CC BY
116
2008 НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА № 127
серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов
УДК 629.797
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОИМОСТИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА ДВИГАТЕЛЕЙ ТИПА Д-30 КУ, КП, КУ-154 ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ ЛОПАТОК КОМПРЕССОРА ПОСТОРОННИМИ ПРЕДМЕТАМИ
Г.Г. БЕЛОУСОВ, Г.В. КРЕНЕВА Статья представлена доктором технических наук, профессором Пивоваровым В.А.
Рассматриваются некоторые вопросы расчета стоимости восстановительного ремонта в условиях эксплуатации двигателей с повреждениями лопаток компрессора.
Досрочный съем двигателя с эксплуатации по причине повреждений лопаток компрессора посторонними предметами является весьма частым и нежелательным явлением для авиакомпаний, так как связан со значительными экономическими потерями. Кроме того, не всегда есть двигатель на замену отправленному в ремонт. Процедура съема двигателя с крыла и установка нового тоже является весьма дорогой. К указанным выше экономическим потерям от досрочного съема и ремонта двигателя прибавляются потери от простоя самолета.
В настоящее время использование расширенных норм допустимых повреждений лопаток компрессора низкого давления (КНД) по бюллетеню № 640-БУ-Г позволило резко снизить досрочный съем двигателя по данной причине (на 90%). Важно и то, что в большинстве случаев устранение повреждений осуществляется без съема двигателя с крыла (экономия составляет несколько сотен тысяч рублей). Однако для руководства авиакомпаний не всегда понятен объем работ и стоимость восстановительного ремонта.
Цель настоящей статьи - дать необходимые разъяснения и подходы к определению стоимости восстановительного ремонта двигателей типа Д-30 КУ, КП, КУ-154 в результате попадания посторонних предметов в проточную часть двигателя.
Объем работ и технология определяется согласно бюллетеня № 640-БУ -Г [2] в зависимости от характера, размеров, количества и расположения повреждений на пере рабочих лопаток и лопаток направляющего аппарата (НА). Допустимые нормы повреждений приведены в [1]. Стоимость устранения повреждений зависит от комплекса конструктивных и технологических факторов, влияющих на трудоемкость работ.
К наиболее значимым (в обобщенном виде), как показал многолетний опыт, следует отнести следующие группы факторов:
1) конструктивные особенности двигателя;
2) эксплуатационные повреждения, свойственные данному двигателю;
3) применяемое оборудование для диагностики и устранения повреждений (механический, ручной инструмент и оснастка), его стоимость;
4) условия выполнения ремонта (двигатель расположен на крыле, на транспортировочной тележке, в ангаре, на перроне);
5) климатические условия;
6) время суток;
7) квалификация исполнителя по устранению повреждений.
Каждая из отмеченных групп факторов может быть разбита на составляющие. Например, к значимым конструктивным факторам относятся:
• материал лопаток и их геометрические размеры;
• число лопаток в ступенях;
• размеры (диаметр) смотровых лючков и их расположение на корпусе;
• расстояние от оси лючка до зоны повреждения на кромке лопатки и т.д.
В свою очередь от первой группы зависит вторая группа факторов, включающая:
• характер, размеры, количество эксплуатационных повреждений;
• распределение повреждений по перу, кромкам, проточной части двигателя.
На двигателях семейства Д-30 КУ, КП, КУ-154 разрешено устранение повреждений на лопатках направляющего аппарата. Но доступ к ним инструмента, начиная уже с 1-ой ступени КНД, затруднен вследствие увеличения густоты решеток предыдущих ступеней. По этой причине возникает необходимость разработки и создания сложного, дорогостоящего оборудования.
Обобщение опыта устранения эксплуатационных повреждений проточной части компрессо-ра[1,2], хронометраж времени работ исполнителей по отдельным операциям в различных условиях (двигатель на крыле, на транспортной тележке), позволило выделить и объединить значимые факторы в три отдельные группы и описать их тремя коэффициентами:
• коэффициент доступности инструмента к зоне повреждения (Кд );
• коэффициент сложности устранения повреждения (Кс);
• коэффициент трудоемкости устранения повреждения (Кт).
Смысл коэффициентов в увеличении времени устранения конкретного повреждения на той или иной лопатке и зоне на пере по данным критериям, т.е. к увеличению стоимости восстановительного ремонта (Кус).
С учетом вышеизложенного определяется стоимость устранения повреждения (стоимость восстановительного ремонта - Свр). За базу принята стоимость устранения типового повреждения на рабочих лопатках 1 ступени КНД по 1 категории сложности без съема двигателя с крыла и его частичной разборки в условиях эксплуатации.
