«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Диагностика газотурбинного двигателя по термодинамическим параметрам

УДК: 62-91:62-13:62-97
DOI: 10.33285/0130-3872-2022-10(358)-12-18

Авторы:

¹ Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия

Ключевые слова: параметры газового тракта газотурбинного двигателя, диагностика технического состояния, тренды изменения безразмерных диагностических параметров

Аннотация:

Диагностика газотурбинного двигателя посредством измерения параметров газового тракта и непосредственного статистического анализа этих величин не слишком эффективна ввиду того, что эти параметры напрямую зависят от режима работы двигателя. В то же время режим работы осевого компрессора и турбины, в основном, связан с изменением частоты вращения вала (или валов внутреннего и внешнего, если схема двух- или трехвальная). При этом происходит изменение режима течения газа (массового расхода и, как следствие, температур на ступенях сжатия компрессора и дросселирования турбины). Даже при наличии датчиков давления и температуры в непосредственной близости от быстро вращающихся лопаточных колес взаимосвязь параметров, снимаемых с них (их зависимость от режима), сильно ограничивает достоверность обработки этих данных. Пакетное добавление к измерительной информации ещё и данных датчиков вибрации только усложняет статистический анализ, не увеличивая достоверности выводов о техническом состоянии газотурбинного двигателя. При этом методы математического моделирования приобретают особую актуальность, так как в результате вычислений дают возможность нахождения параметров, непосредственно не измеряемых, но важных для оценки состояния двигателя. Эти диагностические параметры – безразмерные, незначительно меняющиеся при не слишком существенном изменении режима работы – позволяют по систематическим изменениям в процессе длительной эксплуатации (трендам) делать вывод об изменении состояния газотурбинного двигателя.

Список литературы:

1. Бунякин А.В., Торбеев С.А. Диагностика проточной части авиационных ГТД на примере ТРДД Д-36 // Науч. вестн. МГТУ ГА. – 2006. – № 109. – С. 30–37.
2. Бунякин А.В., Торбеев С.А. Диагностирование ТРДД Д-36 с использованием новой математической модели // Науч. вестн. МГТУ ГА. – 2006. – № 109. – С. 38–43.
3. Gas Turbine Driven GPU Diagnostics by the Gas Path Parameters / D.A. Inozemtsev, E.I. Velichko, A.V. Bunyakin, A.V. Muzykantova // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – Vol. 720. Int. science and technology conf. "Earth science", 25-26 Jan., 2021, City of Vladivostok, Russian Federation. – DOI: 10.1088/1755-1315/720/1/012076
4. Величко Е.И., Иноземцев Д.А. Роль параметрической диагностики в общей системе определения текущего технического состояния газоперекачивающих агрегатов // Проблемы геологии, разработки и эксплуатации месторождений и транспорта трудноизвлекаемых запасов углеводородов: материалы всерос. науч.-техн. конф. (с междунар. участием), Ухта, 05-06 нояб. 2020 г. – Ухта: УГТУ, 2021. – С. 238–241.
5. Принципы построения и структура системы диагностического обслуживания газоперекачивающих агрегатов / Д.А. Иноземцев, Е.И. Величко, М.С. Степанов, И.А. Колесник // REFERATOTECH: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Краснодар, 24 окт. 2020 г.: в 3 т. – Краснодар: Изд.Дом – Юг", 2020. – Т. 1. – С. 148–151.
6. Моделирование технологических процессов транспорта газа в магистральных трубопроводах / П.С. Кунина, А.В. Бунякин, Е.И. Величко [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2016. – № 5. – С. 30–33.
7. Величко Е.И., Музыкантова А.В., Иноземцев Д.А. Анализ причин отказов газотурбинных приводов газоперекачивающих агрегатов // REFERATOTECH: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Краснодар, 24 окт. 2020 г.: в 3 т. – Краснодар: Изд. Дом – Юг", 2020. – Т. 1. – С. 69–72.