Наиболее нагруженным элементом газотурбинных двигателей (ГТД) газоперекачивающих агрегатов являются рабочие лопатки, которые подвергаются одновременному воздействию значительных статических, динамических и температурных нагрузок.
В процессе эксплуатации материал лопаток теряет свои прочностные свойства.
Текущий контроль и объективная оценка состояния материала лопаток позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию компрессорных станций, увеличить ресурс работы ГТД, добиться значительной экономии материальных средств за счет обоснованного обследования оборудования на этапе регламентных и ремонтных работ.
Для оценки фактического технического состояния материала лопаток требуется проведение разрушающего контроля отобранных представительных деталей путем изготовления микрошлифов и металлографического исследования микроструктуры металла, оценки и сравнения с эталонами, установление допустимости дальнейшей эксплуатации. Ввиду сложности, трудоемкости и длительности этих исследований такой путь вряд ли можно считать приемлемым при проведении ремонтов.
Предлагаемый способ и средство ультразвукового контроля основаны на вводе поперечных импульсных ультразвуковых колебаний в лопатку и приеме смеси отраженных от неоднородностей структуры материала ультразвуковых колебаний.
Оценка степени исчерпания ресурса лопаток основана на корреляционной связи между степенью исчерпания ресурса лопаток и величиной стандартного отклонения смеси отраженных ультразвуковых сигналов от нанотрещин в межкристаллитном веществе материала лопаток, изменяющихся при их эксплуатации.
Известно, что разрешающую способность ультразвуковых дефектоскопов ограничивают «шумы». Как показали исследования, эти «шумы» имеют закономерный характер, и их увеличение связано со степенью исчерпания ресурса лопаток. Оценка исчерпания ресурса основана на выделении информативной части смеси отраженных ультразвуковых сигналов с последующей их цифровой обработкой.
После статистической обработки смеси отраженных сигналов по величине стандартного отклонения и степени его изменения производится оценка степени исчерпания ресурса лопатки.