Success Run Test for Reliability Demonstration of 1100℃ Gas Turbine Blades

The reliability on high cycle fatigue damage mechanism for new blades manufactured by reverse-engineering is demonstrated by success-run test. Turbine blades always experience various dynamic loads in turbine operation, as well as being in resonance condition and forced by fluid-induced vibrations mostly during run-up/down, which may accumulate high cycle damage to the blades. The accidents caused by blade failure especially incur not only a lot of troubles to the machinery but also huge financial losses. Therefore it is necessary to verify the reliability of blades in advance for the safe use. The success run test for the reliability demonstration is designed and performed for the new blades using the technique known as resonant high cycle fatigue testing.

1100℃급 가스터빈 동익의 무고장시험을 통한 HCF 신뢰성 평가

$1100^{\circ}C$급 가스터빈 동익의 국산화 개발품에 대한 신뢰성을 무고장시험법에 의해 평가하였다. 터빈 동익은 기동, 정지 중에 발생하는 공진 또는 유체유발진동을 겪는 등 터빈 운전 중 상시 다양한 동하중에 노출되어 있으며, 이러한 변동하중은 터빈 동익에 고주기피로손상을 초래한다. 특히 동익의 파손에 의한 사고는 타 설비로의 파급이 크고, 막대한 경제적 피해를 야기하기 때문에, 발전소의 안정적인 운전을 위해 동익의 신뢰성이 우선 검증되어야 한다. 동익에 균열을 일으키기 위해서 전자식 가진기를 이용하여 공진에 의한 증폭된 동하중을 부과하였다. 가스터빈 동익의 수명분포를 와이블 분포로 가정하여 를 시험 시간을 계산하고, 시료 1개의 고장을 허용하는 조건으로 총 5개의 개발품을 대상으로 시험을 수행하여, 개발품 동익의 목표 수명을 90% 신뢰도로 보증할 수 있다는 것을 90% 신뢰수준에서 확인하였다.