ES2626387T3 - Procedimiento de vigilancia de un grado de atascamiento de inyectores de puesta en marcha de una turbo-máquina - Google Patents

Procedimiento de vigilancia de un grado de atascamiento de inyectores de puesta en marcha de una turbo-máquina Download PDF

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ES2626387T3
ES2626387T3 ES14710013.5T ES14710013T ES2626387T3 ES 2626387 T3 ES2626387 T3 ES 2626387T3 ES 14710013 T ES14710013 T ES 14710013T ES 2626387 T3 ES2626387 T3 ES 2626387T3
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Nadir Christian DEBBOUZ
Philippe Patrick Marc DE BARBEYRAC
Florian Arnaud Jonathan ENGUEHARD
Francois Xavier Marie FAUPIN
Fabien Lamazere
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Abstract

Procedimiento de vigilancia de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque de una turbo-máquina que comprende: - una cámara de combustión (4), en la cual desemboca al menos un inyector de arranque(10) alimentado con carburante, estando los citados inyectores de arranque adaptados para iniciar la combustión en la citada cámara por encendido del carburante, y - una turbina (5), accionada en rotación por los gases resultantes de la combustión del carburante en la cámara, estando el procedimiento caracterizado por que comprende las etapas o pasos consistentes en: - medir (1100), en el transcurso de una fase de puesta en marcha de la turbo-máquina, la temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina, y - determinar (1200), a partir de la evolución temporal de la temperatura así medida, un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento de vigilancia de un grado de atascamiento de inyectores de puesta en marcha de una turbo-maquina Campo de la invencion
El campo de la invencion es el de la vigilancia del grado de atascamiento de inyectores de arranque o puesta en marcha en una turbo-maquina, y de las turbo-maquinas provistas de sistemas que permiten una tal vigilancia.
Estado de la tecnica
Una turbo-maquina comprende usualmente una turbina que es accionada en rotacion por los gases de escape resultantes de la combustion, en una camara de combustion, de una mezcla compuesta de aire y de carburante.
A este respecto, una turbo-maquina comprende varios tipos de inyectores de carburante en la camara de combustion, entre los cuales estan los inyectores de arranque, que permiten iniciar la combustion encendiendo una mezcla de aire/carburante, y los inyectores principales, que mantienen la combustion una vez iniciada esta, y que presentan un caudal mas importante que el de los inyectores de puesta en marcha. Los inyectores principales pueden ser reemplazados por una rueda de inyeccion que cumpla la misma funcion, y que pulverice el carburante en la camara de combustion por centrifugacion.
En referencia a las figuras 1a, y 1b, se ha representado en ellas un circuito usual de alimentacion de carburante a los inyectores de una turbo-maquina.
El circuito 100 comprende un conducto 130 de distribucion de carburante hacia un conducto de alimentacion 110 de los inyectores de arranque 10, y un conducto de alimentacion 120 de los inyectores principales o de la rueda de inyeccion centrifuga 20.
El conducto de alimentacion 120 de la rueda de inyeccion comprende una valvula de nivel 121, que se abre cuando el caudal de carburante en el circuito excede de un umbral prefijado. De ese modo, en el transcurso de una fase de arranque de la turbo-maquina, el caudal de carburante en el circuito es pequeno, y solo son alimentados los inyectores de arranque. Despues, cuando ha sido iniciada la combustion, el caudal del carburante puede aumentar para que los inyectores principales o la rueda de inyeccion sean alimentados igualmente (situacion representada en la figura 1a).
Ademas, el circuito 100 comprende un circuito de purga 111 hacia la atmosfera de los inyectores de arranque vinculados al conducto 110 de alimentacion de los citados inyectores. Estos conductos pueden estar aislados del conducto de distribucion por medio de una electro-valvula 112, mandada o controlada electricamente.
En particular, la valvula 112 puede ser controlad para abrirse, con el fin de permitir la circulacion de carburante hacia los inyectores, o para cerrarse, con el fin de permitir la purga de los inyectores de arranque.
Una vez iniciada la combustion, los dos tipos de inyectores son alimentados con carburante hasta que la electro- valvula 112 es accionada para cortar la alimentacion de los inyectores de arranque. El carburante es entonces pulverizado en la camara de combustion por la unica rueda de inyeccion o por los inyectores principales, y los inyectores de arranque son ventilados por aire a presion de la camara de combustion con el fin de evitar que se forme allf coque y que se atasquen los inyectores.
Sin embargo, parece que a pesar de las purgas de los inyectores de arranque, se llega a formar coque y de ello resulta un atascamiento progresivo de los inyectores de arranque.
En el momento actual, ninguna solucion tecnica permite suprimir o retrasar el fenomeno de atascamiento. Los inyectores de arranque son por tanto atascados progresivamente hasta alcanzar un grado de atascamiento tal que es diffcil, incluso imposible, poner en marcha la turbo-maquina.
