RICHTER, Christian (Spitzwegstrasse 33, Dachau, 85221, DE)
KLAMETH, Robert (Zur Scheierlmühle 3, Dachau, 85221, DE)
RICHTER, Christian (Spitzwegstrasse 33, Dachau, 85221, DE)
| Patentansprüche 1. Verfahren zur Reinheitsprüfung eines Schmiermittelsystems eines Turbinenbauteils bestehend aus einem Schmiermittelspeicher (1), in den mindestens eine Schmiermittel- zuführleitung (2) mündet und aus dem mehrere Abfuhrleitungen (3, 4, 5) fuhren, von denen eine Kombinationsabfuhrleitung (5) zusätzlich mit einer Schmiermittelspeicher- Umgehungsleitung (6) verbindbar ist, die parallel zum Schmiermittelspeicher (1) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Verfahrensschritt der Schmiermittelspeicher (1) durch Zufuhr von Rei- nigungsfluid über die mindestens eine Schmiermittelzufuhrleitung (2) gespült wird, welches durch die Kombinationsabfuhrleitung (5) abgeführt wird, als zweiter Verfahrensschritt die Kombinationsabführleitung (5) durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung (6) gespült wird, und als abschließender Verfahrensschritt ein Reinheitsgrad der gespülten Leitungen des Schmiermittelsystems anhand von aus diesen abgeführten Partikeln bestimmt wird. 2. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Abfuhrleitun- gen (3, 4, 5) zumindest die Kombinationsabfuhrleitung (5) und eine zweite Abführleitung (3) umfassen, die mit dem Schmiermittelspeicher (1) verbunden ist und von diesem wegführt, und als dritter Verfahrensschritt die zweite Abfϊihrleitung (3) durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung (2) und den Schmiermittelspeicher (1) gespült wird. 3. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach Anspruch 2, wobei - vor dem ersten Verfahrensschritt das Reinigungsfluid in alle Schmiermittelzufuhrleitungen eingefüllt wird, bis die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung (6), der Schmiermittelspeicher (1) und die mehreren Abfuhrleitungen (3, 4, 5) mit dem Reinigungsfluid gefüllt sind, - beim ersten Verfahrensschritt a) mit einem ersten vorbestimmten Volumen an Reinigungsfluid gespült wird, - beim zweiten Verfahrensschritt b) mit einem zweiten vorbestimmten Volumen an Reinigungsfluid gespült wird, - beim dritten Verfahrensschritt c) mit einem dritten vorbestimmten Volumen an Reinigungsfluid gespült wird, - als vierter Verfahrensschritt d) der Schmiermittelspeicher (1) durch Zufuhr von Druckluft für eine erste vorbestimmte Zeitdauer über die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung (2) getrocknet wird, welche durch die Kombinationsabführleitung (5) abgeführt wird, - als fünfter Verfahrensschritt e) die Kombinationsabführleitung (5) durch Zufuhr von Druckluft für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung (6) getrocknet wird, - als sechster Verfahrensschritt f) die zweite Abführleitung (3) durch Zufuhr von Druckluft für eine dritte vorbestimmte Zeitdauer über die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung (2) und den Schmiermittelspeicher (1) getrocknet wird, - als siebter Verfahrensschritt g) alle Abführleitungen (3, 4, 5) und der Schmier- mittelspeicher (1) durch Zufuhr von Druckluft für eine vierte vorbestimmte Zeitdauer über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung (6) und die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung (2) getrocknet werden, und - als der abschließende Verfahrensschritt h) ein Reinheitsgrad der gespülten Leitungen des Schmiermittelsystems anhand von aus diesen gespülten und geblase- nen Partikeln bestimmt wird. 4. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren für ein Schmiermittelsystem innerhalb eines Turbinengehäuses als Turbinenbauteil verwendet wird. 5. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Schmiermittelsystem die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung (2) mit einem zweiten Einlass (E2), die Kombinationsabführleitung (5) mit einem ersten Auslass (Al), die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung (6) mit einem ersten Einlass (El) und die zweite Ab- führleitung (3) mit einem zweiten Auslass (A2) umfasst, vor dem Schritt a) alle Ein- und Auslässe (El, E2, Al, A2) zum Einfüllen des Reinigungsfluid geöffnet werden, der Schritt a) ein Schließen des ersten Einlasses (El) und des zweiten Auslasses (A2) und ein Öffnen des zweiten Einlasses (E2) und des ersten Auslasses (Al) umfasst, der Schritt b) ein Schließen des zweiten Einlasses (E2) und des zweiten Auslasses (A2) und ein Öffnen des ersten Einlasses (El) und des ersten Auslasses (Al) umfasst, der Schritt c) ein Schließen des ersten Einlasses (El) und des ersten Auslasses (Al) und ein Öffnen des zweiten Einlasses (E2) und des zweiten Auslasses (A2) umfasst, der Schritt d) ein Öffnen des zweiten Einlasses (E2) und des ersten Auslasses (Al) und ein Durchblasen von Druckluft über die mindestens eine Schmiermittelzufuhrleitung (2), den Schmier- mittelspeicher (1) und die Kombinationsabfuhrleitung (5) umfasst, bis kein Reini- gungsfluid mehr aus dem ersten Auslass (Al) austritt, der Schritt e) ein Öffnen des ersten Einlasses (El) und des ersten Auslasses (Al) und ein Durchblasen von Druckluft über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung (6) und die Kombinationsabfuhrleitung (5) umfasst, bis kein Reinigungsfluid mehr aus dem ersten Auslass (Al) austritt, der Schritt f) ein Öffnen des zweiten Einlasses (E2) und des zweiten Auslasses (A2) und ein Durchblasen von Druckluft über die mindestens eine Schmiermittelzufϊihrleitung (2), den Schmiermittelspeicher (l)und die zweite Abfuhrleitung umfasst, bis kein Reinigungsfluid mehr aus dem zweiten Auslass (A2) austritt, und der Schritt g) ein Öffnen aller Ein- und Auslässe (El, E2, Al, A2) umfasst. 6. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Reinheitsgrad der gespülten Leitungen des Schmiermittelsystems anhand von den aus diesen gespülten und geblasenen Partikeln bestimmt wird, die in Bezug auf die Auslässe (Al, A2) stromabwärtig in einer Analysekammer angeordneten Filtermembran gesammelt werden. 7. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach Anspruch 6, wobei der Reinheitsgrad der Leitungen anhand von Anzahl, Größe und/oder Gewicht der an der Filtermembran gesammelten Partikel bestimmt wird. 8. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das erste vorbestimmte Volumen an Reinigungsfluid und das zweite vorbestimmte Volumen an Reinigungsfluid gleich groß sind und das dritte vorbestimmte Volumen doppelt so groß wie das erste und zweite Volumen ist. 9. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach Anspruch 8, wobei das erste und das zweite vorbestimmte Volumen an Reinigungsfluid 25 Liter betragen und das dritte vorbestimmte Volumen an Reinigungsfluid 50 Liter beträgt. 10. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei als Reinigungsfluid das Spülmedium G60 Spezial verwendet wird. 11. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei in dem Einfüllschritt des Reinigungsfluids alle Ein- und Auslässe (El, E2, Al, A2) offen sind, und, wenn das eingefüllte Reinigungsfluid aus den Auslässen (Al, A2) in Richtung einer Analysekammer austritt, das Einfüllen des Reinigungsfluids umgehend gestoppt wird. 12. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Öff- nungs- und Schließbetriebe der Ein- und Auslässe (El, E2, Al, A2) durch entsprechend an den Ein- und Auslässen (El, E2, Al, A2) der Leitungen montierte Ventil- und/oder Klappenvorrichtungen durchgeführt werden. 13. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei die erste, die zweite und die dritte vorbestimmte Zeitdauer gleich lang sind und die vierte vorbestimmte Zeitdauer im Wesentlichen doppelt so lang wie die erste, die zweite und die dritte vorbestimmte Zeitdauer ist. 14. Verfahren zur Reinheitsprüfung nach Anspruch 13, wobei die erste, die zweite und die dritte vorbestimmte Zeitdauer 5 Minuten betragen und die vierte vorbestimmte Zeitdauer im Wesentlichen 10 Minuten beträgt. 15. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Reinheitsprüfung eines Schmiermittelsystems eines Turbinenbauteils nach Anspruch 1, wobei das Schmiermittelsystem einen Schmiermittelspeicher (1) umfasst, in den mindestens eine Schmiermittelzuführleitung (2) mündet und aus dem mehrere Abführleitungen (3, 4, 5) führen, von denen eine Kombinationsabführleitung (5) zusätzlich mit einer Schmiermittelspeicher- Umgehungsleitung (6) verbindbar ist, die parallel zum Schmiermittelspeicher (1) ver- läuft, die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine an dem Turbinenbauteil befestigbare Anbringungseinheit mit zumindest zwei Einlassventilvorrichtungen (El, E2), von denen eine erste (El) mit der Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung (6) verbindbar ist und eine zweite (E2) mit der mindestens einen Schmiermittelzuführleitung (2) verbindbar ist, und zumindest eine an dem Turbinenbauteil befestigbare Auslassventilvorrichtung (Al), die an einem Auslass der Kombinationsabfuhrleitung (5) befestigbar ist. |
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinheitsprüfung nach Anspruch 1 bzw. auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Reinheitsprüfung eines Schmiermittelsystems eines Turbinenbauteils nach Anspruch 15, wobei das Schmiermittelsystems des Turbinenbauteils einen Schmiermittelspeicher umfasst, in den mindestens eine Schmiermittelzuführleitung mündet und aus dem mehrere Abführleitungen führen, von denen eine Kombinationsabführleitung zusätzlich mit einer Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung verbindbar ist, die parallel zum Schmiermittelspeicher verläuft.
Bei der Herstellung von Turbinenbauteilen können Ablagerungen bzw. Verunreinigungen in den Leitungen und Kanälen entstehen, die bei der Inbetriebnahme eines Triebwerks zu Schäden führen können. Um dies zu verhindern, müssen vor Auslieferung der Bauteile diese Verunreinigungen bzw. Ablagerungen entfernt und analysiert werden.
Dies erfolgt mit speziellen Reinigungsverfahren, mit denen die Ölleitungen und -kanäle der Turbinenbauteile gespült werden. Bei den bekannten Reinigungs- und Spülverfahren lässt sich aufgrund der fehlenden Abfolge der Spülschritte nicht die geforderte Reinigungswirkung erzielen. Somit kann es durch evtl. nicht entfernte Ablagerungen bzw. Verunreinigungen zu einem Zusatzaufwand (z.B. Nachreinigung bzw. Austausch defek- ter Teile) in der Montage kommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Reinheitsprüfverfahren zur Bestimmung von Verschmutzungen bzw. der Reinheit von Leitungen eines Schmiermittelsystems eines Turbinenbauteils, insbesondere in Turbinenaustrittsge- hausen, bereitzustellen.
