RU2325606C2 - Method of gas turbine engine fuel header cleaning from coke deposits and scale - Google Patents

Method of gas turbine engine fuel header cleaning from coke deposits and scale Download PDF

Info

Publication number
RU2325606C2
RU2325606C2 RU2006135983/06A RU2006135983A RU2325606C2 RU 2325606 C2 RU2325606 C2 RU 2325606C2 RU 2006135983/06 A RU2006135983/06 A RU 2006135983/06A RU 2006135983 A RU2006135983 A RU 2006135983A RU 2325606 C2 RU2325606 C2 RU 2325606C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
cleaning
gas turbine
turbine engine
coke deposits
Prior art date
Application number
RU2006135983/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006135983A (en
Inventor
Валерий Александрович Поклад (RU)
Валерий Александрович Поклад
Ольга Геннадиевна Оспенникова (RU)
Ольга Геннадиевна Оспенникова
Михаил Романович Орлов (UA)
Михаил Романович Орлов
Александр Иванович Минаков (RU)
Александр Иванович Минаков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ")
Priority to RU2006135983/06A priority Critical patent/RU2325606C2/en
Publication of RU2006135983A publication Critical patent/RU2006135983A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2325606C2 publication Critical patent/RU2325606C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention is related to items cleaning from coke deposits and scale, in particular, to cleaning of fuel header of combustion chamber and afterburner of gas turbine engine by physical-chemical method, and may be applied in aircraft engines engineering, shipbuilding, power machine-building and other industries. Method of gas turbine engine fuel header from coke deposits and scale includes header soaking in water alkaline solution, rinsing in water and blowing with compressed air, at that soaking is done in boiling solution at temperature from 120°C to 165°C, solution is made of alkalis KOH or NaOH, or their mixture with alkali concentration in solution or total concentration of their mixture in solution from 600 to 800 g/l.
EFFECT: invention allows increasing of cleaning efficiency of fuel header internal surfaces with preservation of leak-tightness and soldered joints strength, and reduces labor expenditures.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к очистке изделий от коксовых отложений и нагара, в частности к очистке топливного коллектора камеры сгорания и форсажной камеры газотурбинного двигателя физико-химическим методом, и может найти применение в авиадвигателестроении, судостроении, энергетическом машиностроении и других отраслях промышленности.The invention relates to the cleaning of products from coke deposits and carbon deposits, in particular to the cleaning of the fuel manifold of the combustion chamber and afterburner of a gas turbine engine by the physicochemical method, and can find application in aircraft engine building, shipbuilding, power engineering and other industries.

Известен способ очистки топливного коллектора газотурбинного двигателя от коксовых отложений и нагара, включающий установку топливного коллектора в печь, нагретую до температуры 600-800°С, подачу после нагрева печи до указанной температуры сжатого воздуха во внутреннюю полость топливного коллектора и выдержку коллектора в печи после прекращения подачи сжатого воздуха (см. патент RU №2255285, Кл. F28G 11/00, опубл. 27.06.2005).A known method of cleaning the fuel manifold of a gas turbine engine from coke deposits and soot, including installing the fuel collector in a furnace heated to a temperature of 600-800 ° C, feeding after heating the furnace to a specified temperature of compressed air in the internal cavity of the fuel collector and holding the collector in the furnace after termination compressed air supply (see patent RU No. 2225285, CL. F28G 11/00, publ. June 27, 2005).

Несмотря на удовлетворительное качество очистки, недостаток способа - разрушение паяных соединений топливного коллектора из-за окисления припоя, происходящего при высокой температуре процесса очистки.Despite the satisfactory quality of cleaning, the disadvantage of this method is the destruction of the soldered joints of the fuel collector due to the oxidation of solder that occurs at a high temperature of the cleaning process.

Наиболее близким к предложенному является способ очистки топливного коллектора газотурбинного двигателя от коксовых отложений и нагара, включающий разрыхление продуктов сгорания составом, содержащим стеариновую или олеиновую кислоту, триэтаноламин и минеральное масло, удаление продуктов сгорания ультразвуком в ваннах с водным щелочным раствором при температуре 55-60°С в течение 8-10 минут, промывку и сушку коллектора (см. авторское свидетельство СССР №214000, опубл. 20.03.1968).Closest to the proposed one is a method of cleaning the fuel manifold of a gas turbine engine from coke deposits and soot, including loosening the combustion products with a composition containing stearic or oleic acid, triethanolamine and mineral oil, removing the combustion products with ultrasound in baths with an aqueous alkaline solution at a temperature of 55-60 ° C for 8-10 minutes, washing and drying the collector (see USSR author's certificate No. 214000, publ. 03.20.1968).