En el caso de dificultades de arranque, los operarios realizan operaciones de busquedas de avenas descritas en un manual de mantenimiento de la turbo-maquina. Estas busquedas son generalmente largas y poco eficaces, ya que es necesario que pase un tiempo, a veces importante, antes de detectar la causa de las dificultades de arranque, en la clase de atascamiento de los inyectores (en efecto, se pueden contemplar otras numerosas causas).
Ademas, estas operaciones de busqueda implican una no disponibilidad imprevista de la turbo-maquina, y por lo tanto de la aeronave en la cual esta instalada, que pueden ademas necesitar anular una o varias misiones de vuelo previstas. Por lo tanto, estas operaciones representan un coste importante.
Para evitar tener que recurrir a este metodo, es igualmente sabido sustituir ocasionalmente y de manera preventiva los inyectores de arranque. Esto implica a veces costes inutiles, vinculados a la sustitucion de los inyectores. Ademas, esta solucion tropieza con dificultades de aprovisionamiento de las piezas.
El documento US 7 281 382 B2 describe un procedimiento de vigilancia.
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Existe por lo tanto la necesidad de poder detectar el atascamiento de los inyectores de arranque, de preferencia antes de haber alcanzado un grado tal que se encuentren dificultades o una imposibilidad de poner en marcha una turbo-maquina.
Presentacion de la invencion
La invencion tiene por objetivo paliar el problema presentado anteriormente, proponiendo un procedimiento de vigilancia o control del grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Otro objetivo de la invencion es el de prever y anticipar el momento en el que le grado de atascamiento de los inyectores de arranque alcanza un nivel tal que sea imposible poner en marcha la turbo-maquina.
A este respecto, la invencion tiene por objeto un procedimiento de vigilancia de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque de una turbo-maquina que comprende:
- una camara de combustion, en la cual desemboca al menos un inyector de arranque alimentado con carburante, estando dichos inyectores de arranque adaptados para iniciar la combustion en la citada camara por encendido del carburante, y
- una turbina, accionada en rotacion por los gases resultantes de la combustion del carburante dentro de la camara,
estando el procedimiento caracterizado por que comprende las etapas o pasos que consisten en:
- medir, en el transcurso de una fase de arranque de la turbo-maquina, la temperatura de los gases de escape en la salida de la turbina y,
- determinar, a partir de la evolucion temporal de la temperatura asf medida, un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Ventajosamente, aunque facultativamente, el procedimiento segun la invencion puede comprender ademas al menos una de las caractensticas siguientes:
- la etapa de determinacion del grado de atascamiento de los inyectores de arranque en funcion de la evolucion temporal de la temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina comprende:
• la deteccion de una fase de cafda de la temperatura en el transcurso de una fase de aumento de la citada temperatura,
correspondiendo la ausencia de deteccion de la citada cafda a una ausencia del atascamiento de los inyectores de arranque,
• la medicion de la amplitud de la citada cafda.
- la variacion de la amplitud de la cafda de la temperatura de los gases a la salida de la turbina en el transcurso de los arranques sucesivos se compara con al menos un umbral predeterminado, y el grado de atascamiento de los inyectores de arranque se deduce del resultado de dicha comparacion.
- El procedimiento comprende ademas, en el transcurso de una etapa de medicion de la temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina, la medicion de la velocidad de rotacion de la turbina, y la deduccion del grado de atascamiento de los inyectores de arranque se realiza a partir de la evolucion temporal de la temperatura de los gases y de las mediciones de la velocidad de rotacion de la turbina.
- La etapa de determinacion del grado de atascamiento de los inyectores de arranque comprende:
• la medicion del valor de la velocidad de rotacion de la turbina en el momento del punto de inflexion de la temperatura de los gases a la salida de la turbina que inicia la cafda de la citada temperatura,
• la comparacion de la variacion del citado valor en el transcurso de arranques sucesivos con un umbral predeterminado, y
• la deduccion, a partir de las comparaciones de las variaciones de la amplitud de la cafda de temperatura y del valor de la velocidad de la turbina con sus umbrales respectivos, del grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
- El procedimiento comprende ademas la deduccion, a partir del grado de atascamiento de los inyectores de arranque, de un numero de arranques de la turbina que quedan antes de que el grado de atascamiento de los inyectores de arranque alcance un nivel que de lugar a una imposibilidad de poner en marcha la citada turbo- maquina.
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- El procedimiento comprende la activacion de una alerta para que sea realizado un mantenimiento o una sustitucion de los inyectores de arranque antes de que el grado de atascamiento de los inyectores de arranque alcancen un nivel que de lugar a una imposibilidad de poner en marcha la citada turbo-maquina.