Zur Lösung dafür müssen die in dem Bauteil verbauten Ölleitungen und -kanäle gezielt mit einem Spülmedium unter Berücksichtigung von Druck- und Durchflussverhältnissen gespült werden. Da die Ölleitungen und -kanäle geringe Durchmesser aufweisen, ist die Spülrichtung entscheidend, so dass sich keine Verschmutzungen in den Leitungen und Kanälen verfangen und dadurch ggf. sogar verstopfen.
Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 zur Reinheitsprüfung bzw. durch eine Vorrichtung zum Durchführen einer Reinheitsprüfung nach Anspruch 15 eines Schmiermittelsystems eines Turbinenbauteils bestehend aus einem Schmiermittelspeicher, in den mindestens eine Schmiermittelzuführleitung mündet und aus dem mehrere Abführleitungen führen, von denen eine Kombinationsabführleitung zusätzlich mit einer Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung ver- bindbar ist, die parallel zum Schmiermittelspeicher verläuft. Erfindungsgemäß ist somit ein neuartiges Verfahren bzw. Vorrichtung zur Reinheitsprüfung, insbesondere zum Reinigen der jeweiligen Leitungen des Schmiermittelsystems in dem Turbinenbauteil, vorzugsweise in einem Turbinenaustrittsgehäuse, bereitgestellt.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Gesichtspunkt weist ein Verfahren zur Reinheitsprüfung eines Schmiermittelsystems eines Turbinenbauteils bestehend aus einem Schmiermittelspeicher, in den mindestens eine Schmiermittelzuführleitung mundet und aus dem mehrere Abführ- leitungen führen, von denen eine Kombinationsabführleitung zusätzlich mit einer
Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung verbindbar ist, die parallel zum Schmiermittelspeicher verläuft, als ersten Verfahrensschritt ein Spülen des Schmiermittelspeichers durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung, welches durch die Kombinationsabführleitung abgeführt wird, als zweiten Verfah- rensschritt ein Spülen der Kombinationsabführleitung durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung, und als abschließenden Verfahrensschritt ein Bestimmen eines Reinheitsgrad der gespülten Leitungen des Schmiermittelsystems anhand von aus diesen abgeführten Partikeln auf.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinheitsprüfung eines Schmiermittelsystems wird sichergestellt, dass zunächst der Schmiermittelspeicher des Turbinenbauteils (z.B. eines Turbinenaustrittsgehäuses) gespült wird, um die dortigen abgelagerten Partikel aus dem Speicher zu spülen. Anschließend wird die Kombinationsabführleitung (d.h. ein stromabwärtiger Abschnitt) durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung gespült, um diese und ggf. noch verbleibende Partikel in dem stromabwärtigen Abschnitt der Umgehungsleitung herauszuspülen. Durch den erfindungsgemäßen Ablauf der Spül vorgänge werden Verunreinigungen und Ablagerungen in den Leitungen und dem Schmiermittelspeicher anhand eines Spülmediums (Reinigungsfluid) effektiv aus den jeweiligen Leitungen entfernt und ist ein Reinheitsgrad der gespülten Leitungen des Schmiermittelsystems anhand von aus diesen Leitungen abgeführten (z.B. gespült, geblasen, etc.) Verunreinigungen und Ablagerungen bestimmbar.
Bevorzugt umfassen die mehreren Abführleitungen des Schmiermittelsystems zumin- dest die Kombinationsabfuhrleitung und eine zweite Abführleitung umfassen, die mit dem Schmiermittelspeicher verbunden ist und von diesem wegführt, wobei als dritter
Verfahrensschritt die zweite Abführleitung durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung und den Schmiermittelspeicher gespült wird.
Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren zur Reinheitsprüfung die folgenden Vorgänge nämlich, dass
- vor dem ersten Verfahrensschritt das Reinigungsfluid in alle Schmiermittelzu- führleitungen eingefüllt wird, bis die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung, der Schmiermittelspeicher und die mehreren Abführleitungen mit dem Reinigungsfluid gefüllt sind,
- beim ersten Verfahrensschritt a) mit einem ersten vorbestimmten Volumen an Reinigungsfluid gespült wird,
- beim zweiten Verfahrensschritt b) mit einem zweiten vorbestimmten Volumen an Reinigungsfluid gespült wird,
- beim dritten Verfahrensschritt c) mit einem dritten vorbestimmten Volumen an Reinigungsfluid gespült wird,
- als vierter Verfahrensschritt d) der Schmiermittelspeicher durch Zufuhr von Druckluft für eine erste vorbestimmte Zeitdauer über die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung getrocknet wird, welche durch die Kombinationsabführleitung abgeführt wird,
- als fünfter Verfahrensschritt e) die Kombinationsabführleitung durch Zufuhr von Druckluft für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung getrocknet wird, - als sechster Verfahrensschritt f) die zweite Abfuhrleitung durch Zufuhr von Druckluft für eine dritte vorbestimmte Zeitdauer über die mindestens eine Schmiermittelzufuhrleitung und den Schmiermittelspeicher getrocknet wird,
- als siebter Verfahrensschritt g) alle Abfuhrleitungen und der Schmiermittelspei- eher durch Zufuhr von Druckluft für eine vierte vorbestimmte Zeitdauer über den Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung und die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung getrocknet werden, und
- als abschließender Verfahrensschrift h) ein Reinheitsgrad der gespülten Leitungen des Schmiermittelsystems anhand von aus diesen gespülten und geblasenen Partikeln bestimmt wird.
