Оценка срока службы лопасток первой степени газовой турбины  високого давления

Yасмина Ассоул,

Самира Бенбелаид,

Вера Шијачки - Жеравчић,

Гордана Бакић,

Милош Ђукић

 

После появления преждевременных изломов появившихся у лопасток первой степени турбины высокого давления определëнного типа турбореактора в одной местной авиакомпании, наступили исследования с целью определения их надëжного срока службы. Лопастки первой степени турбины высокого давления в течение работы подвергались одновременному действию давления газа из камеры сгорания, центрифугальной силы в случае лопасток ротора, большим перепадам температур, а в том числе и агрессивной рабочей среде. Комбинация всех  приведëнных факторов вызывает очень комплексное напряжëнное состояние лопасток, а в том числе и возможность появления многократных механизмов повреждений: усталости вызваной флюктуациями в механическом напряжении, термомеханической усталости вследствие температурных перепадов и коррозии напряжëно нагруженных составных частей. Чтобы  определить срок службы в данных условиях, необходимо оценить напряжения которым лопастки подвергаются, учитывая несколько переменных в работе принятых в роли определителя. Здесь рассматривана взаимная передача теплоты между сгорелыми газами и металом лопасток турбины. Здесь расчитано совокупное напряжение на два типа лопасток имея в виду термические эффекты и механическую нагрузку. Напряжëнный цикл потом расчитан за различные фазы работы турбореактора, с переменами термических и механических свойств. Оценка надëжного срока службы  сделана с применением двух  подходов: первоначальной модели и подхода с допуском повреждений, учитывая механический рост повреждения и рост эффекта питинг коррозии. Расчëт применëн и на лопастки  статора и на лопастки ротора турбины высокого давления турбореактора, выработаные из стали НИ 738. Обнаружено, что эти комплектующие части высокого риска и в том числе и определëн и риск с аспекта возможных последствий от излома. Полученные результаты рассматриваны с целью разрешения проблем и приношения надëжного решения с аспекта процедуры обслуживания, но и конструкционного решения.

Ключевые слова: турбина, газовая турбина, лопастки турбины, усталость материала, ползучесть, питинг коррозия срок службы, обсуждение надëжности.