Краткий обзор сегодня многие гидроэлектростанции сталкиваются с серьезными проблемами, связанными с внезапным появлением опасных трещин в ключевых компонентах гидротурбин. Это особенно верно для больших гидравлических агрегатов

1 Вступление
Гидроэлектростанции (ГЭС) являются одним из крупнейших в мире источников возобновляемой выработки электроэнергии. Они играют ключевую роль в поддержании равномерной выработки электроэнергии и стабильности электросетей. Повышение надежности, эффективности, производительности и минимизация затрат на техническое обслуживание гидравлических турбин (ГТ) напрямую связаны с потенциальными отказами, которые могут возникнуть в их компонентах.
Большинство гидравлических турбин (ГТ) были рассчитаны на 25, 30 или, реже, 40 лет. В настоящее время возраст многих турбин составляет более 50 или 60 лет, и их расчетный срок службы истек. Однако они продолжают вырабатывать электроэнергию без каких-либо капитальных ремонтов, модернизаций, замены ключевых компонентов или ограничения условий эксплуатации. Надежность только снижается с возрастом оборудования. В то же время частота отказов и затраты на техническое обслуживание увеличиваются с каждым годом эксплуатации [1].
Усталостные трещины в компонентах гидравлических турбин являются одним из наиболее опасных видов повреждений, возникающих при длительной эксплуатации. Появление трещин ограничивает срок службы HT и снижает его эксплуатационную надежность. Трещины обычно обнаруживаются во время планового ремонта путем осмотра. В то же время существующие диагностические системы часто не сигнализируют о наличии каких-либо повреждений устройства. Несвоевременное обнаружение растущей трещины может привести к катастрофическим последствиям вплоть до полного разрушения гидроагрегата, колоссального экономического ущерба и гибели многих людей [2,3].
Примеры усталостных трещин, их причины и механизмы развития в различных компонентах гидроагрегатов широко изучены в технической литературе. В работах [4-8] описаны причины преждевременного выхода из строя валов гидротурбин. Многие исследования посвящены трещинам в направляющих в турбинах Фрэнсиса [9-20]. В рукописях [15,19,21–25] освещаются усталостные и кавитационные повреждения турбин Kaplan: рабочие лопатки, крышка рабочего колеса, шток поршня, ступица ротора генератора. Авторы [26,27] изучали усталостные повреждения в опорных лопатках гидравлических турбин. В работах [28,29] отражено влияние остаточных напряжений в сварных направляющих гидравлической турбины на распространение усталостных трещин. Однако на практике до сих пор не существует эффективного инструмента для прогнозирования времени возникновения эксплуатационных усталостных трещин в реальных условиях эксплуатации на ГЭС и своевременного планирования необходимых ремонтов для восстановления целостности гидроагрегатов.