Diagnosing of condition of operating gas-turbine blades

W artykule przedstawiono wybrane aspekty diagnostyki turbiny gazowej pod kątem oceny stanu łopatek pracujących w środowisku spalin. Zaprezentowano wyniki opracowywanej metody oceny stanu łopatek turbiny gazowej na podstawie przetwarzania i analizy obrazów ich powierzchni. Poruszono, także problematykę akwizycji obrazów za pomocą detektora światłoczułego - matrycy CCD w oparciu o fizyczne podstawy detekcji i rejestracji obrazów w zakresie widzialnym fali elektromagnetycznej. Za pomocą mikroskopu skaningowego, na zgładach metalograficznych, obserwowano mikrostrukturę superstopów (żarowytrzymałych i żaroodpornych). Dzięki czemu uzyskano dokładną informację dotyczącą zmian strukturalnych zarówno warstwy wierzchniej jaki i rdzenia łopatek powstałych w czasie eksploatacji. Na podstawie określonych związków i zależności pomiędzy zmianą barwy powierzchni łopatki turbiny gazowej, a zmianą mikrostruktury jej materiału, wskutek oddziaływania czynnika roboczego o wysokiej (nadkrytycznej) temperaturze możliwe będzie zwiększenie czułości i niezawodności diagnozowania stanu badanego obiektu technicznego. Ponadto przedstawiono metodę skanowania zarejestrowanych obrazów powierzchni łopatek eksploatowanych pod kątem określenia wielkości obszaru przegrzanego.In this article presented are aspects chosen of diagnostics of gas turbine from the point of view of evaluation of condition of working blades, working in specified environment. Presented are results of the prepared method of the evaluation of turbine blade condition on the grounds of processing and analysis of images of their surface. In addition, raised is the problem of data acquisition with the use of photoelectric light sensor (matrix CCD) by showing the physical basis of detection and recording images in a visible range of electromagnetic wave. The microstructure of superalloys (high-temperaturecreep resisting and heat-resisting alloys) was tested on the special preparation of metallographic with the aid of scanning microscope. Thanks to these investigations, accurate information about microstructure changes of surface layer as well as core blade during operating process, was obtained. Change of colour of blade turbine surface and change of microstructure of its material, as a result of working factor such as high temperature (supercritical temperature) it would be possible to increase sensitivity and reliability of diagnostics of operational state of tested technical object. Moreover, the method of surface scanning of recorded images of turbine operational blades with a view to evaluation of overheated area was presented