3.3 Диагностика гпа

При работе ГПА происходят загрязнения и эрозия лопаток осевого компрессора, увеличение радиальных зазоров в проточной части компрессора и турбины, износ лабиринтовых и масляных уплотнений, эрозия рабочего колеса нагнетателя, возникновение трещин в лопатках компрессора и турбины, элементах камеры сгорания и прогаров жаровой трубы и сопловых лопаток, появление механических повреждений лопаток компрессора и турбины и т.п.

В центробежном нагнетателе природного газа наиболее распространенными дефектами проточной части в результате длительной эксплуатации являются эрозия и подрез лопаток рабочего колеса и износ лабиринтового уплотнения на покрывающем диске. Путем снятия опытной характеристики в параметрах

подобия и сравнение с паспортной также удается составить приблизительное представление о износе лабиринтового уплотнения и частично об износе лопаток рабочего колеса и диффузора.

Анализ проб масла особенно важен для ГТУ, имеющих внутренние, т.е. встроенные в проточную часть, подшипники, а также для ГТД на подшипниках качения. Детекторы стружки магнитного типа позволяют судить о появлении в масле продуктов износа ферромагнитных материалов, а сигнализаторы стружки электрического или индуктивного типа – также об износе немагнитных металлических деталей.

Методы вибрационной и виброакустической диагностики, заметно развившиеся за последние годы, основаны на том, что ГТУ и нагнетатель при работе выделяют большое количество вибрационных и акустических сигналов, которые являются комбинацией механических колебаний и аэродинамических явлений.

Отклонения в нормальной работе агрегата меняют характер этих сигналов, поэтому их анализ позволяет судить об изменениях в работе ГПА. Сигнализатор вибраций опор и роторов можно рассматривать как простейшее средство вибродиагностики. Однако не всегда с помощью штатных приборов удается распознать, является ли повышенная вибрация следствием возникшей неуравновешенности ротора, или ослабления болтового соединения, или нарушения посадки дисков, или вызывается другими причинами.

Развитие виброакустической диагностики предусматривает проведение спектрального анализа с помощью анализаторов с высокой разрешающей способностью и специальную его обработку. Акустический контроль применим в первую очередь для анализа работы камеры сгорания, зубчатых передач. Широкое внедрение его сдерживается отсутствием аппаратуры для штатных измерений и ее сложностью.

Эндоскопия ГТУ, т.е. визуальное обследование поверхности деталей с источником света (эндоскопов или бороскопов), может проводиться только на остановленном ГПА. Она может быть эффективной только в том случае, если конструкция агрегата специально приспособлена для этого.Статор ГПА должен иметь необходимое число лючков и заглушенных отверстий, а расположение их не должно нарушать работы ГТУ.

Обоймовые конструкции статора предоставляют меньше возможности для эндоскопии, чем безобоймовые. Для осмотра труднодоступных мест необходимо использовать гибкие эндоскопы со стекловолоконной оптикой. Во всех случаях размеры дефектов с помощью оптики увеличиваются в несколько раз.

Дальнейший шаг контроля технического состояния на остановленном агрегате – использование ультразвукового и токовихревого контроля для обнаружения трещин в деталях ГТУ. Однако для широкого внедрения этого метода обследования требуется существенная переработка конструкции ГПА с целью обеспечения хорошей доступности контролируемых элементов, а также создание специальных дефектоскопов.

Техническая диагностика ГПА должна базироваться на распознавании состояния агрегата и его основных систем условиях ограниченной информации. Для новых ГПА необходима автоматизированная система технической диагностики, которая не только сигнализировала бы о неисправностях, но и принимала меры по предотвращению вынужденного останова агрегата. Это позволило бы внедрить систему обслуживания и ремонта агрегата по его фактическому техническому состоянию. Эксплуатация большого парка ГПА по состоянию в соответствии с рекомендациями системы технической диагностики должна дать большой экономический эффект.