Новые методы неразрушающего контроля в действии! И

Новые методы неразрушающего контроля в действии! И. Бушуев

Надежная работа двигателя во многом обеспечивается соответствующим техническим состоянием каждой детали газовоздушного тракта (ГВТ). Одной из действенных мер предупреждения дефектов его деталей и узлов являются эндоскопические методы осмотра авиационных двигателей.
Эндоскопия, как подраздел визуально-измерительного контроля, отличается от других неразрушающих методов контроля относительной простотой и высокой информативностью.

Эндоскопический контроль эффективно дополняет результаты других неразрушающих методов контроля вихретокового, ультразвукового и т. д. Более того, в некоторых случаях (из-за невозможности прямого доступа в зону контроля) эндоскопия является единственно возможным методом неразрушающего контроля благодаря высокой маневренности и информативности. Например, существенная часть работ по эксплуатационной диагностике авиационных и промышленных газотурбинных установок приходится именно на эндоскопический контроль.
При проведении эндоскопического контроля газовоздушного тракта двигателя для доступа к деталям и узлам ГВТ, используются технологические или специальные смотровые лючки.

Первым авиационным двигателем, разработанным специалистами ОКБ №19 (ныне — ОАО «Авиадвигатель») с учетом практически полного осмотра ГВТ в эксплуатации через специальные смотровые лючки был Д-30Ф6, созданный более 30 лет назад для истребителя-перехватчика МиГ-31. Турбину и часть компрессора можно было обследовать «на крыле». Но осмотр камеры сгорания без съема двигателя с самолета предусмотрен не был, что при ограниченном ресурсе двигателя боевого самолета и нормальной работе камеры сгорания вполне допустимо.

За последние 15 лет ХХ века полеты МиГ-31 существенно сократились. Однако в настоящее время активная эксплуатация парка этих машин восстановлена. Кроме того, МиГ-31 является одним из истребителей, модернизация которых позволит сохранить преимущество российской боевой авиации над самолетами НАТО.
В связи с этим перед специалистами пермского КБ встала задача разработать план мероприятий по продлению ресурсов двигателей Д-30Ф6, в том числе подготовить и внедрить новые методы эндоскопического осмотра ГВТ.

Вариант осмотра камеры сгорания со съемом двигателя «с крыла» — не отвечает требованиям времени: минимальные затраты при максимальной эффективности. К тому же есть риск повреждения трубопроводов, электропроводки или других деталей и агрегатов двигателя или самолета. Необходимо проводить осмотр камеры сгорания, не снимая двигатель с самолета.

Анализ задачи показал возможность доставки эндоскопа к месту контроля только через смотровой лючок на корпусе соплового аппарата первой ступени турбины. Частично жаровые трубы камеры сгорания можно осмотреть при проведении осмотра лопаток: такой контроль предусмотрен РЭ. Однако степень износа или повреждения ряда деталей камеры сгорания -пламяперебрасывающих патрубков, форсунок, головок жаровых труб — оценить практически невозможно.

Рисунок 1	Рисунок 2
Рисунок 3	Рисунок 4

Примеры различных участков жаровой трубы, полученные при осмотре камеры сгорания Д-30Ф6 при помощи специальной направляющей трубки:

Рис. 1 и Рис. 2 — пламяперебрасывающий патрубок;
Рис. 3 — форсунка и головка жаровой трубы;
Рис. 4 — стенка жаровой трубы.