Свр = (М + ОТ + ЕСН + А + НР + КР ) * Нпр * Кус (1)
где Свр - стоимость восстановительного ремонта без НДС;
М - затраты на материалы;
ОТ - затраты на оплату труда;
ЕСН - единый социальный налог (26,2% от оплаты труда);
А - амортизационные отчисления по основному оборудованию;
НР - накладные расходы;
КР - контрагентские расходы;
Нпр - норма прибыли;
Кус - коэффициент увеличения стоимости в зависимости от доступности, сложности и
трудоемкости устранения повреждения.
Рассмотрим некоторые составляющие, входящие в стоимость восстановительного ремонта двигателя. В статье «Контрагентские расходы» учитываются отчисления по условиям бюллетеня № 640-БУ-Г; расходы на периодические испытания лопаток в соответствии с ОСТ 10044782, ОСТ 100304-79, ОСТ 100870-77 и РТМ-1989 ЦИАМ; аренда диагностического оборудования, а также расходы на изготовление дополнительной оснастки, специнструмента для устранения нетипичных повреждений или в труднодоступных зонах.
Коэффициент увеличения стоимости (Кус) рассчитывается как произведение трех самостоятельных коэффициентов: коэффициента доступности (Кд), коэффициента сложности устранения повреждения (Кс) и коэффициента трудоемкости (Кт).
Кус = Кд * Кс * Кт (2)
Наличие коэффициента доступности (Кд) связано с тем, что устранение повреждений, превышающих установленные нормы «Руководства по эксплуатации и техническому обслужива-
нию» (РТЭ), выполняются на входных и выходных кромках рабочих лопаток 1 -3 ступеней и лопаток НА 1-3 ступеней. При этом доступ к последующим рабочим лопаткам и лопаткам НА затруднен вследствие увеличения числа лопаток (густоты решетки статора и ротора), затенения зоны расположения дефекта впереди стоящими лопатками, крутки лопаток, протяженности (длины) межлопаточных каналов и их кривизны. Учет данных факторов осуществляется с помощью этого коэффициента, который характеризует доступность зоны повреждения на кромках и пере лопатки для инструмента и соблюдение регламентированной технологии зачистки. В табл. 1 приведены значения коэффициента Кд в зависимости от числа лопаток ротора и статора КНД, определяющих густоту решетки и, следовательно, затенение зон расположения повреждений.
Таблица1
Значение коэффициента Кд в зависимости от числа лопаток (2) в ступени (экспертные оценки)
Тип лопатки № ступени Число лопаток (2) в ступени Значение Кд Примечание
Рабочая лопатка 1 31 1,00 Доступ через вход
Направляющая лопатка 1 33 1,10 Доступ через вход
Рабочая лопатка 2 35 1,20 Доступ через вход
Направляющая лопатка 2 41 1,10 Доступ через вход
Рабочая лопатка 3 37 1,40 Доступ через лючки
Коэффициенты сложности (Кс) и трудоемкости устранения повреждения (Кт) учитывают факторы, связанные с многообразием размеров, характера и расположения повреждений, а также невозможностью предусмотреть заранее конструкцию инструмента и оснастки для устранения нетипичных повреждений. Категории сложности определяются в зависимости от расположения повреждений на входной кромке (1 категория) или на выходной кромке (П категория). Влияние факторов П категории приводит к увеличению значений коэффициентов. Ко второй категории сложности относятся следующие работы:
• устранение повреждений на уголках пера рабочих лопаток, выходящих за регламентированные нормы РТЭ;
• устранение повреждений, имеющих размеры повреждений, близких к предельным, согласно бюллетеню №640-БУ-Г;
• проведение комплексной диагностики КНД и КВД с применением диагностического оборудования и нестандартной технологии;
• дополнительные лабораторные стендовые усталостные испытания лопаток с зачищенными повреждениями для подтверждения прочности и частотных характеристик;
• изготовление нового инструмента и оснастки для устранения конкретного эксплуатационного повреждения;
• устранение повреждений, расположенных на выходных кромках лопаток НА или в затененных зонах впереди стоящими лопатками;
• выполняемые без демонтажа двигателя с самолета.
Значения коэффициентов Кд, Кс и Кт приведены в табл. 2.
Общая стоимость работ по восстановлению двигателя в целом определяется количеством выявленных повреждений на лопатках КНД с учетом стоимости восстановительного ремонта (Свр), рассчитанной по формулам (1) и (2).