La invencion tiene igualmente por objeto un sistema de vigilancia del estado de funcionamiento de los inyectores de arranque de una turbo-maquina que comprende:
- una camara de combustion, en la cual desemboca al menos un inyector de arranque alimentado con carburante, estando los citados inyectores de arranque adaptados para iniciar la combustion en la citada camara por encendido del carburante, y
- una turbina, accionada en rotacion por los gases resultantes de la combustion del carburante dentro de la camara,
estando el sistema de vigilancia adaptado para poner en practica el procedimiento de vigilancia descrito anteriormente, y que comprende:
- al menos un detector de temperatura de los gases a la salida de la turbina (5), y
- una unidad de tratamiento, que comprende una memoria y medios de tratamiento destinados a tratar las medidas de temperatura para determinar un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Ventajosamente, aunque facultativamente, el sistema segun la invencion comprende ademas al menos una de las caractensticas siguientes:
- el sistema comprende ademas al menos un detector de la velocidad de rotacion de la turbina, y los medios de tratamiento de la unidad de tratamiento estan ademas destinados para tratar las medidas de la velocidad de rotacion de la turbina, para determinar el grado de atascamiento de los inyectores de arranque;
- los detectores estan adaptados para efectuar mediciones a una frecuencia superior o igual a 1 Hz.
La invencion tiene tambien por objeto una turbo-maquina que comprende:
- una camara de combustion, en la cual desemboca al menos un inyector de arranque alimentado con carburante, estando los citados inyectores de arranque adaptados para iniciar la combustion en la citada camara por encendido del carburante, y
- una turbina, accionada en rotacion por los gases que resultan de la combustion del carburante en la camara, comprendiendo la turbo-maquina ademas un sistema de vigilancia propuesto por la invencion.
La invencion tiene, finalmente, por objeto una aeronave que comprende al menos una turbo-maquina que incluye:
- una camara de combustion, en la cual desemboca al menos un inyector de arranque alimentado con carburante, estando dichos inyectores de arranque adaptados para iniciar la combustion en la citada camara por encendido del carburante, y
- una turbina, accionada en rotacion por los gases que resultan de la combustion del carburante en la camara, comprendiendo ademas la aeronave un sistema de vigilancia propuesto por a invencion.
El procedimiento de vigilancia asf propuesto permite evaluar un grado de atascamiento de los inyectores de arranque, y deducir de ello si es necesario o no proceder a un mantenimiento, e incuso planificar este mantenimiento asegurando que la puesta en marcha de una turbo-maquina sea posible hasta el citado mantenimiento.
El circuito logfstico de aprovisionamiento de las piezas para la sustitucion de los inyectores esta igualmente mejor organizado.
Descripcion de las figuras
Otras caractensticas, objetivos y ventajas de la invencion se desprenderan de la descripcion que sigue, que es puramente ilustrativa y no limitativa, y que debe ser lefda con respecto a los dibujos adjuntos, en los cuales:
Las figuras 1a y 1b, ya descritas, representan esquematicamente un circuito de alimentacion con carburante de los inyectores de una turbo-maquina.
La figura 2 representa un turbo-motor provisto de un sistema de vigilancia de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
La figura 3 representa las principales etapas del procedimiento de vigilancia de un grado de atascamiento de los
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inyectores de arranque.
La figura 4a representa la evolucion temporal de la temperature de los gases de escape a la salida de la turbina en el transcurso de una fase de puesta en marcha de una turbo-maquina y de la velocidad de rotacion de la turbina para una turbo-maquina en buen estado.
La figura 4b representa las mismas evoluciones que la figura 4a para una turbo-maquina cuyos inyectores estan pre- atascados.
La figura 5 representa una variante de puesta en practica del procedimiento de la figura 3.
Descripcion detallada de al menos un modo de puesta en practica de la invencion
En referencia a la figura 2, se ha representado una turbo-maquina 1 del tipo de turbo-motor que comprende sucesivamente, de aguas arriba a aguas abajo con respecto a un flujo de aire que circula en el citado turbo-motor, una via 2 de admision de aire, un compresor 3, una camara de combustion 4, una turbina 5 y un tubo 6 de escape de los gases.
De manera en si conocida, el aire penetra en la turbo-maquina por la via 2 de admision de aire y es comprimido por el compresor 3.
Una pluralidad de inyectores de arranque 10 y de inyectores principales 20 (simbolizados por flechas en la figura 2) penetran en la camara de combustion 4 para inflamar el carburante, siendo permitida la combustion por la aportacion de aire desde el conjunto de compresion 3.
La inyeccion de carburante tiene lugar en la camara de combustion 4, en primer lugar por medio de inyectores de arranque 10 para iniciar la combustion del aire aspirado y del carburante, a continuacion por medio de una rueda de inyeccion o de inyectores principales, de acuerdo con los ilustrados en las figuras 1a y 1b.
La combustion acciona la turbina en rotacion alrededor de un eje X-X de la turbo-maquina, representado por lmea de trazos discontinuos en la figura, la cual acciona a su vez una helice excentrica con respecto al citado eje. Los gases resultantes de la combustion son evacuador por el tubo 6.
Ademas, como se ilustra esquematicamente en la figura, la turbo-maquina 1 comprende un sistema de vigilancia 200 de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Este sistema comprende un primer detector de temperatura 210, que puede estar situado aguas abajo de la turbina 5 del generador de gas, para medir la temperatura de los gases de escape en la salida de la turbina.