Однако этот способ недостаточно эффективен из-за невозможности полного удаления продуктов сгорания из труднодоступных мест топливного коллектора; кроме этого имеет место усталостное разрушение паяных соединений коллектора по эвтектическим межфазным поверхностям припоя в результате вибраций коллектора под воздействием ультразвука.However, this method is not effective enough due to the inability to completely remove combustion products from hard-to-reach spots of the fuel collector; In addition, fatigue failure of the soldered joints of the collector along the eutectic interphase surfaces of the solder as a result of vibrations of the collector under the influence of ultrasound takes place.

Технический результат заявленного способа - повышение эффективности очистки внутренних полостей топливного коллектора при сохранении герметичности и прочности паяных соединений и снижение трудоемкости.The technical result of the claimed method is to increase the cleaning efficiency of the internal cavities of the fuel collector while maintaining the tightness and strength of the soldered joints and reducing the complexity.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе очистки топливного коллектора газотурбинного двигателя от коксовых отложений и нагара, включающем выдержку коллектора в водном щелочном растворе, промывку в воде и продувку сжатым воздухом, согласно изобретению выдержку осуществляют в кипящем растворе при температуре от 120°С до 165°С, при этом в растворе используют щелочи КОН или NaOH, или их смесь с концентрацией щелочи в растворе или с суммарной концентрацией их смеси в растворе от 600 до 800 г/л.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of cleaning the fuel manifold of a gas turbine engine from coke deposits and soot, including holding the collector in an aqueous alkaline solution, washing in water and blowing with compressed air, according to the invention, the exposure is carried out in a boiling solution at a temperature of from 120 ° C to 165 ° C. In this case, KOH or NaOH alkalis are used in the solution, or their mixture with an alkali concentration in the solution or with a total concentration of their mixture in the solution from 600 to 800 g / l.

Присутствующие в растворе щелочи KOH и NaOH или их смесь (KOH+NaOH) омыляют загрязнения и эмульгируют отложения, кроме этого указанные щелочи обладают наиболее эффективными очищающими свойствами в отношении смолообразных веществ, а также асфальтено-смолистых и коксообразных веществ, являющихся продуктами коксовых отложений.KOH and NaOH present in the alkali solution or their mixture (KOH + NaOH) saponifies impurities and emulsifies deposits; in addition, these alkalis have the most effective cleaning properties with respect to resinous substances, as well as asphaltene-resinous and coke-like substances that are products of coke deposits.

Указанный диапазон концентрации щелочи или суммарной концентрации смеси щелочей позволяет полностью удалить коксовые отложения и нагар, а также поддерживать заданную, в пределах указанного диапазона, температуру кипения водного щелочного раствора в течение операции выдержки.The specified range of alkali concentration or the total concentration of the mixture of alkalis allows you to completely remove coke deposits and carbon deposits, as well as maintain a predetermined, within the specified range, boiling point of an aqueous alkaline solution during the aging operation.

При температуре ниже 120°С и концентрации раствора менее 600 г/л невозможно получить полную очистку полостей коллектора, в частности в местах с максимальными отложениями кокса и в труднодоступных мест (участки изгибов), из-за низкой скорости вступления в реакцию коксовых отложений и нагара со щелочью. При температуре больше 165°С и концентрации больше 800 г/л степень очистки не повышается, и при этом возникают определенные технологические трудности при выводе емкости (ванны) с раствором на технологический режим очистки из-за соответствия такой концентрации раствора твердому агрегатному состоянию при комнатной температуре.At temperatures below 120 ° C and a solution concentration of less than 600 g / l, it is impossible to completely clean the collector cavities, in particular in places with maximum coke deposits and in inaccessible places (bending areas), due to the low rate of coke deposits and carbon deposits reacting with alkali. At a temperature of more than 165 ° C and a concentration of more than 800 g / l, the degree of purification does not increase, and at the same time there are certain technological difficulties in bringing the tank (bath) with the solution to the technological mode of purification due to the correspondence of such concentration of the solution to the solid state of aggregation at room temperature .