Таблица 2
Значения коэффициентов Кд, Кс и Кт в зависимости от категории сложности работ
(экспертные оценки)
Категория сложности Тип лопатки № ступени Кд Кс Кт Куц
1 РЛ 1 1,00 1,00 1,00 1,00
П РЛ 1 1,00 1,20 1,00 1,20
1 НА 1 1,10 1,60 1,30 2,20
П НА 1 1,10 2,00 1,50 3,20
1 РЛ 2 1,20 1,60 1,20 2,30
П РЛ 2 1,20 1,90 1,40 3,20
1 НА 2 1,40 1,60 1,40 3,10
П НА 2 1,40 2,00 1,50 4,20
1 РЛ 3 1,40 1,30 1,30 2,40
П РЛ 3 1,40 1,80 1,40 3,50
Осмотр проточной части КНД, выявление и оценка количества повреждений, их размеров и расположения производятся обычно специалистами лаборатории диагностики авиапредприятий. Расчет стоимости ремонта выполняется финансовой службой авиапредприятия либо Исполнителем работ по бюллетеню № 640-БУ-Г. Имея результаты диагностирования проточной части двигателя (по отмеченным параметрам повреждений), можно определить стоимость восстановления двигателя (Йт ) по формуле (3):
я* = £ (М + ОТ+ЕСН + А + НР+КР)хНщ хЁщ (3)
1 =1
где п - общее число эксплуатационных повреждений, выявленных на всех ступенях КНД и подлежащих устранению.
В случае нескольких однотипных повреждений по характеру снижается трудоемкость их устранения и, соответственно, уменьшается стоимость восстановления двигателя.
Изложенный в статье подход был использован авторами и прошел практическую апробацию при работе с различными авиакомпаниями, эксплуатирующими вышеуказанные двигатели. Такой же подход был использован для двигателей типа ПС-90А. Аналогично могут быть подготовлены соответствующие методики для любых других двигателей. Меняются только базовая стоимость, категории сложности и коэффициенты.
Анализ структуры базовой стоимости показывает, что наибольшая доля расходов приходится на диагностическое оборудование и инструмент для выполнения зачисток повреждений. Стоимость такого комплекта инструментов составляет около двух миллионов рублей.
Предложенный подход вносит определенность в оценку стоимости восстановления двигателя, поврежденного посторонними предметами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лозицкий Л.П., Авдошко М.Д., Березляев В.Ф.и др. Авиационные двухконтурные двигатели Д-30КУ и Д-30КП (конструкция, надежность и опыт эксплуатации) -М.: Машиностроение, 1988.
2. Бюллетень № 640-БУ-Г. Изделия: Двигатели Д-30 КУ, КП, КУ-154. По вопросу: Введение расширенных дифференцированных норм на допустимые повреждения рабочих лопаток КНД. Введен в действие нач. УТЭРАТ ФАС 27.02.1997 г., гл.констр. ОАО «Рыбинские моторы» 25.02.1997 г. Инженерно-авиационный вестник № 4(10). ФАС РФ, УПЛГ ГВС, 1998 г.
3. «Положение о составе затрат по производству и реализации продукции (работ, услуг), включаемых в себе-
стоимость продукции (работ, услуг), и о порядке формирования финансовых результатов, учитываемых при нало-гооболожении прибыли», утв. Постановлением Правительства РФ от 5 августа 1992 г. № 552 с дополнениями.
4. Положение по бухгалтерскому учету «Учет основных средств» (ПБУ 6/97) , утв. Приказом Министра финансов РФ от 3 сентября 1997 г. с дополнениями.
5. Авиатранспортное обозрение. - 2007. - №85.
6. www.icao.int
7. www.eurocontrol.com
RENEWAL COST DEFINITION FOR ENGINES D-30 KU, KP, KU-154 AFTER COMPRESSOR
BLADES DAMAGE BY FOREIGN MATTERS
Belousov G.G., Kreneva G.V.
This article is devoted to renewal cost calculations when engine compressor blades are damaged. Renewal is based on fault clearance cost at low complexity level when engine is on-wing. Depending on design, technology and labor intensity of renewal works this cost can be increased.
The offered approach let reduce renewal cost for engine and aircraft downtime.
Сведения об авторах
Белоусов Григорий Геннадьевич, 1947 г.р., окончил МАТИ (1975), кандидат технических наук, доцент кафедры двигателей летательных аппаратов МГТУ ГА, автор более 70 научных работ, область научных интересов - сопротивление усталости лопаток компрессоров с повреждениями, оптиковизуальные методы контроля проточной части и ремонт авиадвигателей в условиях эксплуатации.
Кренева Галина Валериевна, окончила МИИГА (1986), кандидат экономических наук, доцент кафедры финансов гражданской авиации МГТУ ГА, автор 17 научных работ, область научных интересов -оптимизация и снижение эксплуатационных расходов авиакомпаний.