Для решения этой задачи были опробованы различные существующие устройства и приспособления, но ни один вариант не удовлетворял по тем или иным условиям. Поэтому была спроектирована и изготовлена специальная направляющая трубка, позволяющая через лючок на сопловом аппарате первой ступени турбины добраться во внутреннюю полость и полностью осмотреть камеру сгорания.
Контроль получился не более сложным и не менее эффективным, чем при осмотрах через смотровые лючки на других двигателях (например,
ПС-90А и его модификациях). К тому же было использовано то же самое оборудование, что и при проведении штатных осмотров ГВТ Д-30Ф6.
В настоящее время готовится внедрение данного метода контроля в эксплуатацию, что позволит сократить время и средства при продлении ресурса двигателя Д-30Ф6.
В перспективе возможно применение этой или аналогичной направляющей трубки для осмотра труднодоступных деталей и узлов газовоздушного тракта других двигателей. Например, через отверстие под свечу зажигания на камере сгорания возможно проведение осмотра лопаток соплового аппарата первой ступени двигателя Д-30 и его промышленных модификаций.

Игорь БУШУЕВ
Начальник бригады отдела
неразрушающих методов контроля
ОАО «Авиадвигатель»

S7 Technics поделился с авиакомпаниями опытом промывки авиадвигателей

На московской базе S7 Technics прошла совместная с Lufthansa Technik презентация работы первой в России установки Cyclean®

Услугу по промывке авиадвигателей с использованием немецкой установки предоставляет S7 Technics.

Lufthansa Technik и S7 Technics подписали соглашение об эксплуатации в России установки Cyclean ® , разработанной немецкими специалистами, летом 2018 года.

С применением новой установки, специалисты S7 Technics за 11 месяцев промыли более 250 двигателей. Основные преимущества Cyclean ® перед другими решениями для промывки газовоздушного тракта двигателя – меньшее время процедуры, и возможность использования установки при температуре внешнего воздуха до –10°С.

«До использования Cyclean ® на промывку двух двигателей CFM56-5В/7В нам требовалось пять-шесть часов. Теперь на это уходит около трех часов. Еще один плюс – пониженная температура окружающей среды, при которой ее можно использовать. Ранее мы работали с оборудованием, позволявшим промывать двигатели только при температуре до –5°С, что существенно сокращало периоды весной и осенью, когда его можно было применять», – отметил в своем выступлении Андрей Солдатов, инженер отдела управления жизненным циклом двигателей S7 Technics.

Опыт применения установки Cyclean ® в S7 Technics показал, что промывки двигателей с ее помощью позволяют значительно снизить темпы ухудшения (деградации) характеристик силовых установок. В первую очередь это касается запаса по температуре выходящих газов (EGT Margin).

«Регулярная промывка двигателя позволяет существенно увеличить его наработку до ухудшения параметра EGT Margin, при котором мотор необходимо направлять в плановый ремонт. После использования Cyclean ® мы зафиксировали снижение темпа деградации EGT Margin. Например, для двигателей CFM56-5B самолетов Airbus A321 примерно c 8 до 5°С на 1000 циклов. Таким образом, наработка двигателя на крыле до съема для последующего ремонта может быть увеличена на 25-30% (или на 1,5-2 года). Кроме того, предварительные результаты показали, что использование Cyclean ® может снизить удельный расход топлива при определенных условиях почти до 1,4%», — добавил Андрей Солдатов.

В конце презентации участники мероприятия ознакомились с реальным процессом мойки двигателей CFM56-5B самолета Airbus A321 с помощью установки Cyclean ® .

Курсы повышения квалификации ИТП по осмотру ГВТ двигателей отечественного производства, эксплуатируемых – российские авиалинии

Курсы повышения квалификации ИТП по осмотру ГВТ двигателей отечественного производства, эксплуатируемых ОАО Аэрофлот – российские авиалинии

Москва2009

Общие сведения о двигателях отечественного производства.

На самолетах авиакомпании «Аэрофлот» устанавливаются современные двухконтурные, турбореактивные двигатели:

Двигатели Д-30-КУ-154 — наТУ-154М

Двигатели Д-30-III-серии — ТУ-134А-3

Двигатели НК-86А — на ИЛ-86

Двигатели ПС-90А — на ИЛ-96-300

Двигатели Д-30-КУ-154, Д-30-III-серии более ранней формации.

Двух — каскадный компрессор (КНД, КВД), трубчатая камера сгорания,

турбина ВД, турбина НД.