Des Weiteren hat das Schmiermittelsystem die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung mit einem ersten Einlass, die Kombinationsabführleitung mit einem ersten Auslass, die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung mit einem zweiten Einlass und die zweite Abführleitung mit einem zweiten Auslass umfasst.
Bevorzugt werden vor dem Schritt a) alle Ein- und Auslässe zum Einfüllen des Reini- gungsfluid geöffnet, umfasst der Schritt a) ein Schließen des ersten Einlasses und des zweiten Auslasses und ein Öffnen des zweiten Einlasses und des ersten Auslasses, um- fasst der Schritt b) ein Schließen des zweiten Einlasses und des zweiten Auslasses und ein Öffnen des ersten Einlasses und des ersten Auslasses, umfasst der Schritt c) ein Schließen des ersten Einlasses und des ersten Auslasses und ein Öffnen des zweiten Einlasses und des zweiten Auslasses, umfasst der Schritt d) ein Öffnen des zweiten Einlasses und des ersten Auslasses und ein Durchblasen von Druckluft über die mindestens eine Schmiermittelzufuhrleitung, den Schmiermittelspeicher und die Kombinationsabführleitung, bis kein Reinigungsfluid mehr aus dem ersten Auslass austritt, umfasst der Schritt e) ein Öffnen des ersten Einlasses und des ersten Auslasses und ein Durchblasen von Druckluft über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung und die Kombinationsabführleitung, bis kein Reinigungsfluid mehr aus dem ersten Auslass austritt, um- fasst der Schritt f) ein Öffnen des zweiten Einlasses und des zweiten Auslasses und ein
Durchblasen von Druckluft über die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung, den Schmiermittelspeicher und die zweite Abführleitung, bis kein Reinigungsfluid mehr aus dem zweiten Auslass austritt, und umfasst der Schritt g) ein Öffnen aller Ein- und Auslässe. Wie vorstehende beschrieben, werden nach dem Spülen des Turbinenbauteils die jeweiligen Leitungen entsprechend der Spülschrittabfolge mit Druckluft durchblasen, so dass sicher gestellt werden kann, dass sämtliche Ablagerungen und Verunreinigungen in den Leitungen aus diesen ausgestoßen wurden und diesen nach dem Spülvorgang trocken sind. Nach dem Spülen und Durchblasen der Druckluft der entsprechenden Leitungen und des Schmiermittelspeichers des Turbinenbauteils mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es sichergestellt, dass die jeweilige Leitung und der Schmiermittelspeicher (z.B. Ölleitungen und -kanäle und Öllagerraum des Turbinenaustrittsgehäuses) unter der entsprechenden Berücksichtigung von Druck- und Durchflussmengenverhält- nissen von Reinigungsfluid und Luft gezielt gespült bzw. getrocknet worden sind. Somit stellt das erfindungsgemäße Verfahren sicher, dass alle Verunreinigungen und Ablagerungen aus dem Turbinenbauteil gespült und für die anschließende Reinheitsprüfung zur Verfügung gestellt werden, wodurch der Reinheitsgrads der Leitungen anhand der aus diesen gespülten und geblasenen Partikel bestimmt werden kann.
Durch die vorstehende Spül- und Trocknungsabfolge ist sichergestellt, dass die Druck- und Durchflussmengenverhältnisse genau simuliert werden können, die auch während des Einsatzes der Turbine und somit an dem Turbinenbauteil selbst vorherrschen. Durch diese Abfolge ist sichergestellt, dass alle abgelösten Partikel aus dem Bauteil gespült werden und für die Reinheitsprüfung zur Verfügung gestellt werden, und es kann verhindert werden, dass zusätzliche Kosten aufgrund von z.B. Verschwendung von Spülmedium wegen einer Nachspülung von einzelnen Leitungen oder durch Nachreinigung der Leitungen innerhalb des Turbinenaustrittsgehäuses entstehen, wodurch die Reinigungskosten niedrig gehalten werden bzw. zusätzlich eingespart werden können.
Bevorzugt wird der Grad der Reinheit der Leitungen an dem Bauteil anhand von Anzahl, Größe und/oder Gewicht der an einer Filtermembran gesammelten Partikel bestimmt, wobei die Filtermembran bevorzugt in einer Analysekammer angeordnet ist, die stromabwärtig der Auslässe der jeweiligen Leitungen des Turbinenbauteils angeordnet ist, um die durch die Leitungen gespülten und geblasenen Partikel aufzusammeln.
Die Filtermembran kann nach dem Abschluss der Spül- und Trocknungsschritte aus der Analysekammer entnommen werden, wodurch Rückschlüsse auf den Reinheitsgrad der Leitungen anhand der Anzahl, Größe und/oder des Gewichts der an der aus der Analy- sekammer entnommenen Filtermembran gesammelten Partikel z.B. in einer Recheneinrichtung bestimmt bzw. entsprechend ausgewertet werden können.
Bevorzugt ist das erste vorbestimmte Volumen an Reinigungsfluid und das zweite vor- bestimmte Volumen an Reinigungsfluid gleich groß (z.B. jeweils 25 Liter) und ist das dritte vorbestimmte Volumen an Reinigungsfluid doppelt so groß wie das erste oder zweite Volumen an Reinigungsfluid (50 Liter).