El sistema puede comprender ademas al menos un segundo detector 212, destinado a medir la velocidad de rotacion del arbol de la turbina. Este detector es, por ejemplo, del tipo electro-magnetico, situado frente a una rueda fonica cuya velocidad de rotacion es proporcional a la velocidad de rotacion del arbol de la turbina.
El sistema comprende igualmente una unidad de tratamiento 220 configurada para controlar el detector de temperatura 210, para obtener, a una frecuencia determinada, la temperatura de los gases de escape. Esta frecuencia es ventajosamente superior o igual a 1 Hz.
A este respecto, la unidad de tratamiento 220 comprende medios de comunicacion 221, que pueden ser de cables o a distancia, con los detectores, asf como medios de tratamiento 222 de los datos adquiridos y una memoria 223, permitiendo los medios de tratamiento y la memoria establecer una evolucion temporal de los datos medidos, y calcular los indicadores de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque tales como los descritos posteriormente.
Los medios de tratamiento comprenden ventajosamente un ordenador en el cual esta instalado un programa configurado para el tratamiento de los datos adquiridos.
Los medios de tratamiento 222 estan ventajosamente configurados para permitir una normalizacion de las mediciones efectuadas, es decir, para obtener de las mediciones ciertas variaciones que pueden resultar del contexto de la adquisicion, por ejemplo de las variaciones de orden meteorologicas.
Asf, el sistema de vigilancia puede comprender ademas detectores suplementarios 230, entre los cuales estan:
- un detector de la presion atmosferica ambiente,
- un detector de la temperatura ambiente,
- un detector de la presion del aire a la salida del conjunto de compresion, etc.
El sistema de vigilancia puede comprender ademas medios de medicion 240 de la tension en los bornes de un dispositivo de arranque de la turbo-maquina y de la corriente consumida por el citado dispositivo de arranque en el
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transcurso de una puesta en marcha de la turbo-maquina, pudiendo estas magnitudes ser igualmente tenidas en cuenta durante la determinacion de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Finalmente, el sistema de vigilancia puede comprender medios de comunicacion 250 con un sistema a bordo de la aeronave o con una base distante, para comunicar las medidas adquiridas, el grado de atascamiento de los inyectores de arranque deducido de las citadas medidas, y para generar, dado el caso, una alerta de mantenimiento de la turbo-maquina, si el grado de atascamiento de los inyectores de arranque ha alcanzado, o esta proximo a alcanzar, un nivel que de lugar a una imposibilidad de poner en marcha la turbo-maquina.
Ventajosamente, en el caso de una aeronave que comprenda varias turbo-maquinas, el sistema de vigilancia es comun a las citadas turbo-maquinas. Los detectores propios del funcionamiento de cada turbo-maquina (por ejemplo detectores de temperatura de los gases o de la velocidad de rotacion) son entonces multiplicados para equipar cada turbo-maquina.
Ademas, el sistema 200 puede entonces comprender medios de deteccion del orden de arranque de las turbo- maquinas.
Se va a describir ahora, en referencia a la figura 3, un procedimiento 1000 de vigilancia de un grado de atascamiento de inyectores de arranque, puesto en practica por el sistema 200 descrito anteriormente.
El procedimiento se describe para una turbo-maquina, pero es aplicable al caso en el que el sistema 200 realice la vigilancia de varias turbo-maquinas de una misma aeronave.
Este procedimiento comprende una primera etapa de medicion 1100, en el transcurso de una fase de arranque de la turbo-maquina, y a una frecuencia predetermina, de la temperatura T de los gases de escape a la salida de la turbina, con el fin de obtener la evolucion temporal de la temperatura durante la citada fase.
En la figura 4a se ha representado un ejemplo de una tal evolucion temporal, ilustrada por la curva en trazo grueso, para una turbo-maquina « sana », es decir, en la cual los inyectores de arranque no estan atascados, y en la figura 4b se muestra la misma evolucion temporal (ilustrada igualmente por la curva en trazo grueso) cuando los inyectores de arranque estan « pre-atascados », es decir, presentan un grado de atascamiento intermedio entre la ausencia total de atascamiento y un grado de atascamiento tal que sea imposible poner en marcha la turbo-maquina.
Se hace observar en la figura 4a que, en una turbo-maquina sana o en buen estado, la temperatura de los gases de escape presenta una primera fase de aumento rapido, hasta alcanzar un primer nivel, decreciendo a continuacion la temperatura progresivamente hasta alcanzar un segundo nivel, inferior al primero.
La primera fase de aumento corresponde a la fase de puesta en marcha de la turbo-maquina.
En la figura 4b, la fase de aumento rapido de la temperatura de los gases de escape es interrumpida por una brusca cafda, senalada en la figura entre dos puntos de inflexion, A, a partir del cual la temperatura disminuye, y B, a partir del cual se recupera la elevacion de temperatura.
