[發明專利]用于確認發電機密封組件的現場方法和系統

在審

• 申請號: 201610088257.6
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105784299A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: J·J·徐;尹衛軍;M·C·比約克倫德
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01M3/38
• 分類號: G01M3/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉林華;譚祐祥

技術領域

本文中公開的主題大體上涉及零件的確認，且更具體地涉及在發 電機械和渦輪機中使用的零件的就地或現場(on-deck)確認和查驗。

背景技術

大型發電機典型地用低密度氣體冷卻。氫氣(H₂)由于其理想的熱 物理性質已經被廣泛地用作冷卻劑，這些性質包括在與其他冷卻氣體 選項相比時低風阻摩擦、高散熱能力以及對電暈放電的高抗性。另外， H₂具有容易獲取和廉價的優點。

H₂的泄漏可能妨礙發電機的高效運行，并且在有些情況下可能導 致發電中斷。發電機周圍可能發生H₂泄漏的區域是定子外殼上的法蘭 接合點，包括高壓電刷、密封板、O形環、墊圈和管法蘭。泄漏還可 能發生在冷卻器、焊點、螺栓頭和端罩的接口周圍。外端罩上的軸封、 轉子終端封裝、收集器組件和制成用于儀表穿線的填料蓋也可能容易 受泄漏影響。其他氣密的過渡和焊接接頭，以及密封油排泄系統、氣 體管道、以及氫氣柜可能是泄漏源。如果發電機是水冷發電機，定子 液冷繞組也可能是泄漏源。

現代的電動機械(例如，馬達和發電機)和渦輪機械(例如，燃氣或 蒸汽渦輪機)使用很多零件，并且這些零件可能來自很多不同的商家或 制造商。零件被運輸到渦輪機位置并在安裝或停機期間按各自的安裝 順序被放置。零件通過它們的圖、說明和部件號碼被識別。理論上， 錯誤零件被引入并被使用的可能性應當很低，但是在實際中錯誤零件 會被使用。發電機上的密封組件尤其受到關注，因為它由防止氫氣泄 漏或液壓泄漏的O形環、墊圈和其他非金屬零件和部件組成。零件的 目視檢查(例如，通過肉眼)通常不足以確定具體零件是否滿足嚴苛的 工程標準。例如，按OEM規格制造的O形環可能“看上去”和感覺 上非常像是低品質的不合格的O形環。用于零件(比如O形環)的特定 材料和涂層對于它們在高級工程動力設備中的性能和防氫氣泄漏來 說是關鍵的。例如，不合格的O形環可能在一年或兩年內失效，而按 照OEM規格制造的O形環將維持20年或更長。這兩種O形環“看 著”和感覺都一樣，但是它們的性能差別很大(由于不同的組成材料)。 不合格的O形環在電動機械中通常經歷的高溫和/或高壓下將不能令 人滿意地工作。

現有的破壞性測試方法能分析零件的材料，但是會永久地損壞零 件且導致零件不可用。迄今為止，沒有可用的用于原地、就地(或現場)、 非破壞性地快速查驗和確認所關注的機器零件(尤其是用于在發電機 中的密封組件的那些零件)的方法和系統。

發明內容

按照本發明的一方面，提供了一種用于非破壞性確認機器零件的 系統。機器零件配置成用于與電動機械或渦輪機械一起使用。系統包 括：配置成發射并接收紅外光的便攜的和手持的紅外收發器，以及配 置成過濾紅外光的帶通濾波器。晶體探頭置成接觸機器零件，并且一 個或更多個反射鏡配置成引導紅外光到晶體探頭上，且隨后返回紅外 收發器/探測器。紅外收發器適于與配置成輸出測試結果的通知的通知 設備通信。系統可現場使用。

在另一個方面，提供了一種用于確認機器零件的現場、便攜的和 手持的系統。機器零件配置成用于與電動機械或渦輪機械一起使用。 系統包括：紅外收發器，其配置成發射并接收紅外光，并且紅外收發 器是氘化硫酸三甘肽/溴化鉀(DTGS/KBr)型收發器/探測器。帶通濾波 器配置成過濾紅外光。晶體探頭配置成接觸機器零件，并且晶體探頭 包括以下中的一個：鍺、金剛石、溴碘化鉈(KRS-5)、氯化鈉或硒化鋅。 一個或更多個反射鏡配置成引導紅外光到晶體探頭上，且隨后返回紅 外收發器。紅外收發器適于與配置成輸出測試結果的通知的通知設備 通信。通知設備是顯示器，且測試結果顯示在顯示器上，或者通知設 備是揚聲器，且測試結果作為可聽音由揚聲器發出。系統配置成在電 動機械或渦輪機械處或附近執行非破壞性的確認并提供測試結果。