Als Reinigungsfluid wird bevorzugt ein Spülmedium „G60 Spezial" verwendet. G60 Spezial ist ein bekanntes industriell anwendbares Entfettungsmittel, ist geruchlos und aromatenfrei, eignet sich besonders zum Entfetten von Bauteilen aus Leicht- und Buntmetall sowie Druckguss, reinigt Kunststoffe und auch kunststoffbeschichtete Teile, erfüllt die gesetzlichen Anforderungen bezüglich Abwasserverhaltens nach ÖNORM B 5104, hat einen Flammpunkt von 6O 0 C und entspricht somit der Gefahrenklasse: A III.
Weiter bevorzugt ist, dass die erste, die zweite und die dritte Zeitdauer gleich lang sind (z.B. 5 Minuten) und dass die vierte vorbestimmte Zeitdauer im Wesentlichen doppelt so lang ist wie die erste, die zweite und die dritte Zeitdauer (10 Minuten).
Bevorzugt werden die Öffhungs- und Schließbetriebe der Ein- und Auslässe an den Leitungen des Turbinenbauteils durch eine Steuerung von entsprechend an den Ein- und Auslässen der Leitungen montierten Ventil- und/oder Klappenvorrichtungen durchgeführt. Diese Vorrichtungen sind bevorzugt fluiddicht an den Ein- bzw. Auslässen montiert, um Leckage von Reinigungsfluid und Druckluft zu vermeiden, wodurch die Mess- ergebnisse ungenau werden. Die Ein- und Auslässe selbst sind daher als separate Bauteile an den entsprechenden Enden der Leitungen vor den Spül- und Trocknungsschritten an dem zu untersuchenden Turbinenbauteil fixiert, welches mittels einer Spannvorrichtung während des Rüstvorgangs zur Vorbereitung der Reinheitsprüfung, der Anbringung und Montage der Ventil- und/oder Klappenvorrichtungen und während des Ablaufs der Prüfung gehalten wird.
Durch das erfindungsgemäße Spülkonzept kommt das Reinigungsfluid, insbesondere das Spülmedium G60 Spezial, nur mit den in dem Bauteil zu untersuchenden Leitungen (den Ölleitungen, -kanälen und dem Öllagerraum) in Berührung, wodurch eine unnötige Verschwendung von diesem Spülmedium und eine Kontaminierung von anderen Abschnitten in und an dem Turbinenbauteil wirksam verhindert werden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reinheitsprüfung eines
Schmiermittelsystems eines Turbinenbauteils bereitgestellt, wobei das Schmiermittelsystem einen Schmiermittelspeicher umfasst, in den mindestens eine Schmiermittelzuführleitung mündet und aus dem mehrere Abführleitungen führen, von denen eine Kombinationsabführleitung zusätzlich mit einer Schmiermittelspeicher- Umgehungsleitung verbindbar ist, die parallel zum Schmiermittelspeicher verläuft. Die Vorrichtung weist eine an dem Turbinenbauteil befestigbare Anbringungseinheit mit zumindest zwei Einlassventilvorrichtungen, von denen eine erste mit der Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung verbindbar ist und eine zweite mit der mindestens einen Schmiermittelzufuhrleitung verbindbar ist, und zumindest eine an dem Turbinenbauteil befestigbare Auslassventilvorrichtung auf, die an einem Auslass der Kombinationsabführleitung befestigbar ist.
Wenn die Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Einlassbereich (d.h. stromaufwärtig des Schmiermittelspeichers) an dem Turbinenbauteil montiert sind (z.B. verschraubt, geklemmt, etc.), kann das Schmiermittelsystem des Turbinenbauteils entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gespült werden. Durch den mittels der Vorrichtung auszuführenden erfindungsgemäßen Ablauf der Spülvorgänge werden Verunreinigungen und Ablagerungen in den Leitungen und dem Schmiermittelspeicher effektiv aus den jeweiligen Leitungen entfernt. Somit kann ein Reinheitsgrad der ge- spülten Leitungen des Schmiermittelsystems, wie vorstehend bereits beschrieben, durch die aus den Leitungen abgeführten Partikeln bestimmt werden.
In anderen Worten ist die Vorrichtung gemäß dem vorstehenden Gesichtspunkt derart gestaltet, dass in einem ersten Spülschritt, in dem der Schmiermittelspeicher gespült wird, Reinigungsfluid durch die zweite Einlassventilvorrichtung über die mindestens eine Schmiermittelzuführleitung in den Schmiermittelspeicher zugeführt wird und über die Kombinationsabführleitung durch die zumindest eine Auslassventilvorrichtung aus dem Turbinenbauteil abgeführt wird, dass in einem zweiten Spülschritt, in dem die Kombinationsabführleitung gespült wird, Reinigungsfluid durch die erste Einlassventil- Vorrichtung über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung in die Kombinationsab- fiihrleitung zugeführt wird und durch die zumindest eine Auslassventilvorrichtung aus dem Turbinenbauteil abgeführt wird, und dass in einem abschließenden Reinheitsprüfschritt ein Reinheitsgrad der gespülten Leitungen des Schmiermittelsystems anhand von aus diesen abgeführten Partikeln bestimmbar ist.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Schnittansicht eines Turbinenaustrittsgehäuses (Turbinen- bauteils; zu prüfendes Bauteil) mit einem zu untersuchenden Schmiermittelsystem gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das Schmiermittelsystem schematisch dargestellt ist und die restliche Komponenten des Turbinenaustrittsgehäuses lediglich angedeutet bzw. nicht separat dargestellt sind;
Fig. 2 zeigt schematisch die Schnittansicht des Turbinenaustrittsgehäuses von Fig. 1 , in der alle Ein- und Auslässe des Schmiermittelsystems offen sind und das System mit einem Reinigungsfluid gefüllt ist;
Fig. 3 zeigt schematisch die Schnittansicht des Turbinenaustrittsgehäuses von Fig. 1, in der ein erster Einlass und ein zweiter Auslass des Systems geschlossen sind und eine Leitungsverbindung von einem zweiten Einlass zu einem ersten Auslass des Systems mit Reinigungsfluid gespült wird;
Fig. 4 zeigt schematisch die Schnittansicht des Turbinenaustrittsgehäuses von Fig. 1, in der der zweite Einlass und der zweite Auslass geschlossen sind und eine Leitungsverbindung von dem ersten Einlass zu dem ersten Auslass mit Reinigungsfluid gespült wird; und
Fig. 5 zeigt schematisch die Schnittansicht des Turbinenaustrittsgehäuses von Fig. 1 , in der der erste Einlass und der erste Auslass geschlossen sind und eine Leitungsverbindung von dem zweiten Einlass zu dem zweiten Auslass mit Reinigungsfluid gespült wird.