Estos puntos de inflexion A y B no aparecen practicamente nunca cuando los inyectores de arranque no estan atascados en absoluto (por ejemplo cuando son nuevos). Sin embargo, pueden aparecer en ciertas condiciones atmosfericas. Por esta razon, la simple existencia de una cafda de temperatura no constituye un indicador fiable de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Por el contrario, en el caso en que la curva presenta esta cafda, se ha descubierto que, cuanto mas importante es el grado de atascamiento que presentan los inyectores de arranque, mas brusca e importante es la cafda de temperatura entre la temperatura en el punto de inflexion A y la del punto B.
De ello se deduce por tanto que el aumento progresivo, a medida que se producen los arranques, de la amplitud de una cafda de temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina en el transcurso de una fase de arranque de la turbo-maquina, es un indicador del atascamiento de los inyectores.
En consecuencia, despues de la etapa de medicion 1100, el procedimiento comprende una etapa 1200 de determinacion, a partir de las medidas adquiridas, de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Este procedimiento esta presentado en la figura 3 bajo la forma de algoritmo de decision puesto en practica por los medios de tratamiento 222 de la unidad de tratamiento 220 y se desarrolla como se indica a continuacion.
En el transcurso de una primera sub-etapa 1210, se detecta, en el transcurso de una fase de aumento general de la temperatura de los gases durante la fase de arranque de la turbo-maquina, que puede ser identificada por medio de una ventana temporal determinada, una cafda de la citada temperatura.
La ventana temporal es ajustada para garantizar que la cafda detectada de la temperatura de los gases corresponde a la cafda descrita anteriormente, que comienza al nivel del punto de inflexion A. En efecto, despues de esta primera cafda de temperatura, la temperatura aumenta de nuevo y despues presenta otra fase de disminucion (a partir del
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punto C), que corresponde al final del ciclo de arranque y aparece usualmente cualquiera que sea el grado de atascamiento de los inyectores de arranque (comprendido cuando los inyectores no estan atascados, como en la figura 4a). La ventana temporal esta por lo tanto senalada por la fase de aumento general de la temperature que precede a este punto C. Aquella es determinada por la persona experta en la tecnica en funcion de las caractensticas de la turbo-maquina.
Si el punto de inflexion A no es detectado, entonces se deduce de ello, en el curso de una sub-etapa 1211, que los inyectores de arranque no estan atascados.
Si el punto de inflexion A es detectado, el procedimiento comprende ademas la deteccion 1220 del segundo punto de inflexion B, a partir del cual aumenta la temperatura de nuevo, para poder identificar el final de la fase de cafda, y la medida de la amplitud de la cafda de temperatura entre los puntos A y B, es decir, el valor absoluto de la diferencia de temperaturas entre los puntos A y B.
Las etapas que preceden son efectuadas de preferencia en cada arranque de la turbo-maquina, y la amplitud de la cafda de temperatura entre los puntos A y B es registrada en el transcurso de una etapa 1221 con la fecha de la medicion, con el fin de poder establecer la evolucion temporal de la cafda de temperatura.
Despues, igualmente en cada arranque, al final de la etapa de medicion, la variacion de la amplitud de la cafda de temperatura entre A y B con respecto al(los) arranque(s) precedente(s) se compara en el transcurso de una sub- etapa 1230 con al menos un umbral Sa predeterminado.
Precisamente, anotando como Aab la amplitud de la cafda de temperatura de los gases de escape entre los puntos A y B, se puede calcular la variacion Aab(J)-AabG-1) de Aab entre AabG) en el dfa j de la medicion, y AabQ-1) en la vfspera de la medicion, para obtener una variacion en grados por dfas.
Alternativamente, si la turbo-maquina es puesta en marcha varias veces por dfa, se puede calcular la variacion de la amplitud de la cafda de temperatura de los gases de un arranque a otro, calculando AAB(d)-AAB(d-1) entre AAB(d) en el arranque d en el curso del cual se efectua la medicion y AAB(d-1) en el arranque precedente.
El umbral Sa depende del tipo de variacion calculada (por dfa o por arranque), y del grado de atascamiento que se quiere poder detectar a partir de la comparacion. Por ejemplo, el umbral Sa puede ser de 30°CMa. Se hace observar que el umbral es positivo, ya que la amplitud de la cafda de temperatura aumenta con el grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Si la variacion de la amplitud calculada de la cafda de temperatura de los gases es negativa, se deduce de ello que los inyectores de arranque no estan atascados, o que existe un error de medicion.
Si la variacion es positiva, se compara con el umbral Sa.
En funcion del resultado de cada comparacion, los medios de tratamiento deducen, en el curso de una etapa 1240, un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Este grado de atascamiento puede ser mas o menos preciso en funcion del numero de umbrales utilizados para estudiar la diferencia de temperaturas entre A y B.
