1.3 Особливості роботи деталей ГТУ

Робочі лопатки турбіни працюють при температурах 650-980°С, рівень напружень розтягнення перевищує 150 МПа. Замкова частина лопатки знаходиться поза зоною потоку горячих газів, отже її темпе­ратура не перевищує 760°С, але рівень напружень розтягнення сягає 280-560 МПа. Основними вимогами до матеріалу робочих лопаток є висока міцність, пластичність, опір малоцикловим деформаціям, опір окисленню та високотемпературній корозії, термостійкість, структур­на стабільність, що має забезпечувати постійний рівень механічних властивостей впродовж експлуатації.

Соплові (направляючі) лопатки турбіни є нерухомими, знахо­дяться під дією напружень розтягнення не вище 50-70 МПа, проте ро­бочі температури сягають 1100°С. Основними вимогами до цих дета­лей є забезпечення опору повзучості при високих температурах, опору термічний втомі, стійкості в умовах корозії та ерозії; серед інших ви­мог слід зазначити високий рівень ударної в'язкості, задовільні ливар­ні властивості, стабільність мікроструктури.

Робочі температури дисків турбін найчастіше не вище 780°С, ця температура відповідає зовнішньому ободові, на якому фіксуються робочі лопатки. Ближче до центральної частини диска температура значно нижче. В диску при обертанні виникають напруження понад 490 МПа, окрім власної маси диска слід враховувати напруження роз­тягнення, що пов' язані із масою закріплених на диску лопаток. Від ма­теріалу дисків вимагається висока міцність при розтягуванні та опір повзучості в умовах робочих температур, опір руйнуванню від втоми.

Камери згорання повинні виготовлятися з матеріалів, що мають достатній рівень міцності при температурах понад 1100°С, є стійкими до окислення та термічної втоми, в яких не відбувається жолоблення. Серед важливих технологічних параметрів при виготовленні камер згорання слід зазначити необхідність забезпечення зварюваності та здатності матеріалів до деформування.

Використання різного типу палив в транспортних, авіаційних, стаціонарних газотурбінних установках зумовлює значні розбіжності в умовах роботи деталей та конструкції ГТУ. Основними видами палив є авіаційний гас, мазут, гас (неочищений), дизельне паливо. Для стаціо­нарних ГТУ широко використовують природний газ різних родовищ, штучний (із антрациту, підземної газифікації, напівкоксований, домен­ний, коксований очищений), супутній, отриманий з родовищ нафти.

В залежності від складу палива кількості домішок, що негативно впливають на опір корозії, є змінною, отже, вибір матеріалів повинен враховувати та відповідати умовам експлуатації.