В водный щелочной раствор можно добавлять окислители, что позволяет интенсифицировать процесс очистки.Oxidizing agents can be added to the aqueous alkaline solution, which makes it possible to intensify the cleaning process.

Промывку можно осуществлять при температуре воды 50-100°С, т.е. горячей водой, что приводит к более быстрой и эффективной очистке от остатков щелочного раствора внутренних полостей коллектора.Washing can be carried out at a water temperature of 50-100 ° C, i.e. hot water, which leads to faster and more efficient cleaning of residual alkaline solution of the internal cavities of the collector.

Промывку в воде и продувку можно производить периодически, что позволяет более эффективно очистить коллектор.Rinsing in water and purging can be done periodically, which allows more efficient cleaning of the collector.

На фиг.1 схематично изображен топливный коллектор, расположенный в ванне с водным щелочным раствором, - операция выдержки;Figure 1 schematically shows a fuel manifold located in a bath with an aqueous alkaline solution, the operation of exposure;

на фиг.2 - топливный коллектор, расположенный в ванне с водой, - операция промывки;figure 2 - fuel manifold located in the bath with water, the washing operation;

на фиг.3 - топливный коллектор - операция продувки воздухом.figure 3 - fuel manifold - the operation of the purge air.

Устройство для реализации способа содержит емкость 1, заполненную водным щелочным раствором, в которой осуществляют выдержку топливного коллектора, состоящего из двух трубок 2 (I и II каскадов), одна из которых - трубка I каскада - изображена на чертеже, и форсунок 3. Емкость 1 содержит поддон 4 и нагревательные элементы 5 (тены). Поддон 4 выполнен в виде металлической решетки, отделяющей топливный коллектор 2 с форсунками 3 от нагревательных элементов 5. Устройство также содержит заполненную горячей водой емкость 6 с трубопроводом 7 подвода воды. Подвод сжатого воздуха для продувки каналов форсунок 3 осуществляют при помощи гибкого армированного шланга 8, подключенного к источнику сжатого воздуха (не показан).A device for implementing the method comprises a container 1 filled with an aqueous alkaline solution, in which the fuel manifold is held, consisting of two tubes 2 (I and II cascades), one of which is the cascade I pipe, is shown in the drawing, and nozzles 3. Capacity 1 contains a pallet 4 and heating elements 5 (tena). The tray 4 is made in the form of a metal grill separating the fuel manifold 2 with nozzles 3 from the heating elements 5. The device also contains a tank 6 filled with hot water with a pipeline 7 for supplying water. The supply of compressed air to purge the channels of the nozzles 3 is carried out using a flexible reinforced hose 8 connected to a source of compressed air (not shown).

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Топливный коллектор устанавливают в емкость 1, предварительно заполненную до уровня, полностью покрывающего коллектор, водным раствором щелочи, например, со щелочью КОН с концентрацией щелочи 700 г/л. Емкость 1 накрывают крышкой и нагревают при помощи нагревательных элементов 5 водный щелочной раствор до температуры, например, 145°С, при которой происходит кипение раствора. Выдерживают коллектор в кипящем растворе, например, в течение 8 часов, при этом не реже, чем через каждые 2 часа осуществляют промывку коллектора горячей водой с температурой 70°С и продувку сжатым воздухом при давлении 2-4 кг/см2. Для этого с помощью тельфера вынимают коллектор 2 с форсунками 3 из емкости 1 и устанавливают в емкость 6, после промывки коллектор 2 с форсунками 3 вынимают с помощью тельфера из емкости 6 и устанавливают на опорную поверхность для осуществления операции продувки. После продувки коллектор снова устанавливают в емкость 1 и осуществляют операцию выдержки, по окончании 2 часов выдержки снова повторяют операции промывки и продувки, и так до тех пор, пока не истечет заданное время выдержки, за которое топливный коллектор полностью очистится от коксовых отложений и нагара. Концентрацию щелочи в растворе и температуру водного щелочного раствора контролируют при помощи датчиков (не показаны). В случае снижения заданной температуры кипения в емкость 1 добавляют необходимое количество щелочи для повышения температуры раствора. В случае превышения заданной концентрации щелочи в растворе в раствор добавляют необходимое количество воды.The fuel collector is installed in a container 1, pre-filled to a level that completely covers the collector, with an aqueous alkali solution, for example, with KOH alkali with an alkali concentration of 700 g / l. The container 1 is covered with a lid and the aqueous alkaline solution is heated using heating elements 5 to a temperature of, for example, 145 ° C, at which the solution boils. The collector is kept in a boiling solution, for example, for 8 hours, while at least every 2 hours, the collector is washed with hot water at a temperature of 70 ° C and purged with compressed air at a pressure of 2-4 kg / cm 2 . To do this, using a hoist, remove the collector 2 with nozzles 3 from the tank 1 and install in the tank 6, after washing, the collector 2 with the nozzles 3 is removed with the hoist from the tank 6 and install on the supporting surface for the purge operation. After purging, the collector is again installed in tank 1 and the soaking operation is carried out, after 2 hours of soaking, the washing and purging operations are repeated again, and so on, until the set soaking time has elapsed, during which the fuel collector is completely clean of coke deposits and carbon deposits. The alkali concentration in the solution and the temperature of the aqueous alkaline solution are monitored using sensors (not shown). In the case of reducing the set boiling point, the necessary amount of alkali is added to the tank 1 to increase the temperature of the solution. If the specified alkali concentration in the solution is exceeded, the required amount of water is added to the solution.

