Metoda kontroli ostrza

Metoda kontroli łopat to praktyka monitorowania stanu łopaty, takiej jak łopata wirnika helikoptera , pod kątem pogorszenia lub uszkodzenia. Wspólnym obszarem zainteresowania w przemyśle lotniczym jest wykrywanie pęknięć, które są często kojarzone ze zmęczeniem . Zautomatyzowana technologia monitorowania stanu łopat została opracowana dla śmigłowców i spotkała się z powszechnym przyjęciem. Technika ta jest rutynowo zalecana przez władze ds. Zdatności do lotu do kontroli silników. Innym sektorem komercyjnym, w którym takie monitorowanie stało się ważne, jest wytwarzanie energii elektrycznej , zwłaszcza na farmach wiatrowych .

Lotnictwo

Śmigła używane do napędzania wielu samolotów wymagają regularnych przeglądów w celu zapewnienia ich integralności. Częstotliwość takich przeglądów jest zwykle określana przez producenta śmigła. Niezależnie od tego, czy są wykonane z drewna , metalu czy materiałów kompozytowych , oględziny zwykle wystarczają do zaobserwowania wszelkich oznak awarii, złego stanu lub uszkodzeń. Jednak niektóre materiały kompozytowe wymagają wykonania dodatkowych technik, takich jak skany ultrasonograficzne , w celu wykrycia problemów podpowierzchniowych, które mogą nie mieć żadnych zewnętrznych oznak ich obecności.

Podobnie, łopatki wentylatorów silników odrzutowych są podatne na pękanie i dlatego wymagają rutynowych przeglądów przeprowadzanych przez operatorów. Takie kontrole są zwykle przeprowadzane podczas okresów konserwacji, zwykle przy użyciu kombinacji skanów wizualnych i ultradźwiękowych wykonywanych na każdej łopatce wentylatora przez techników w celu wykrycia wszelkich pęknięć. W październiku 2018 roku zarówno Federalna Administracja Lotnictwa (FAA), jak i Europejska Agencja Bezpieczeństwa Lotniczego (EASA) wydały zaktualizowane dyrektywy dotyczące zdatności do lotu , które określały częstsze kontrole łopat silnika turbowentylatorowego CFM International CFM56-7B używanego w wielu samolotach pasażerskich .

Awaria głównej łopaty wiropłata podczas lotu prawdopodobnie doprowadziłaby do poważnego wypadku zagrażającego życiu. W związku z tym producenci opracowali techniki wykrywania, które chronią przed uszkodzeniem ostrza spowodowanym pękaniem zmęczeniowym. Powszechna metoda polega na zwiększeniu ciśnienia w wewnętrznej wnęce dźwigara łopaty wirnika gazowym azotem . Po utworzeniu pęknięcia następuje utrata ciśnienia, a czujnik wbudowany w podstawę łopaty wirnika wykrywa tę zmianę ciśnienia. Odczyty z tego czujnika byłyby wyświetlane pilotowi na wyświetlaczu w kokpicie. System ten ma na celu ostrzeganie operatorów przed pęknięciem łopat wirnika przed katastrofalną awarią, umożliwiając zainstalowanie łopat zamiennych przed takim skutkiem. Amerykański specjalista od śmigłowców, firma Sikorsky, zastosowała tę technologię w kilku swoich wiropłatach, w tym w seriach S-61 , S-65 i innych modelach. W niektórych przypadkach zaawansowane wykrywanie usterek łopaty wirnika może pozwolić na wykonanie naprawy, co pozwoli na dalsze użytkowanie łopaty.

Generowanie elektryczności

Stosowanie metod kontroli łopat stało się powszechne wśród turbin wiatrowych wytwarzających energię elektryczną . Wykrywanie defektów w łopatach, często przypisywanych produkcji, zwiększa niezawodność systemu, a także żywotność łopatek i umożliwia bardziej wydajną konserwację opartą na stanie ; naprawy mogą nastąpić przed wystąpieniem bardziej rozległych uszkodzeń, co minimalizuje przestoje turbiny. Pod koniec 2010 roku wczesne praktyki kontroli łopat były zazwyczaj określane jako niezdolne do wykrywania uszkodzeń na wczesnym etapie. Do tego momentu przeprowadzono znaczne badania w celu udoskonalenia optymalnych technik wykonywania badań nieniszczących (NDI). Ponadto uważa się, że zapotrzebowanie na kompleksowe systemy kontroli łopat będzie rosło wraz z kosztem przypadającym na jedną łopatę i związanymi z tym utraconymi przychodami wynikającymi z przestojów.