Наличие лючков осмотра только на корпусе КНД и 1-ой ступени КВД как следствие не возможно произвести полную бороскопию двигателя.

Заключение об исправности двигателя выдается не смотря на то, что мы не знаем состояние остальных ступеней компрессора.

Двигатели НК-86А, ПС-90А–более поздней формации.

Двух — каскадный компрессор (КНД, КВД), кольцевая, трубчато — кольцевая камера сгорания,

турбина ВД, турбина НД.

Наличие лючков осмотра на корпусе КНД и КВД, камере сгорания, корпусе турбины: как следствие, возможно, произвести полную бороскопию двигателя.

Заключение об исправности двигателя выдается, зная полное состояние всех ступеней компрессора, состояние камеры сгорания, состояние ТВД и ТНД.

Цели и задачи бороскопии двигателей.

-Поддерживать парк двигателей в исправном состоянии благодаря своевременному качественному выполнению необходимых инспекций

-Предупреждать возможные отказы АТ путем выявления недопустимых и опасных дефектов.

-Прогнозировать дальнейшее развитие дефектов с учётом наработки двигателя и данных средств объективного контроля.

-Обеспечивать заинтересованные ИТС информацией в формате фото, видео, и других носителях информации.

-Выдавать протоколы инспекций с однозначным заключением о допустимости или недопустимости выявленного дефекта со ссылкой на соответствующие главы РТЭ

Особенности осмотра рабочих лопаток вентилятора

Рабочие лопатки вентиляторов имеют достаточно большие геометрические размеры.

Окружные скорости вращения достигают сверхзвуковых значений.

Профиль лопатки очень тонкий, а входная кромка имеет толщину 1-3мм.

При вращении лопаток на сверхзвуковых скоростях попадание в тракт двигателя даже

очень мелких частиц песка, льда, мелких камешков приводит к очень серьёзным повреждениям входных кромок: эрозия, забоины, вмятины, отгибы уголков.

Для определения размеров дефектов, их расположения необходимо руководствоваться схемами и чертежами, приведенными в соответствующих разделах РТЭ (см. приложение!,2,3)

а) допустимые без зачистки

в) допустимые с зачисткой (сразу или отложенные на определенное количество часов/циклов

в) не подлежащие зачистке и, следовательно, недопустимые (ведущие к отстранению двигателя от дальнейшей эксплуатации для проведения локального ремонта: замен лопатки, замена колеса, замена модуля.

Осмотр рабочих лопаток вентилятора производится, используя зрение человека.

При необходимости используются осветительные приборы: фонарь, переносная лампа,

бинокулярная лупа, управляемое зеркало.

Осмотру подлежат перо лопатки, входная и выходная кромки, призамковая часть, бандажные полки, их контактные поверхности, зоны перехода пера в замковую часть.

Производить замеры необходимо от основных баз координат:

Основные виды повреждений

-Забоина входной (выходной) кромки-координаты: длина забоины, глубина забоины, расстояние от торца (замка) лопатки в мм.

-Забоина на пере лопатки-координаты : длина, ширина, расстояние от торца, расстояние от входной (выходной) кромки в мм

-Отгиб уголка входной (выходной) кромки- координаты: длина воль входной (выходной) кромки, длина по хорде лопатки, отклонение от первоначального положения (стрела прогиба) в мм.

-Вмятина входной (выходной) кромки — координаты: расстояние от торца до середины вмятины; длина вдоль входной кромки, отклонение от первоначального положения (стрела прогиба)

Техника безопасности

Не останавливать вращающийся ротор руками: необходимо надеть заглушку на выходное устройство. Беречь руки от порезов об острые кромки лопаток: работать в перчатках. Использовать стопорные клинья для фиксации ротора. Использовать безопасное электроосвещение Использовать мягкие коврики Использовать защитные очки Использовать безопасный электроинструмент.

Зачистка повреждений производится согласно чертежам, рисункам и таблицам, приведенным в соответствующих разделах РТЭ.

