Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2024, №02



2024 №02 (04)

DOI of Article 10.37434/tdnk2024.02.05

2024 №02 (06)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2024, №2, стор. 34-40

Виявлення втомних тріщин у зоні галтельних переходів сталевих лопаток промислових газових турбін вихрострумовим методом

В.М. Учанін¹, Д. Нардоні², П. Нардоні²

¹Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України. 79060, м. Львів, вул. Наукова 5. E-mail: vuchanin@gmail.com
²I&T Nardoni Institute. Фольцано, Брешія, Італія. E-mail: nardoni.campus@gmail.com

Розглянуто результати експериментальних досліджень, метою яких є створення ефективної технології вихрострумової дефектоскопії критичної зони галтельних переходів лопаток газових турбін із феромагнітних сталей. Запропоновану технологію контролю реалізовано з використанням селективних вихрострумових перетворювачів (ВСП) подвійного диференціювання, які забезпечують високу чутливість під час контролю за умови зміни зазору між робочою поверхнею ВСП і поверхнею лопатки в галтельній зоні. Проведені дослідження сигналів ВСП типу МДФ 0501 (діаметр робочої поверхні – 5 мм) дозволили мінімізувати вплив завад вибором оптимальної робочої частоти та обрати оптимальну траєкторію сканування контрольованої зони. Ефективність запропонованої технології контролю підтверджено на реальній лопатці газової турбіни зі штучним дефектом завдовжки 2 мм і завглибшки 0,2 мм, що характеризує заданий технічним завданням поріг чутливості. Технологію контролю також успішно використано під час її випробувань на підприємствах енергетичної галузі. Бібліогр. 20, рис. 9.
Ключові слова: лопатка газової турбіни, галтельний перехід, вихрострумовий перетворювач, робоча частота

Надійшла до редакції 11.04.2024
Отримано у переглянутому вигляді 10.05.2024
Прийнято 12.06.2024

Список літератури

1. Benini, E. (Ed) (2011) Advances in gas turbine technology. InTech, Rijeka, Croatia. www.intechopen.com.
2. Mane, S. (2023) Advancements in gas turbine engine technology: A conceptual aspect. Inter. J. of Enhanced Reseach in Science, Technology & Engineering, 12(7), 37–41. DOI: https://doi.org/10.55948/IJERSTE.2023.0706
3. Субботович В.П., Юдин Ю.А., Юдин А.Ю., Бояршинов А.Ю. (2013) Исследование прикорневой зоны рабочей лопатки турбины. Вісник НТУ «ХПІ», Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. Харків, НТУ «ХПІ», 13(987), 34–37.
4. Sameezadeh, M., Farhangi, H. (2012) Fracture analyzes of generator fan blades. Applied Fracture Mechanics, Rijeka, InTech, 311–330. www.intechopen.com.
5. Rajabinezhad, M., Bahrami, A., Mousavinia, M., Seyedi, S., Taheri, P. (2020) Corrosion-fFatigue failure of gas-turbine blades in an oil and gas production plant. Materials, 13(4), 900. DOI: https://doi.org/10.3390/ma13040900.
6. Abassi, W., Rahman, S., Metala M. (2008) NDE techniques and lifetime assessment of turbine equipment. Power-Gen International, Orlando Florida.
7. Pitkänen, J., Hakkarainen, T., Jeskanen, H. et al. (2000) NDT methods for revealing anomalies and defects in gas turbine blades. 15th World Conf. on Non-Destructive Testing, Rome. www.ndt.net.
8. Abassi, W., Fair, M. (2006) Ultrasonic phased array inspection of turbine components. 9th European Conf. on Non-Destructive Testing, Berlin. www.ndt.net.
9. Libby, H. (1971) Introduction to electromagnetic nondestructive test methods, 1st ed. Wiley-Interscience, New York, NY, USA.
10. Udpa, S.S., More, P.O. (Eds) (2004) Nondestructive testing handbook (third edition). Vol. 5, Electromagnetic testing, American Society for NDT.
11. Garcíamartín, J., Gómezgil, J., Vázquezsánchez, E. (2011) Non-destructive techniques based on eddy current testing. Sensors, 11, 2525–2565. DOI: https://doi.org/10.3390/ s110302525
12. Helifa, В., Oulhadj, A., Benbelghit, A., Lefkaier, I., F. Boubenider F., Boutassouna D. (2006) Detection and measurement of surface cracks in ferromagnetic materials using eddy current testing. NDT&E International, 39, 384– 390. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2005.11.004.
13. Jansen, H. (2012) Eddy current testing: profiled eddy current probes for complex shape iInspection. 18th World Conf. on Non-Destructive Testing, Durban. www.ndt.net.
14. Nath, S. C., Batzinger, T. J., Rose, C. M., Plotnikov, Y. A., Herd, K. G. (2004) Method for in-situ eddy current inspection of coated components in turbine engines. US Patent № 6707297, G01N27/82, GE Company, publ. 16.03.2004.
15. Tian, G.Y., Sophian, A. (2005) Reduction of lift-off effects for pulsed eddy current NDT. NDT&E International, 38, 319–324. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2004.09.007
16. Kuts, Y., Lysenko, J., Dugin, A., Zakrevskii, A. (2016) Analysis of an eddy-current transducer with impulsive excitation in the nondestructive testing of cylindrical objects. Mater. Sci., 52(3), 431-437. DOI: https://doi.org/10.1007/ s11003-016-9975-4.
17. Uchanin, V., Nardoni, G. (2019) Detection of cracks in ferrous steel structures: new innovative eddy current techniques. Procedia Structural Integrity, 16, 198–204. DOI: https://doi. org/10.1016/j.prostr.2019.07.041
18. Uchanin V., Nardoni G. (2013) Eddy current detection of cracks in ferromagnetic steel structures. The Fundamentals of Structural Integrity and Failure. Ed. by M. Richard. Wilcox, Nova Science Publishers, NY, USA, 193–221.
19. Учанін В.М., Іващенко К.А. (2021) Виявлення дефектів конструкцій із феромагнітних сталей через шар антикорозійного покриву без його видалення. Методи та прилади контролю якості, 1(46), 5–14. DOI: https:// doi.org/10.31471/1993-9981-2021-1(46)-5-14
20. Uchanin, V. (2023) Surface eddy current probes of double differential type as an effective tool to solve non-destructive inspection problems. The Paton Welding J., 2, 46–55. DOI: https://doi.org/10.37434/tpwj2023.02.07

---

Реклама в цьому номері:

---