Por ejemplo, si se utiliza un solo umbral Sa, se puede distinguir solamente entre dos grados de atascamiento: si la variacion de la amplitud de la cafda de temperatura entre A y B esta comprendida entre 0 y el umbral, se puede atribuir un grado « debil » de atascamiento a los inyectores, y, si la variacion de la amplitud de la cafda es superior al citado umbral Sa, se puede atribuir un grado « fuerte » de atascamiento a los inyectores.
Por supuesto, cuanto mas elevado es el numero de umbrales, mas se puede cuantificar con precision un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
Este grado de atascamiento se traduce ventajosamente en duracion o en numero de arranques que quedan antes de alcanzar un nivel de atascamiento que de lugar a una imposibilidad de poner en marcha una turbo-maquina.
En el ejemplo que precede, el grado « debil » de atascamiento puede corresponder a un riesgo de no arranque a medio plazo, por ejemplo despues de 20 arranques suplementarios o despues de dos semanas de utilizacion.
En cuanto al grado « fuerte » de atascamiento, corresponde a un riesgo de no arranque a corto plazo, es decir despues de 6 arranques suplementarios o tres dfas suplementarios de utilizacion.
Ventajosamente, el procedimiento puede comprender la generacion de una alerta 1300, en funcion del grado de atascamiento detectado, o del numero de dfas o de arranques que queden antes de que este grado de atascamiento alcance la imposibilidad de poner en marcha la turbo-maquina.
Retomando el ejemplo anterior, en caso de grado de atascamiento « fuerte » correspondiente a un riesgo de no arranque a corto plazo, se puede producir una alerta que indique la necesidad de sustituir los inyectores de arranque
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lo antes posible.
Puede estar previsto otro tipo de alerta, por ejemplo en el caso de grado de atascamiento « debil », que indique la necesidad de sustituir los inyectores de arranque durante la proxima operacion de mantenimiento planificada.
Una alerta puede igualmente desencadenar la planificacion de un mantenimiento.
La alerta puede ser producida por los medios de comunicacion 250 con un sistema a bordo de la aeronave o con una base distante, con el fin de que un operario pueda detectarla.
En el caso en que no se haya detectado ningun atascamiento de los inyectores de arranque, los medios de comunicacion pueden igualmente alterar esta informacion a modo de medicion de rutina o para efectuar un seguimiento en el tiempo de los inyectores.
Se va a describir ahora una variante de puesta en practica del procedimiento, representada en la figura 5.
En esta variante, el sistema de vigilancia comprende, ademas del detector 210 de medicion de la temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina, un detector 212 de la velocidad de rotacion del arbol de la turbina.
El procedimiento 1000 comprende siempre una etapa de medicion 1100, en el transcurso de una fase de puesta en marcha de la turbo-maquina, y a una frecuencia determinada, de la temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina, con el fin de obtener la evolucion temporal de la temperatura durante la citada fase.
Ademas, esta etapa 1100 comprende tambien la medicion, en el transcurso de la fase de arranque de la turbo- maquina, y a una frecuencia determinada, ventajosamente la misma que para la medicion de la temperatura, de la velocidad de rotacion de la turbina, para obtener la evolucion temporal de la citada velocidad.
Esta evolucion temporal es la segunda curva de las figuras 4a y 4b, en trazo discontinuo, no grueso.
Los inventores han constatado que cuanto mas atascados estan los inyectores, mejor es detectado el punto de inflexion A para una velocidad de rotacion pequena de la turbina.
Otro indicador del atascamiento de los inyectores de arranque es por tanto la medicion de la evolucion, a medida que se producen los arranques, del valor de la velocidad V de rotacion de la turbina en el momento tA en el que aparece el punto de inflexion A que inicia la cafda de la temperatura de los gases de escape, estando anotada la velocidad como Via.
La estimacion 1200 del grado de atascamiento de los inyectores de arranque es entonces realizada confrontando los dos indicadores.
Mas particularmente, el procedimiento, puesto en practica por los medios de tratamiento 222 de la unidad de tratamiento 220, se desarrolla como sigue.
En el curso de una sub-etapa 1210 se detecta como anteriormente, en el transcurso de una fase de aumento de la temperatura de los gases a la salida de la turbina, una cafda de la citada temperatura, en una ventana temporal determinada.
Como anteriormente, la ventana temporal es ajustada para garantizar que la cafda de la temperatura de los grases corresponde a la fase que comienza en el punto de inflexion A.
En el caso en que no es detectada ninguna cafda en la citada ventana temporal, se deduce de ello, en el transcurso de una sub-etapa 1211, que los inyectores de arranque no estan atascados.
Si es detectado el punto de inflexion A, el procedimiento comprende ademas, por una parte, la deteccion 1220 del segundo punto de inflexion B, a partir del cual la temperatura aumenta de nuevo, y la medicion de la cafda de temperatura entre los puntos A y B, y, por otra parte, la medicion 1222 de la velocidad de rotacion de la turbina en el momento del punto de inflexion que inicia la citada cafda.
Ademas, los valores de la amplitud de la cafda de la temperatura entre los puntos A y By de la velocidad de rotacion en tA son registrados en el transcurso de una etapa 1221.