Главная задача зачистки — убрать концентрацию напряжений в металле, которая образуется в месте повреждения.

Для зачистки используется режущий инструмент по металлу: бор-фрезы, отрезные круги, шлифовальные насадки, напильники, шлифовальная бумага различных №№, шлифовальные насадки (алмазные, кожаные, войлочные)

Основное правило — не перегреть металл в месте зачистки (использовать только низкооборотный привод к режущему инструменту)

Для соблюдения пропорций зачистки используются накладные шаблоны (лопатка в плане), шаблоны радиуса входной кромки — профильные шаблоны (лопатка по хорде)

Контроль места зачистки

Контроль места зачистки производится с целью определения качества материала (наличие или отсутствие трещин)

Выполняется токовихревой или пенетрантный контроль: если обнаруживается отклонение, то вопрос решается в каждом конкретном случае: дозачистка или бракуется вся лопатка-колесо-модуль.

Бороскопия рабочих лопаток КНД, подпорных ступеней.

Работа выполняется двумя исполнителями: один выполняет осмотр через бороскопический лючок доступа, а другой исполнитель вращает ротор КНД с остановкой напротив каждой лопатки. Каждая лопатка осматривается по всей длине: замок, перо, торец, входная-выходная кромки

Д-30-III-серии: осмотр только при помощи подсветки — эндоскоп не требуется.

Д-30-КУ-154: осмотр при помощи Н-200. Лопатки имеют подвижность в окружном направлении. Соблюдать осторожность при манипуляциях с эндоскопом.

НК-86А: осмотр при помощи Н-200 (всё штатно)

ПС-90А: OLYMPUS dia.8mm, flex, length-2.0m –осмотр 2-ой подпорной ступени с выходной стороны.

Бороскопия рабочих лопаток КВД

Работа выполняется двумя исполнителями: один выполняет осмотр через бороскопические лючки доступа, а другой исполнитель вращает ротор КВД с остановкой напротив каждой лопатки. Каждая лопатка осматривается по всей длине: замок, перо, торец, входная-выходная кромки. Работу может выполнять один исполнитель ели для прокрутки ротора используется электропривод.

Для лучшего обзора лопатки РНА необходимо переложить в рабочее положение

НК-86А — особенность 5ступень (осмотр через трубку отбора воздуха из среднего корпуса двигателя) бороскоп OLYMPUS rigid. Dia 8.0mm, L-540mm)

ПС-90А — особенность: все лючки находятся на корпусе I-контура. Контролер (исполнитель) находится в межтрактовом пространстве.

При обнаружении повреждения необходимо: — классифицировать повреждение

-произвести замер и указать координаты расположения

В РТЭ найти соответствующий раздел и определиться с дальнейшими действиями: зачистка,

Допуск, съём двигателя и т. д.

Необходимо соблюдать перерывы: 45мин.- работа, 15мин.- перерыв.

Дефекты рабочих лопаток КВД

Дефекты рабочих лопаток КВД: забоины, вмятины, эрозионный износ, отгибы уголков, обрывы уголков, износ торцов лопаток, касание лопаток о части статора, трещины в радиус-переходах, тещины на торцах лопаток (радиальные), трещины в поперечном сечении (аксиальные)

Бороскопия камеры сгорания (только НК-86А, ПС-90А)

Камера сгорания НК-86А имеет конструкцию кольцевого типа

Камера сгорания ПС-90А имеет конструкцию трубчато-кольцевого типа

Камера сгорания самая теплонапряженная часть двигателя.

Дефекты, возникающие в камере в основе своей от высокотемпературных воздействий.

— трещины — возникают от напряжений от температурного воздействия.

Обгорание (прогар)- длительное воздействие высокой температуры (закупорка охлаждающих отверстий и последующий перегрев.

Закоксованность топливных форсунок — продукты углеводорода забивают каналы подвода топлива, в результате форсунка не работает.

