патрубка турбины (турбины низкого давления) или регенератора, если ГТУ работает по регенеративному циклу - статическое давление должно быть равным 1,033 кгс/см².

3. При промохлаждении воздуха температура охлаждающей воды на входе в теплообменник

должна быть равной 15°С.

Если при испытаниях параметры рабочих тел отклоняются от перечисленных нормальных условий, то результаты испытаний приводятся к нормальным условиям по специальной методике. Приведение к нормальным условиям даёт возможность сопоставлять работу ГТУ при различных условиях.

n_ПР = n_ИЗМ ; Тпр = Тизм ^. Тао / Та ; Gв пр = Gв изм ^. Pао / Pа ;

Nпр = Nизм ^. Pао / Pа ^. ; Gтоп пр = Gтоп изм ^. Pао / Pа ^{. .} Q_РО^Н / Q_Р^Н ;

Топливо при испытаниях. При испытаниях должно применяться топливо, предусмотренное конструкцией ГТУ или соответствующее ему по свойствам.

Режимы испытаний. Режимы испытаний определяются соглашением между заказчиком и исполнителем.

Перечень возможных режимов:

1. При максимальной нагрузке (при макс. температуре перед ТВД).

2. При номинальной нагрузке.

3. При нагрузках в 75% ,50%, 25% от номинала.

4. Без нагрузки (на холостом ходу).

5. При расчётном отношении температур газов на входе в ТВД и воздуха на входе в ОК (Т_1Т / Т_1К).

Режимы во время испытаний должны быть установившимися. Во время испытаний нужно выделять время на стабилизацию ГТУ до начала испытаний. При этом время окончания стабилизации определяется допустимым отклонением от параметров.

Требования к организации измерений.

Для измерений должны применяться приборы повышенной точности или образцовые. Приборы до и после испытаний должны быть протарированны, тарировочные характеристики должны храниться вместе с результатами испытаний.

Измерительные устройства не должны влиять на показатели ГТУ (не должны загромождать проточную часть, не должно быть утечек через них).

Для контроля стабильности режима в дополнение к контрольным приборам устанавливают самопишущие регистрирующие приборы, которые позволяют проследить за процессом во времени.

Отчёты и показания приборов должны быть синхронизированы.

На каждом режиме должно быть проведено не менее пяти отсчетов показаний приборов (это позволяет иметь вероятность при оценке случайной погрешности равной 0,95).

Время измерений на каждом режиме должно быть в пределах 15—60 мин.

При обнаружении в отдельных отсчетах отклонений каких-либо основных величин от их средних за время опыта значений, то число отсчетов должно быть увеличено, а достоверность полученных средних величин специально обоснована.

Рез-ты заносятся в бланки, исправления не допускаются, бланки подписываются наблюдателями.

Условия признания результатов испытания недействительными:

1. Отступление от предварительно установленной программы (несоблюдение режимов, использование других приборов и т.д.).

2. Отступление от методики испытаний (последовательность например нарушена).

3. Значительные погрешности измерений.

4. Невозможность оценки влияния отступлений от методики и программы и погрешностей на конечные результаты.

Допустимые погрешности измерений при испытаниях не должны превышать значений, указанных в таблице 1.

Таблица 1

Наименования измеряемых величин	Допустимые погрешности измерений	Допустимые отклонения отдельных отсчетов oт средних значений
Мощность. %	0.5	1,0
Расход топлива, %	1,0	2,0
Теплотворная способность, %	0,4	2,0
Температура газов, %	0,5	1,0
Частота вращения, %	0,25	1,0
Барометрическое давление, %	0,25	0,5
Температура воздуха перед компрессором, °С	0,5	2,0
Относительная влажность воздуха, %	5,0	10,0
Температура охлаждающей воды, °С	0,2	2,0
Расход охлаждающей воды, %	1,5	4,0
Разрежение в срезе входного патрубка компрессора, кгс/см2	0,0005	0,001
Избыточное давление или разрежение в срезе выходного патрубка турбины, кгс/см2	0,0005	0,001
Температура топлива, 0С	1	3

В колонке «Допустимые погрешности» - задается требуемая точность метода измерения. Требуемая точность сильно различается для разных параметров – т.е. разные параметры по разному влияют на рез-ты испытаний.

В колонке «Допустимые отклонения…» - задается информация для оценки стабилизации режима при измерениях.