Wie in Fig. 1 bis 5 gezeigt ist, ist gemäß dem nachstehenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein zu reinigendes und zur Reinheitsprüfung zu unterziehendes Turbinenaustrittsgehäuse (ein Turbinenbauteil) vorgesehen, das bestehend aus einem Schmiermittelspeicher 1 , in den mindestens eine Schmiermittelzufuhrleitung 2 mündet und aus dem mehrere Abfuhrleitungen 3 - 5 fuhren, von denen eine Kombinationsab- führleitung 5 zusätzlich mit einer Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung 6 verbind- bar ist, die parallel zum Schmiermittelspeicher 1 verläuft, und eine zweite Abfuhrleitung 3 mit dem Schmiermittelspeicher 1 verbunden ist und von diesem wegfuhrt. Diese Leitungen einschließlich des Schmiermittelspeichers 1 des Turbinenaustrittsgehäuses werden erfindungsgemäß mit einem Reinigungsfluid gefüllt (siehe Fig. 1), und gespült bzw. anschließend mit Druckluft getrocknet.
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, hat das Turbinenaustrittsgehäuse die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung 6, die den Schmiermittelspeicher 1 umgeht und zur Außenseite des Turbinenaustrittsgehäuses führt, die Schmiermittelspeicherzufuhrleitung 2, die in den Speicher 1 mündet, den Schmiermittelspeicher 1 selbst, und eine weitere Abfuhrleitung als die zweite Abfuhrleitung 3, die direkt von dem Speicher 1 zur Außenseite des Turbinenaustrittsgehäuses fuhrt. Die Schmiermittelspeicher- Umgehungsleitung 6 ist aus einer stromaufwärtigen Zufuhrleitung und der Kombinationsabfuhrleitung 5 gebildet, die mit der Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung 6 an einer stromabwärtigen Stelle in Bezug auf den Speicher 1 verbunden ist und zur Außen- seite des Turbinenaustrittsgehäuses fuhrt.
Die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung 6 und der Schmiermittelspeicher 1 sind über eine Verbindungsabführleitung 4 miteinander verbunden sind. Weiter hat die Schmiermittelzufuhrleitung 2 einen zweiten Einlass E2, die Kombinationsabfuhrleitung 5 einen ersten Auslass Al, die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung 6 insbesondere die Zufuhrleitung einen ersten Einlass El und die zweite Abfuhrleitung 3 einen zweiten Auslass A2. Im Einsatz, d.h. wenn das Gehäuse an einer Turbine (z.B. eines Flugtriebwerks) angebracht ist (nicht gezeigt), tritt durch den Schmiermittelspeicher 1 eine Turbinenwelle hindurch. Stromaufwärtig des Schmiermittelspeichers 1 ist der zweite Einlass E2 angeordnet. Weiter ist das Turbinenaustrittsgehäuse ein rotationssymmetrisches Bauteils, wobei die Einlasse El, E2 radial innen und die Auslässen Al, A2 radial außen an dem Gehäuse ausgebildet sind. Somit fuhren die jeweiligen Abfuhrleitungen 3, 5 in Bezug auf eine Radialrichtung des Gehäuses von innen nach außen. Im Betrieb des Triebwerks lagern sich in den Leitungen des Schmiermittelsystems des Turbinenaustrittsgehäuses Verunreinigungen ab. Zur Bestimmung eines Reinheitsgrads (Verunreinigungen) der Leitungen wird deshalb bei der Wartung des Triebwerks das Gehäuse von dem Triebwerk entfernt. Anschließend werden an den Einlassen El, E2 und den Auslässen Al , A2 der Leitungen Bauteile mit Ventilvorrichtungen (oder Ventilklappen) fluiddicht angebracht. Zunächst werden an den Einlassen El und E2 ein Einlassventil #1 bzw. ein Einlassventil #2 über eine als Anbringungseinheit dienende Adapterplatte für das zu prüfende Bauteil angebracht, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Die Einlassventile sind z.B. fluiddicht in die Adapterplatte eingeschraubt. Al- ternativ können die Ventile einstückig mit der Adapterplatte ausgebildet sein. Die
Adapterplatte mit den Einlassventilen #1 und #2 liegt auf dem zu prüfenden Bauteil auf (in einem mittleren Bereich oberhalb des Schmiermittelspeichers 1 in Fig. 1) und ist an diesem für die Dauer des Prüfvorgangs befestigt (diese Befestigung ist nicht im Detail in der Fig. gezeigt). Mittels eines Spanndeckels (Spannvorrichtung) wird anschließend das zu prüfenden Bauteil mit der daran montierten Adapterplatte auf einer Lagervorrichtung fixiert (Spanndeckel nicht gezeigt in Fig. 1). Gleichfalls werden an den Auslässen Al und A2 ein Auslassventil #1 bzw. ein Auslassventil #2 an dem zu prüfenden Bauteil fluiddicht angebracht (z.B. verschraubt, eingepresst, etc.). An diese Ventile werden Schläuche fixiert, um entsprechend Fluid, Druckluft, etc. in die Leitungen einzubringen bzw. aus diesen abzugeben (nicht gezeigt). Die an den beiden Auslässen Al und A2 an den Auslassventilen #1 bzw. #2 fixierten Schläuche sind mit einer Analysekammer fluiddicht verbunden, in der eine Filtermembran zum Sammeln von Partikeln angeordnet ist, anhand denen der Reinheitsgrad der Leitungen und des Schmiermittelspeichers 1 bestimmt werden kann. Insbesondere wird mit Hilfe der nicht gezeigten Spannvorrich- tung das Turbinenaustrittsgehäuse während des Rüstvorgangs zur Vorbereitung der
Reinheitsprüfung, der Anbringung und Montage der Ventil- und/oder Klappenvorrichtungen (d.h. die Einlassventile #1, #2, die Adapterplatte und die Auslassventile #1, #2) und während des Ablaufs zur Reinheitsprüfung der Leitungen zuverlässig gehalten.