-Обгар входных кромок сопловых лопаток турбины-

Трещины на рабочих кольцах камеры сгорания

Трещины от охлаждающих отверстий

Обгар керамического покрытия

Осмотр камеры сгорания выполняется через лючки доступа, расположенные по всей окружности КС Применяются жесткие бороскопы с подвижной призмой и возможностью вращения рабочей части вокруг своей оси на 270град. В труднодоступных местах применяются гибкие бороскопы с управляемым дистальным наконечником.

Особое внимание уделять при осмотре: зонам, где подводится топливо — там большой перепад температур (НК-86А-зона нулевой форсунки) зонам воздействия газовой струи — входные кромки лопаток СА рабочих лопаток 1-ой ступени турбины стабилизаторам топливных форсунок тепловым экранам

1.14 Бороскопия турбины высокого давления

Бороскопия ТВД производится через соответствующие порты доступа на корпусе турбины.

Рабочие лопатки и лопатки соплового аппарата являются высоко — нагруженными элементами.

-обгар входной кромки пера лопаток

-обгар полок замков

-прогар на корыте

-прогар на спинке

-радиальные трещины на пере

-аксиальные трещины на пере

-износ контактных поверхностей бандажных полок

-вспучивание материала на спинке и корыте

Соответствующие эскизы и чертежи даны в РТЭ

Лопатки турбин в эксплуатации не ремонтируются

Осмотр СА 2-ой ст. ТВД выполняется бороскопом diam6мм и длиной3метра.

Осмотр выполняется вкруговую (сначала ввели бороскоп на длину окружности, а затем, постепенно извлекая, выполняется осмотр.) так осматриваются лопатки со стороны корыта, а затем со стороны спинки.

При выполнении осмотров горячей части необходимо руководствоваться таблицей по времени остывания горячей части двигателя.

Бороскопия турбины низкого давления

Бороскопия ТНД производится через соответствующие порты доступа на корпусе турбины

Технология осмотра и квалификация дефектов аналогичны п.1.14

2 Ознакомление с действующей документацией

2.1Основные документы по бороскопии:

РТЭ ПС-90А 072.30.00; 072.40.00; 072.50.0

РТЭ Д-30-КУ-154 072.30.00

РТЭ Д-30-III-cсерии гл.13 стр.142-151

РТЭ НК-86А 072.30.00; 072.41.00; 072.50.0

3 Бороскопическое оборудование и оборудование для зачистки лопаток

Бороскопическое оборудование представляет собой набор бороскопов различной длины. различных диаметров и различных углов обзора. В комплект входят источники света с галогенными лампами, имеющие возможность регулировки интенсивности света. Так же имеются гибкие бороскопы с управляемыми дистальными наконечниками со съёмными адаптерами бокового, ближнего, дальнего обзора.

Имеется возможность установки через адаптер видеокамеры или фотоаппарата.

Система видеоэндоскопа OLYMPUS IPLEX s5-новая разработка. Позволяет производить измерение размера дефекта, его архивирование в электронном виде, сохранение изображений в видеоформате.

Оборудование для зачистки лопаток компрессора

Представляет собой зачистную машинку, совмещенную с бороскопом.

Имеется набор измерительных линеек.

Имеется набор борфрез для всевозможных видов дефектов.

Для НК-86 и ПС-90 используется набор быстрорежущих вставок и державки

Зачистка производится вручную

4 Практические занятия

5 Человеческий фактор, охрана труда, техника безопасности

Установить транспарант в кабине экипажа

Заземление самолёта и приборов

Работа на исправном оборудовании

Применять средства защиты лица и рук

Стравить давление в гидросистеме реверса

Стремянки — без грязи, масла

Инструмент на стеллаже

Внимательно осмотреть окуляр и съёмный адаптер

Подключение к сети 220 в в ангаре только с помощью элктрика

«Зарубежнефть» пошла по ветру

На фоне роста популярности зеленых проектов «Зарубежнефть» рассматривает инвестиции в ветрогенерацию во Вьетнаме мощностью 1 ГВт в партнерстве с бельгийским холдингом DEME. Российская госкомпания в условиях стагнации добычи на основных нефтяных месторождениях во Вьетнаме пытается найти новые направления работы. Эксперты оценивают стоимость проекта на уровне до $800 млн. Кроме диверсификации бизнеса, он поможет снизить углеродный след группы «Зарубежнефть».

