Ученые Пермского «политеха» нашли способ сократить время и затраты на ремонт газотурбинных установок
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали новый метод для эффективной очистки лопаток газотурбинных установок (ГТУ) в автоклаве с использованием раствора серной и ортофосфорной кислот и выявили их оптимальную концентрацию.
Дело в том, что, несмотря на устойчивость к высокой температуре, лопатки газотурбинных установок (ГТУ) подвержены ее негативному влиянию и механическим нагрузкам. В процессе эксплуатации на их поверхности появляются микротрещины и образуется плотный оксидный слой, который замедляет ремонтные работы, которые важны для продления их жизненного цикла. Поэтому одна из важных задач при ремонте лопаток — очистка поверхности от оксидов металлов в труднодоступных местах и образовавшихся микротрещинах.
Для избавления от нагара и других компонентов применяют способы с применением различных моющих средств, которые не позволяют полностью отделить оксидную пленку. Применяют также метод катодной очистки с использованием электрического тока. Однако для использования такой технологии необходимо обработать поверхность растворителями и щелочными реагентами, которые повышают риск разрушения металла.
Владимир Пойлов, доктор технических наук, профессор кафедры химических технологий ПНИПУ:
— Мы выяснили, что обработка раствором кислот с концентрацией 5% помогает частично удалить оксиды металла с поверхности лопатки. Раствор 7,5% более эффективен, но все же оставляет нетронутые участки. После очистки 10%-ным раствором поверхность образца полностью избавилась от оксидов металлов. Отслоившаяся пленка не растворилась в смеси. Это означает, что используемые кислоты в первую очередь разъедают слой поверхности сплава лопатки, расположенный под оксидной пленкой, а саму пленку оставляют более или менее цельной.
Эксперименты помогли определить идеальную концентрацию растворов серной и ортофосфорной кислот при двухстадийной очистке поверхности лопаток двигателя ГТУ от оксидов металлов.
Результаты исследования применимы во всех отраслях производства, где в качестве источника энергии используются газотурбинные установки. Применение 10%-ного раствора кислот в автоклаве поможет ускорить ремонтные работы, снизить трату ресурсов, а также увеличить экономическую выгоду при производстве лопаток.
Напомним, ПНИПУ является участником Пермского НОЦ и ведет разработки в рамках технологического проекта «Передовые производственные технологии авиадвигателестроения».