Über das Einlassventil #1 und #2 wird nun ein Reinigungsfluid (-medium) entsprechend der nachstehend beschriebenen Reihenfolge durch das zu prüfende Bauteil gespült. Am Beginn der Reinheitsprüfung der Leitungen des Turbinenaustrittsgehäuses ist beim Einfüllen von Reinigungsfluid (z.B. ein industrielles Entfettungsmedium G60 Spezial) in die Leitungen darauf zu achten, dass die Leitungen vollständig mit dem Reinigungsfluid gefüllt werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Beim Einfüllen des Reinigungsfluids sind daher alle Eingänge El, E2 und Ausgänge Al und A2 solange geöffnet, bis das Reini- gungsfluid die Leitungen und das Schmiermittellager vollständig ausfüllt, so dass das Reinigungsfluid dann über die Auslassschläuche in die Analysekammer einströmen kann. Wenn das Einströmen des Reinigungsfluids in die Analysekammer beginnt, wird das Einfüllen des Reinigungsfluids unmittelbar gestoppt.
In Bezug auf Fig. 3 wird anschließend der Einlass El und der Auslass A2 über die an den Auslässen und Einlassen mittels den Einlass- und Auslassbauteilen angeordneten Ventilvorrichtungen (oder Ventilklappen) geschlossen. Gleichzeitig wird der Einlass E2 und der Auslass Al offen gehalten (bzw. geöffnet) und ein Spülen von dem Einlass E2 zu dem Auslass Al beginnt. Das Spülen von dem Einlass E2 zu dem Auslass Al um- fasst somit das Spülen des Schmiermittelspeichers 1 durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die eine Schmiermittelzufuhrleitung 2, welches durch die Kombinationsabführleitung 4 abgeführt wird, mittels eines ersten vorbestimmten Volumens an Reinigungsfluid von 25 Liter.
Nachdem die 25 Liter des Reinigungsfluids durch die Leitungsverbindung von dem Einlass E2 zu dem Auslass Al durchgespült worden sind, wird der Einlass E2 geschlossen bzw. der Auslass A2 geschlossen gehalten. Gleichzeitig wird der Einlass El geöff- net und der Auslass Al offen gehalten. Anschließend wird die Kombinationsabfuhrleitung 5 durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die Schmiermittelspeicher- Umgehungsleitung 6, d.h. die Leitungsverbindung von dem Einlass El zu dem Auslass Al, mit einem zweiten vorbestimmten Volumen an Reinigungsfluid von ebenfalls 25 Liter gespült, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist.
Dann wird der Einlass El und der Auslass Al geschlossen. Gleichzeitig wird der Einlass E2 und der Auslass A2 geöffnet, so dass die Leitungsverbindung von dem Einlass E2 zu dem Auslass A2 gespült werden kann. Insbesondere wird somit die zweite Abführleitung 3 durch Zufuhr von Reinigungsfluid über die mindestens eine Schmiermit- telzuführleitung 2 und den Schmiermittelspeicher 1 mittels eines dritten vorbestimmten
Volumens an Reinigungsfluid von 50 Liter gespült, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist.
Während des gesamten Spülvorgangs werden daher insgesamt 100 Liter Reinigungsflu- id durch die entsprechenden Leitungen und in der vorstehend beschrieben Reihenfolge hindurch gespült. Durch die vorstehende gezielte Spülreihenfolge des Schmiermittelspeichers 1 und der Leitungen 2 - 6 wird zunächst ein Spülen des Speichers 1 ausgeführt und erst dann die entsprechenden Abfuhrleitungen 3 - 5 gespült. Ferner werden durch diese Reihenfolge die vorliegenden Druck- und Durchflussmengenverhältnisse genau simuliert, die auch während des Einsatzes des Turbinentriebwerks an dem Turbinenaustrittsgehäuse vorherrschen.
