[發(fā)明專利]內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的監(jiān)控裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610788168.2
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN106321164B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史進(jìn)淵;汪勇;危奇;陳鑫;鄧志成;孫慶;李汪繁;徐佳敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): F01D21/00
• 分類號(hào): F01D21/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,吳小麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的制造與加工階段、基于裂紋擴(kuò)展壽命的、汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸與外缸及閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的監(jiān)控裝置及方法，屬于汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼的鑄造、焊接和加工等制造過程中，有可能產(chǎn)生內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷。傳統(tǒng)的汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的評(píng)定方法，要求內(nèi)缸、外缸與閥殼焊縫的內(nèi)表面制造缺陷不超過1mm，要求內(nèi)缸、外缸與閥殼其他區(qū)域的內(nèi)表面制造缺陷不超過3mm。若探傷發(fā)現(xiàn)的內(nèi)缸、外缸與閥殼內(nèi)表面制造缺陷大于規(guī)定值，內(nèi)缸、外缸或閥殼予以報(bào)廢。由于汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼的造價(jià)昂貴，內(nèi)缸、外缸與閥殼報(bào)的廢經(jīng)濟(jì)損失大。傳統(tǒng)方法，沒有考慮汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷所在部位的主應(yīng)力作用及其裂紋擴(kuò)展壽命的影響。在汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼的制造和加工階段，基于裂紋擴(kuò)展壽命的內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的監(jiān)控，還沒有合適的方法可供使用。

申請(qǐng)人已經(jīng)申請(qǐng)發(fā)明專利“汽輪機(jī)閥殼與汽缸裂紋擴(kuò)展壽命的監(jiān)控裝置及方法”，申請(qǐng)?zhí)?01110413911.3，是汽輪機(jī)閥殼與汽缸在發(fā)電廠運(yùn)行階段，在線計(jì)算和定期監(jiān)控汽輪機(jī)閥殼與汽缸的內(nèi)表面和外表面的裂紋擴(kuò)展壽命。華東理工大學(xué)申請(qǐng)的發(fā)明專利“汽輪機(jī)高溫部件的剩余壽命預(yù)測(cè)方法”，申請(qǐng)?zhí)?00710170946.2，在高溫部件發(fā)現(xiàn)缺陷后，可以計(jì)算裂紋長(zhǎng)度等于或超過臨界裂紋尺寸的循環(huán)次數(shù)，該循環(huán)次數(shù)乘以保載時(shí)間來預(yù)測(cè)剩余壽命。鄭善琨等人在《動(dòng)力工程》1986年第4期發(fā)表論文“汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子缺陷評(píng)定”，采用缺陷探傷面積與允許的初始缺陷面積進(jìn)行比較，來評(píng)定汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的缺陷。

現(xiàn)有技術(shù)，沒有考慮汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)在停機(jī)過程中產(chǎn)生的主應(yīng)力對(duì)內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的裂紋擴(kuò)展壽命的影響，因而不能判斷帶有內(nèi)表面制造缺陷的汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼能否安全服役到起停壽命10000次。在汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼制造過程中，探傷發(fā)現(xiàn)內(nèi)缸、外缸與閥殼帶有內(nèi)表面制造缺陷后，評(píng)價(jià)汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼起停壽命能否達(dá)到10000次，還沒有合適的方法可供使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于裂紋擴(kuò)展壽命的汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的監(jiān)控裝置及方法，實(shí)現(xiàn)在汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的制造與加工過程中內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的服役安全性的評(píng)價(jià)與監(jiān)控。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種內(nèi)缸、外缸與閥殼內(nèi)表面制造缺陷的監(jiān)控裝置，其特征在于，包括：

用于對(duì)內(nèi)缸、外缸與閥殼焊縫內(nèi)表面進(jìn)行著色探傷，對(duì)除焊縫以外的內(nèi)缸、外缸與閥殼內(nèi)表面進(jìn)行磁粉探傷，以確定內(nèi)缸、外缸與閥殼內(nèi)表面制造缺陷的所在部位和尺寸的磁粉探傷與著色探傷設(shè)備；

用于存儲(chǔ)磁粉探傷與著色探傷設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

基于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，對(duì)內(nèi)缸、外缸與閥殼內(nèi)表面裂紋擴(kuò)展壽命進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而對(duì)內(nèi)缸、外缸與閥殼內(nèi)表面制造缺陷進(jìn)行評(píng)價(jià)與監(jiān)控的計(jì)算服務(wù)器；

用于輸出內(nèi)缸、外缸與閥殼內(nèi)表面制造缺陷的評(píng)價(jià)與監(jiān)控結(jié)果的用戶端瀏覽器；

用于管理網(wǎng)頁組件和回應(yīng)用戶端瀏覽器的請(qǐng)求的網(wǎng)頁服務(wù)器。

優(yōu)選地，所述磁粉探傷與著色探傷設(shè)備與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，計(jì)算服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和網(wǎng)頁服務(wù)器連接，網(wǎng)頁服務(wù)器分別與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、計(jì)算服務(wù)器和用戶端瀏覽器連接。

本發(fā)明還提供了一種汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)缸、外缸與閥殼內(nèi)表面制造缺陷的監(jiān)控方法，其特征在于，步驟為：

第一步：探傷確定內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的當(dāng)量直徑d；

第二步：計(jì)算內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的面積A₀；

內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的面積A₀的計(jì)算公式為：

式中：

d——內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷探傷的當(dāng)量直徑；

第三步：確定內(nèi)缸、外缸與閥殼的內(nèi)表面制造缺陷的半橢圓形裂紋的初始短軸半徑a₀；