Государственная «Зарубежнефть» совместно с бельгийской DEME Group собирается заняться строительством морской ветрогенерации во Вьетнаме мощностью 1 ГВт, следует из интервью заместителя главы нефтекомпании Олега Акимова в журнале «Энергетическая политика». В проект могут войти паритетное СП «Зарубежнефти» и вьетнамской Petrovietnam «Вьетсовпетро» и две бельгийские структуры DEME Offshore BE NV и DEME Concessions Wind NV, но консорциум пока не образован. В «Зарубежнефти» не ответили на запрос “Ъ”.

После этого должен быть объявлен тендер, сроки неизвестны. При этом общий объем заявок на проекты ветрогенерации на шельфе Вьетнама превышает 67 ГВт.

DEME Group (Dredging Environmental and Marine Engineering NV) — бельгийский холдинг, занимающийся дноуглубительными и морскими строительными работами. Помимо этого, он специализируется на строительстве морских ветропарков.

У «Зарубежнефти» в рамках «Вьетсовпетро» есть значительный опыт добычи нефти на шельфе Вьетнама, который является для нее основным регионом присутствия еще с советских времен. Сама «Зарубежнефть» добывает менее 5 млн тонн нефти в год, на вьетнамские проекты, чья ресурсная база постепенно истощается, приходится примерно половина. Помимо нефтяных проектов «Зарубежнефть» рассматривает и другие направления деятельности. Как заявлял глава нефтекомпании Сергей Кудряшов в начале июня, в перспективе двух-трех лет «Зарубежнефть» хочет довести долю газа в добыче до 50%. Кроме того, в июне 2019 года в нефтекомпании было создано новое направление по развитию ВИЭ, с тем чтобы изучить возможность таких проектов в регионах присутствия — во Вьетнаме, в Боснии и Герцеговине, на Кубе и в РФ.

Владимир Путин, президент РФ, 9 июля 2019 года

Вот все знают, что, да, ветровая генерация хороша, но про птиц разве вспоминают в этом случае: сколько птиц гибнет? Они (установки.— “Ъ”) так трясутся, что червяки вылезают из земли

Российские нефтекомпании не так активно вкладываются в альтернативную энергетику, как мировые мейджоры. У ЛУКОЙЛа есть несколько небольших солнечных электростанций на собственных НПЗ в РФ и за рубежом. «Роснефть» изучает возможность создания ветрогенерации для своего потенциального таймырского проекта «Восток Ойл». О строительстве ВИЭ в Арктике задумывается НОВАТЭК. Также НОВАТЭК хочет поставлять во Вьетнам 4 млн тонн СПГ в год в рамках интегрированного проекта по созданию регазификационного терминала и газовых электростанций общей мощностью 4,5 ГВт в провинции Ниньтхуан (см. “Ъ” от 10 июня 2019 года). Однако тендер еще не объявлялся.

Проект такого размера, как Vinh Phong, можно оценить в $650–800 млн, говорит Владимир Скляр из «ВТБ Капитала». В развивающихся странах, таких как Вьетнам, часто на инфраструктурные проекты можно привлечь финансирование институтов развития под привлекательные ставки, а окупаемость обеспечивается гарантией государственного закупщика по цене на электроэнергию. По его мнению, проекты такого рода вряд ли могут сильно диверсифицировать выручку крупной нефтекомпании, однако дают существенный вклад в снижение углеродного следа по группе: как результат, продаваемая основная продукция становится более конкурентной в свете надвигающегося межгосударственного углеродного налога.