Łopaty turbin wiatrowych to złożone struktury zawierające materiały kompozytowe . Jako takie, podobno stanowią wyjątkowe wyzwanie dla wyzwań kontrolnych, ponieważ mają stosunkowo grube struktury czapek dźwigara i porowate linie łączenia, zmienny materiał rdzenia, a także wiele możliwych wad produkcyjnych i form uszkodzeń w trakcie eksploatacji. Techniki uległy poprawie wraz z lepszym zrozumieniem, w jaki sposób ostrza ulegają starzeniu strukturalnemu; krytyczne oceny takich technik miały na celu zmierzenie ich czułości, dokładności, powtarzalności, szybkości, łatwości interpretacji danych i łatwości wdrożenia. Naukowcy z Sandia National Labs ustalili, że do uzyskania optymalnej czułości i niezawodności inspekcji zarówno przy powierzchni, jak i głęboko pod powierzchnią, może być wymagane dokładne połączenie kilku metod inspekcji. Techniki kontroli łopat zostały przeprowadzone przy użyciu takich dziedzin, jak ultradźwięki , mikrofale , termografia , szerografia i optyka . Niektóre z tych technik można zastosować za pomocą zdalnie sterowanych bezzałogowych statków powietrznych (UAV), zmniejszając lub eliminując potrzebę tradycyjnych kontroli załogowych przeprowadzanych przez wyszkolonych wspinaczy.

  1. ^ a b „Kontrola i konserwacja śmigła” . www.flight-mechanic.com . Źródło 30 lipca 2020 r .
  2. ^ Zmartwychwstały, Tom (4 maja 2018). „Jak technicy będą szukać osłabionych łopatek wentylatora” . aerospaceamerica.aiaa.org.
  3. ^ „FAA, EASA zamawiają częstsze kontrole łopatek wentylatora CFM56-7B” . bezpieczeństwo lotów.org. 2 października 2018 r.
  4. ^ a b „Sikorsky Helicopters” , s. 614–615. Lot międzynarodowy , 10 października 1963.
  5. ^ Napert, Greg (1 maja 2000). „Kontrola i naprawa kompozytowych łopat wirnika” . AviationPros.com.
  6. ^ a b c d e    Roach, Dennis; Neidigk, Stephen; Ryż, Tom; Duvall, Randy; Paquette, Joshua A. (2015). „Opracowanie i ocena zaawansowanych metod kontroli łopat turbin wiatrowych przy użyciu skoncentrowanego eksperymentu WINDIE”. 33. Sympozjum Energetyki Wiatrowej . doi : 10.2514/6.2015-0998 . ISBN 978-1-62410-344-5 . OSTI 1242772 .
  7. ^ „NDT na łopatach wirnika turbiny wiatrowej” . forcetechnology.com . Źródło 30 lipca 2020 r .
  8. ^ „Nowa technologia kontroli łopat wiatrowych” . oedigital.com. 24 czerwca 2019 . Źródło 24 czerwca 2019 r .
  9. ^ a b c Chady, Tomasz (5 maja 2016). „Techniki kontroli łopat turbin wiatrowych”. Przegląd Elektrotechniczny . 1 (5): 3–6. doi : 10.15199/48.2016.05.01 .
  10. ^ „US7489811B2: Metoda wizualnej kontroli łopatek turbiny i systemu kontroli optycznej” . 2004.
  11. ^ DuBose, Ben (5 kwietnia 2020). „Nowe metody kontroli łopat wirnika dla morskich turbin wiatrowych” . materiałyperformance.com.
  12. ^ „Usługi serwerów kasetowych” . windtex.pl . Źródło 30 lipca 2020 r .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Blade_inspection_method&oldid=1120414638 ”