Despues se compara 1230, como anteriormente, la variacion de la amplitud de la cafda de temperatura entre A y B, con al menos un umbral S& predeterminado.
Por otra parte, se compara igualmente, en el transcurso de una sub-etapa 1231, la variacion de la velocidad de rotacion de la turbina al nivel del punto A con respecto al(los) arranque(s) precedente(s), con al menos un umbral de variacion S*’ predeterminado.
Como para la variacion de la amplitud de la cafda de temperatura entre A y B, la variacion de la velocidad de rotacion de la turbina puede ser determinada de un arranque a otro o de un dfa a otro.
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Precisamente, se puede calcular la variacion ViA(j)-ViA(j-1) de Via entre Via(J) en el d^a j de la medicion, y ViaQ-1) en la v^spera de la medicion, para obtener una variacion de la velocidad de rotacion de un d^a a otro.
Alternativamente, si la turbo-maquina es puesta en marcha varias veces al dfa, se puede calcular la variacion de la velocidad de rotacion en tA, calculando ViA(d)-ViA(d-1) entre Via (d) en el arranque d, en el transcurso del cual se efectua la medicion, y Via (d-1) en el arranque precedente.
Ventajosamente, la velocidad de rotacion de la turbina se expresa en porcentaje de la velocidad nominal de rotacion de la turbina, lo que permite hacer las magnitudes medidas y el umbral S*’ independientes de la turbo-maquina en la cual es puesto en practica el procedimiento. En el primer caso, la variacion de la velocidad de rotacion es expresada en % por dia, y en el segundo caso, en % con respecto al la ultima puesta en marcha.
Si la variacion obtenida es positiva, ello significa que la velocidad de rotacion en tA ha aumentado con respecto a la medicion precedente, y se deduce de ello que los inyectores de arranque no estan atascados o que existe un error de medicion.
Si la variacion es negativa, se la compara con el umbral S*’ negativo.
El umbral S*’ depende de la manera de calcular la variacion (por dfa o por arranque), y del grado de atascamiento que se quiere poder detectar a partir de la comparacion. Por ejemplo, el umbral S*’ puede ser elegido de -0,1%Ma.
En funcion de los resultados de estas comparaciones se deduce el grado de atascamiento de los inyectores de arranque en el transcurso de una etapa 1240.
Se pueden contemplar varias posibilidades de atribucion del nivel de atascamiento de los inyectores de arranque, en funcion del numero de umbrales por cada indicador, de los valores de los umbrales y del nivel de seguridad buscado.
A modo de ejemplo no limitativo, se puede atribuir un grado « debil » de atascamiento si la variacion de la amplitud de la cafda de temperatura entre los puntos A y B es inferior al umbral S* predeterminado, y si la variacion de la velocidad de rotacion de la turbina en el punto A es superior al umbral S*’.
Si la variacion de la amplitud de la cafda de temperatura es superior al umbral S*, y la variacion de la velocidad de rotacion de la turbina en tA es inferior al umbral S*’, se deduce de ello un grado de atascamiento « fuerte » de los inyectores.
Finalmente, si la variacion de la amplitud de la cafda de temperatura entre A y B es superior - respectivamente, inferior - al umbral S*, y la variacion de la velocidad de rotacion de la turbina es superior - respectivamente, inferior - al umbral S*’ (es decir, que las indicaciones proporcionadas por los dos indicadores son contradictorias en el grado de atascamiento de los inyectores), se puede, por ejemplo, deducir de ello un grado « intermedio » de atascamiento, o relanzar el procedimiento 1000 de estimacion.
Como anteriormente, el grado de atascamiento de los inyectores de arranque se traduce, ventajosamente, en una duracion o en un numero de arranques que queda antes de alcanzar un nivel de atascamiento tal que sea imposible poner en marcha la turbo-maquina.
Retomando los mismos valores que anteriormente para los grados « debil » y « fuerte » de atascamiento, un grado « intermedio » podna corresponder a una semana restante de utilizacion o aproximadamente a 12 arranques.
Como anteriormente, el procedimiento puede comprender una etapa 1300 de alerta, cuya naturaleza puede variar en funcion del grado de atascamiento detectado.

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de vigilancia de un grado de atascamiento de los inyectores de arranque de una turbo-maquina que comprende:
    - una camara de combustion (4), en la cual desemboca al menos un inyector de arranque(10) alimentado con carburante, estando los citados inyectores de arranque adaptados para iniciar la combustion en la citada camara por encendido del carburante, y
    - una turbina (5), accionada en rotacion por los gases resultantes de la combustion del carburante en la camara, estando el procedimiento caracterizado por que comprende las etapas o pasos consistentes en:
    - medir (1100), en el transcurso de una fase de puesta en marcha de la turbo-maquina, la temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina, y
    - determinar (1200), a partir de la evolucion temporal de la temperatura asf medida, un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
  2. 2. Procedimiento de vigilancia segun la reivindicacion 1, en el cual la etapa de determinacion (1200) del grado de atascamiento de los inyectores de arranque en funcion de la evolucion temporal de la temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina comprende:
    - la deteccion de una fase de cafda de la temperatura en el transcurso de una fase de aumento de la citada temperatura,
    correspondiendo la ausencia de deteccion de la citada cafda a una ausencia de atascamiento de los inyectores de arranque, y
    - la medicion de la amplitud de la citada cafda.