В процессе выдержки коллектора в кипящем щелочном растворе происходит омыление загрязнений (кокосовых отложений и нагара), в процессе промывки осуществляется интенсивное вскипание остатков щелочного раствора и дополнительное отслаивание загрязнений, а при продувке коллектора сжатым воздухом удаляются остатки коксовых отложений и нагара из внутренней полости трубок 2 и из каналов форсунок 3.During the soaking of the collector in a boiling alkaline solution, the saponification of contaminants (coconut deposits and soot) occurs, during the washing process, the residues of the alkaline solution are boiled up intensively and additional pollution is peeled off, and when the collector is purged with compressed air, the residues of coke deposits and soot are removed from the inner cavity of the tubes 2 and from nozzle channels 3.

После очистки топливного коллектора осуществляют контроль форсунок с использованием известных технических средств, например эндоскопов. Также осуществляют контроль качества удаления остатков щелочного раствора из внутренних каналов и полости путем проливки коллектора и форсунок дистиллированной водой и определения в ней ионов щелочных металлов и показателя рН среды по известной методике.After cleaning the fuel manifold, nozzles are monitored using known technical means, such as endoscopes. Also, quality control is carried out to remove residual alkaline solution from the internal channels and cavities by spilling the collector and nozzles with distilled water and determining alkali metal ions and pH in it by a known method.

Реализация способа рассмотрена на примере использования щелочи КОН. При использовании щелочи NaOH или при смеси щелочей NaOH+КОН с разной или одинаковой концентрациями щелочей качество очистки и реализация способа не меняются. Концентрация щелочи в растворе или суммарная концентрация их смеси в растворе может колебаться от 600 до 800 г/л. Время выдержки топливного коллектора в водном щелочном растворе может быть от 2 до 10 часов. Концентрацию щелочи в растворе и время выдержки выбирают в зависимости от толщины коксовых отложений и нагара. Для интенсификации процесса очистки в раствор добавляют окислители, например азотнокислые соли щелочных металлов.The implementation of the method is considered using KOH alkali as an example. When using alkali NaOH or a mixture of alkalis NaOH + KOH with different or the same concentrations of alkalis, the quality of purification and the implementation of the method do not change. The alkali concentration in the solution or the total concentration of their mixture in the solution can vary from 600 to 800 g / l. The exposure time of the fuel collector in an aqueous alkaline solution can be from 2 to 10 hours. The alkali concentration in the solution and the exposure time are selected depending on the thickness of the coke deposits and carbon deposits. To intensify the cleaning process, oxidizing agents, for example nitric acid salts of alkali metals, are added to the solution.