Anschließend beginnt der Trocknungsvorgang der Leitungen 2 - 6 einschließlich des Schmiermittelspeichers 1 , um einerseits sicherzustellen, dass alle Ablagerungen (Parti- kel) aus den Leitungen und dem Speicher 1 gespült werden, und um andererseits sicherzustellen, dass das Turbinenaustrittsgehäuse wieder zuverlässig verwendet werden kann.
Hierbei wird zunächst sicher gestellt, dass der Einlass E2 und der Auslass Al offen sind, dies erfolgt wie bei den Spülschritten durch entsprechende Öffnungs- und Schließbetriebe der Ventil- und Klappenvorrichtung in den Bauteilen, die an dem Ein- und Auslass E2 bzw. Al angebracht sind. Dann wird die Leitungsverbindung von dem Einlass E2 bis zu dem Auslass Al mit Druckluft durchgeblasen, bis kein Reinigungsflu- id mehr in dem Analyseraum ankommt. Anschließend wird die Druckluft noch für eine erste vorbestimmte Zeitdauer von 5 Minuten weiter durch den Einlass E2 bis zu dem Auslass Al geblasen, d.h. es wird der Schmiermittelspeicher 1 durch Zufuhr von Druckluft für eine erste vorbestimmte Zeitdauer über die Schmiermittelzuführleitung 2 für die erste vorbestimmte Zeitdauer von 5 Minuten getrocknet, welche durch die Kombinationsabführleitung 5 abgeführt wird.
Dann wird der Einlass El geöffnet und der Auslass Al offen gehalten und mit Druckluft geblasen, bis kein Reinigungsfluid mehr in dem Analyseraum ankommt. Anschließend wird die Druckluft für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer von 5 Minuten weiter durch den Einlass El und den Auslass Al durchgeblasen, d.h. die Kombinationsabführ- leitung 5 wird durch Zufuhr von Druckluft für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer über die Schmiermittelspeicher-Umgehungsleitung 6 für die zweite vorbestimmte Zeitdauer von 5 Minuten getrocknet.
Dann wird der Auslass A2 geöffnet und der Einlass E2 offen gehalten und mit Druckluft durchgeblasen, bis kein Medium mehr in dem Analyseraum über die Leitungsver- bindung von dem Einlass E2 bis zu dem Auslass A2 ankommt. Anschließend wird die Leitungsverbindung von dem Einlass E2 und dem Auslass A2 für eine dritte vorbestimmte Zeitdauer von ebenfalls 5 Minuten weiter durchgeblasen. D.h., die zweite Ab- führleitung 3 wird durch Zufuhr von Druckluft für die dritte vorbestimmte Zeitdauer über die Schmiermittelzuführleitung 2 und den Schmiermittelspeicher 1 für die dritte vorbestimmte Zeitdauer von 5 Minuten mit Druckluft getrocknet.
Anschließend werden alle Auslässe Al und A2 und Einlasse El und E2 geöffnet bzw. offen gehalten und es werden somit alle Leitungen 2 - 6 einschließlich des Schmiermittelspeichers 1 mit Druckluft für eine vierte vorbestimmte Zeitdauer von ungefähr 10 Minuten mit Druckluft getrocknet.
Somit ist sicher gestellt, dass alle Leitungen 2 - 6 und der Schmiermittelspeicher 1 , die in dem Turbinenaustrittsgehäuse ausgebildet sind, gespült und getrocknet wurden und dass die Verunreinigungen und Ablagerungen in den Leitungen aus den Auslässen Al, A2 ausgestoßen wurden und an der Filtermembran gesammelt werden konnten, welche stromabwärtig in der Analysekammer angeordnet ist.
Erst nach Abschluss der Spül- als auch der Trocknungsschritte wird nun die durch die Verunreinigungen und Ablagerungen (d.h. durch die Partikel) verschmutzte Filter- membran aus der Analysekammer entnommen.
Anschließend wird der Reinheitsgrad der Leitungen einschließlich des Schmiermittelspeichers anhand der Anzahl, Größe und/oder des Gewichts der an der Filtermembran gesammelten Partikel bestimmt.
Hierzu wird vorzugsweise die Filtermembran vor dem Spülen und Durchblasen der Leitungsverbindungen des Turbinenaustrittsgehäuses abgewogen und nach Beendigung des Spül- und Trocknungsvorgangs erneut abgewogen, wodurch das Gewicht der Partikel bestimmt werden kann, um so durch die Gewichtsdifferenz die Grad der Verunreini- gung zu bestimmen. Die Anzahl der Größe kann durch einen nicht näher dargestellten
Zählvorgang anhand von automatisch computergenerierten Auswertungsverfahren ermittelt werden. Ferner kann auch die Größe der Partikel anhand von Bildaufhahmever- fahren und Vergleichen mit gespeicherten Größen von Partikeln verglichen werden. Somit ist sicher gestellt, dass 100% aller gereinigten Leitungen an dem Turbinenaus- trittsgehäuse den Anforderungen an die Reinigung genügen und auch Rückschlüsse über die Reinheit des gespülten Mediums in Form von Anzahl, Größe und Gewicht der Partikel und die Verschmutzung der Leitungen und des Schmiermittelspeichers innerhalb des Turbinenaustrittsgehäuses bestimmt werden können. Somit können die Kosten durch eine Verschwendung von Reinigungsfluid bzw. durch aufwendiges Nachreinigen des Turbinenaustrittsgehäuses verhindert werden.
Da z.B. sowohl das Reinigungsfluid als auch die Druckluft über die Filtermembran ebenfalls gereinigt werden, kann das Reinigungsfluid und die Druckluft mehrere Male für weitere Reinheitsprüfungen von anderen Bauteilen verwendet werden.