  3. 3. Procedimiento de vigilancia segun la reivindicacion 2, en el cual la variacion de la amplitud de la cafda de la temperatura de los gases a la salida de la turbina en el transcurso de arranques sucesivos se compara (1220) con al menos un umbral predeterminado, y el grado de atascamiento de los inyectores de arranque se deduce (1240) del resultado de la citada comparacion.
  4. 4. Procedimiento de vigilancia segun la reivindicacion 2 o la 3, que comprende ademas, en el transcurso de la etapa de medicion (1100) de la temperatura de los gases de escape a la salida de la turbina, la medicion de la velocidad de rotacion de la turbina, y en el cual la deduccion (1240) del grado de atascamiento de los inyectores de arranque se realiza a partir de la evolucion temporal de la temperatura de los gases y de las mediciones de la velocidad de rotacion de la turbina.
  5. 5. Procedimiento segun la reivindicacion 4 en combinacion con la reivindicacion 3, en el cual la etapa de determinacion (1200) del grado de atascamiento de los inyectores de arranque comprende:
    - la medicion del valor de la velocidad de rotacion de la turbina en el momento del punto de inflexion de la temperatura de los gases a la salida de la turbina que inicia la cafda de la citada temperatura,
    - la comparacion de la variacion del citado valor, en el curso de arranques sucesivos, con un umbral predeterminado, y
    - la deduccion, a partir de las comparaciones de las variaciones de la amplitud de la cafda de temperatura y del valor de la velocidad de la turbina con sus umbrales respectivos, del grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas la deduccion, a partir del grado de atascamiento de los inyectores de arranque, de un numero de arranques de la turbo-maquina que quedan antes de que el grado de atascamiento de los inyectores de arranque alcance un nivel que de lugar a una imposibilidad de poner en marcha la citada turbo-maquina.
  7. 7. Procedimiento segun la reivindicacion 6, que comprende la activacion de una alerta (1300) para que se realice un mantenimiento o una sustitucion de los inyectores de arranque antes de que el grado de atascamiento de los inyectores de arranque alcance un nivel que de lugar a una imposibilidad de poner en marcha la citada turbo- maquina.
  8. 8. Sistema de vigilancia (200) de un estado de funcionamiento de los inyectores de arranque de una turbo- maquina que comprende:
    - una camara de combustion (4), en la cual desemboca al menos un inyector de arranque (10) alimentado con carburante, estando dichos inyectores de arranque destinados a iniciar la combustion en la citada camara por
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    encendido del carburante, y
    - una turbina (5), accionada en rotacion por los gases resultantes de la combustion del carburante en la camara,
    estando el sistema de vigilancia (200) adaptado para poner en practica el procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes, y que comprende:
    - al menos un detector (210) de la temperature de los gases a la salida de la turbina (5), y
    - una unidad de tratamiento (220), que comprende una memoria (223) y medios de tratamiento (222) adaptados para tratar las mediciones de temperatura para determinar un grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
  9. 9. Sistema de vigilancia (200) segun la reivindicacion precedente, que comprende ademas al menos un detector (212) de la velocidad de rotacion de la turbina, y en el que los medios de tratamiento (222) de la unidad de tratamiento (220) estan ademas destinados a tratar las medidas de la velocidad de rotacion de la turbina, para determinar el grado de atascamiento de los inyectores de arranque.
  10. 10. Sistema de vigilancia (200) segun una de las reivindicaciones 8 o 9, en el cual los detectores (210, 220) estan destinados a efectuar mediciones a una frecuencia superior o igual a 1 Hz.
  11. 11. Turbo-maquina (1) que comprende:
    - una camara de combustion (4), en la cual desemboca al menos un inyector de arranque (10) alimentado con carburante, estando los citados inyectores de arranque destinados a iniciar la combustion en la citada camara por encendido del carburante, y
    - una turbina (5), accionada en rotacion por los gases resultantes de la combustion del carburante en la camara,
    estando la turbo-maquina caracterizada por que comprende ademas un sistema de vigilancia (200) segun una de las reivindicaciones 8 a 10.
  12. 12. Aeronave que comprende al menos una turbo-maquina (1) que comprende:
    - una camara de combustion (4), en la cual desemboca al menos un inyector de arranque (10) alimentado con carburante, estando los citados inyectores de arranque adaptados para iniciar la combustion en la citada camara por encendido del carburante, y
    - una turbina (5), accionada en rotacion por los gases resultantes de la combustion del carburante en la camara,
    estando caracterizada la aeronave por que comprende ademas un sistema de vigilancia (200) segun una de las reivindicaciones 8 a 10.
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