Claims (4)

1. Способ очистки топливного коллектора газотурбинного двигателя от коксовых отложений и нагара, включающий выдержку коллектора в водном щелочном растворе, промывку в воде и продувку сжатым воздухом, отличающийся тем, что выдержку осуществляют в кипящем растворе при температуре от 120 до 165°С, при этом в растворе используют щелочи КОН или NaOH или их смесь с концентрацией щелочи в растворе или с суммарной концентрацией их смеси в растворе от 600 до 800 г/л.1. The method of cleaning the fuel manifold of a gas turbine engine from coke deposits and soot, including exposure of the collector in an aqueous alkaline solution, washing in water and blowing with compressed air, characterized in that the exposure is carried out in a boiling solution at a temperature of from 120 to 165 ° C, while alkali KOH or NaOH or their mixture with an alkali concentration in solution or with a total concentration of their mixture in solution from 600 to 800 g / l is used in the solution. 2. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что в водный щелочной раствор добавляют окислители.2. The cleaning method according to claim 1, characterized in that oxidizing agents are added to the aqueous alkaline solution. 3. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что промывку осуществляют при температуре воды 50-100°С.3. The cleaning method according to claim 1, characterized in that the washing is carried out at a water temperature of 50-100 ° C. 4. Способ очистки по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что промывку в воде и продувку производят периодически.4. The cleaning method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the washing in water and purging is carried out periodically.
RU2006135983/06A 2006-10-12 2006-10-12 Method of gas turbine engine fuel header cleaning from coke deposits and scale RU2325606C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006135983/06A RU2325606C2 (en) 2006-10-12 2006-10-12 Method of gas turbine engine fuel header cleaning from coke deposits and scale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006135983/06A RU2325606C2 (en) 2006-10-12 2006-10-12 Method of gas turbine engine fuel header cleaning from coke deposits and scale

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006135983A RU2006135983A (en) 2007-07-20
RU2325606C2 true RU2325606C2 (en) 2008-05-27

Family

ID=38430919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006135983/06A RU2325606C2 (en) 2006-10-12 2006-10-12 Method of gas turbine engine fuel header cleaning from coke deposits and scale

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2325606C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614441C1 (en) * 2015-10-07 2017-03-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method for cleaning parts of fuel manifolds of gas turbine engines from sludge and carbon pollution
RU2696525C2 (en) * 2017-12-20 2019-08-02 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" Method of flushing nozzles of gas turbine engine dg-90l2.1

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614441C1 (en) * 2015-10-07 2017-03-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Method for cleaning parts of fuel manifolds of gas turbine engines from sludge and carbon pollution
RU2696525C2 (en) * 2017-12-20 2019-08-02 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" Method of flushing nozzles of gas turbine engine dg-90l2.1

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006135983A (en) 2007-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06264274A (en) Method and apparatus for cleaning metal workpiece
CN103184463B (en) Acid dipping device used for nuclear rod jacketing tube and having function of preventing acid wash from leaking
EP0793546B1 (en) Cleaning method for turbine airfoils by ultrasonics
US5575858A (en) Effective cleaning method for turbine airfoils
RU2325606C2 (en) Method of gas turbine engine fuel header cleaning from coke deposits and scale
EP0458533B1 (en) Chemical cleaning method for steam generators utilizing pressure pulsing
CN110575994A (en) Hydraulic part cleaning process
US6098573A (en) Method and apparatus for cleaning boiler of power generation plant
RU2614441C1 (en) Method for cleaning parts of fuel manifolds of gas turbine engines from sludge and carbon pollution
CN111171965B (en) Multifunctional composite cleaning solution for operation cleaning
US8354146B2 (en) Methods for repairing gas turbine engine components
CN110834228A (en) Cleaning process of quartz tube for growing tellurium-zinc-cadmium
KR102532527B1 (en) Method for descaling of steel material
RU2520839C1 (en) Cleaning of outer surface of aluminium or aluminium alloys of air cooling hardware
RU2255285C1 (en) Method of repairing fuel collector of gas turbine engine
JP2000233216A (en) Steel cleaning and drying method
RU2109848C1 (en) Aqueous compositions and methods of cleaning high-strength steel
CN210138759U (en) Pipeline cleaning spray head
JP4578706B2 (en) How to remove acidic deposits
US20050127039A1 (en) Process for removing adherent oxide particles from an aluminized surface
US7559993B1 (en) Process for decoating a washcoat catalyst substrate
KR100686361B1 (en) Cleaning composition for fuel apparatus
CN116838469A (en) Method for carbon deposition treatment of vehicle engine
RU2793644C1 (en) Method for cleaning surfaces and microcracks of blades of aircraft gas turbine engines and gas turbine units from metal oxides
RU2691350C1 (en) Method for cleaning surfaces of machine parts and gas ducts from scale

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20151012

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20190731