ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

9
Содержание
том 63 / Сентябрь, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-3-228-236

УДК 621.165, 616-072.1, 004.932.2

Комплексная система эндоскопирования для контроля эрозионного износа лопаток паровых турбин

Шуть Г. А.
НПО „Энергореновация“; технический директор


Пузырев Е. И.
НПО „Энергореновация“; генеральный директор


Васильева А. В.
Университет ИТМО; кафедра оптико-электронных приборов и систем; аспирант


Васильев А. С.
Университет ИТМО; аспирант


Некрылов И. С.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; аспирант


Ахмеров А. Х.
Университет ИТМО; инженер


Тимофеев А. Н.
Университет ИТМО; ведущий инженер


Читать статью полностью 

Аннотация. Рассматриваются особенности работы системы видеоэндоскопирования рабочих лопаток паровой турбины без вскрытия корпуса цилиндров в режиме работы турбоагрегата на валоповоротном устройстве. Предложены концепция системы и ее структурная схема, в состав которой входят гибкий и жесткий видеоэндоскопы, синхродатчик и персональный компьютер. Представлен алгоритм вычисления длины хорды лопаток методом цифровой обработки изображения, позволяющий оценивать динамику износа рабочих лопаток во времени. С использованием разработанного экспериментального стенда, моделирующего ротор турбины, проведены исследования статической характеристики синхродатчика и оценена погрешность определения длины хорды лопаток. Экспериментальные исследования показали, что погрешность определения длины хорды в предложенной конфигурации системы не превышает 0,2 мм.
Ключевые слова: система видеоэндоскопирования, лопатки турбины, цилиндры низкого давления, эрозионный износ, техническое зрение

Список литературы:

 

  1. Шпензер Г. Г., Захаров А. В., Тюхтяев А. М. Устойчивость потока в последних ступенях цилиндров низкого давления паровых турбин // Науч.-техн. ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2014. № 3 (202). С. 54—61.
  2. Малорасходные режимы ЦНД турбины Т-250/300-240 / Под ред. В. А. Хаимова. СПб: БХВ-Петербург, 2007. 240 с.
  3. Поваров О. А., Станиша Б., Рыженков В. А. Исследование эрозионного износа рабочих лопаток паровых турбин // Теплоэнергетика. 1988. № 4. С. 66—69.
  4. Шкотов Ю. Д. Об эрозионном износе проточных частей паровых турбин // Энергетик. 1990. № 4. С. 16 —17.
  5. Севидова Е. К., Мацевитый В. М., Казак И. Б., Вакул К. В. Оценка защитных свойств многослойных покрытий для лопаток паровых турбин // Электронная обработка материалов. 2007. № 6. С. 4—9.
  6. Смыслова М. К., Исанбердин А. Н. Технологические особенности восстановления эксплуатационных свойств титановых лопаток паровых турбин // Вестн. Уфим. гос. авиационного технического ун-та. 2006. Т. 7, № 1. С. 103—109.
  7. Staniša B., Ivušić V. Erosion behaviour and mechanisms for steam turbine rotor blades // Wear. 1995. Vol. 186.
    P. 395—400.
  8. Gerber A. G., Sigg R., Völker L., Casey M. V., Sürken N. Predictions of non-equilibrium phase transition in a model low-pressure steam turbine // Proc. of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy. 2007. Vol. 221, N 6. P. 825—835.
  9. Heymann F. J. Liquid impingement erosion // ASM handbook. 1992. Vol. 18. P. 221.
  10. Шубенко А. Л., Голощапов В. Н., Стрельников И. С., Решитько И. В. Влияние крупнодисперсной влаги на рабочие процессы влажнопаровых ступеней турбин // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. 2014.
    № 11 (130). С. 28—39
  11. Ahmad M., Schatz M., Casey M. V. Experimental investigation of droplet size influence on low pressure steam turbine blade erosion // Wear. 2013. Vol. 303, N 1—2. P. 83—86.
  12. Амелюшкин В. Н. Измерение эрозионного износа лопаток паровых турбин // Тр. ЦКТИ. 1985. Вып. 221.
    С. 55—58.
  13. Хаимов В. А., Ляпунов В. М., Рубинов А. М., Шелест С. О. Система оперативного контроля и диагностики эрозионного износа лопаточного аппарата паровых турбин // Тр. ЦКТИ. 2003. № 292. С. 114—122.
  14. Gavrilov I., Popov V. Influence of the temperature of the heating steam on the characteristics of the liquid phase downstream the stator blades of steam turbine // J. of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1128, N 1. P. 012122.
  15. Хаимов В. А., Кокин В. Н., Пузырев Е. И., Воронов Е. О., Ганжин В. А. Внедрение системы оперативного контроля и диагностики эрозионного износа рабочих лопаток мощных паровых турбин // Электрические станции. 2006. № 12. С. 32—36.
  16. Endoscope Inspection [Электронный ресурс]: .
  17. Grant B. Steam Turbine Maintenance & Repair Management [Электронный ресурс]: .
  18. Burkhardt G., Parvin A., Fisher J. Remote inspection of steam turbines with turbine casing in place // Proc. of the 6th Intern. Conf. on NDE in Relation to Structural Integrity for Nuclear and Pressurized Components. 2007 [Электронный ресурс]:< https://www.ndt.net/article/jrc-nde2007/papers/30_16-23.pdf>.
  19. Дмитриев А. Л. Оптические методы обработки информации: Учеб. пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2005.
  20. Trushkina A. V., Vasilev A. S., Serikova M. G., Anisimov A. G. High-reflection microprismatic material as a base for passive reference marks in machine vision metrology applications // Automated Visual Inspection and Machine Vision II, Intern. Soc. for Optics and Photonics. 2017. Vol. 10334. P. 103340G.
  21. RK 318 Retro-reflective photoelectric sensors // Leuze electronic. 2019 [Электронный ресурс]: .
  22. Otsu N. A threshold selection method from gray-level histograms // IEEE Transact. on Systems, Man, and Cybernetics. 1979. Vol. 9, N 1. P. 62—66.
  23. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений М.: Техносфера, 2015. 1104 с.