[發明專利]一種汽輪機轉子輪緣T型槽檢測方法

在審

• 申請號: 201710452189.1
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107247090A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 賈少威;江野;劉文生;劉永成;宋利;王東;王昊;句光宇;喬梁;朱國斌;王警衛;楊希銳;鄧輝;梁靜偉
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華中分公司
• 主分類號: G01N29/26
• 分類號: G01N29/26;G01N29/265;G01N29/28;G01N29/22;G01N29/06
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 趙敏

技術領域

本發明涉及一種汽輪機轉子輪緣T型槽檢測方法。

背景技術

汽輪機轉子作為火電廠的核心部件，長期受到高溫、高壓、離心力、激振力、腐蝕、振動以及濕蒸汽區水滴沖蝕等因素影響，工作條件極其惡劣，特別是在轉子葉輪輪緣T型槽的尖角部位容易形成應力腐蝕裂紋和疲勞裂紋，隨著裂紋的擴展，裂紋面積越來越大，剩余承載面積越來越小，當剩余承載面積不足以承受葉片離心力的作用時，剩余面積將以剪切的方式瞬時斷裂，從而導致輪緣及輪緣的T型槽內的葉片脫落。一旦發生葉片脫落，將會導致整個汽輪機轉子的損毀，造成巨大的經濟損失并可能損害現場人員的人身安全。因此，尋求一種高效的檢測方法、及時發現汽輪機轉子葉輪輪緣裂紋特別是T型槽裂紋缺陷，對于發電企業的安全生產具有重要的意義。

針對汽輪機轉子輪緣T型槽的無損檢測而言，目前采用的方法是使用不同角度的多個探頭重復掃查，或者通過前后移動某個探頭才能對工件進行覆蓋掃查，掃查時十分麻煩，例如申請公布號CN106053598A的中國專利即采用此種掃查方法，其超聲波探頭的信號發射點在一個移動區域內移動，從而實現覆蓋掃查，掃查過程十分繁瑣，而且掃查的結構還需要與標準試樣進行對比才能區分處固定波、干擾波和缺陷波，對檢測人員的實踐經驗及操作技能要求較高，檢測效率十分低下。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單、缺陷波易識別、檢測效率高的汽輪機轉子輪緣T型槽檢測方法。

為實現上述目的，本發明的汽輪機轉子輪緣T型槽檢測方法的技術方案是：汽輪機轉子輪緣T型槽檢測方法包括如下步驟：第一步，根據待檢的葉輪輪緣T型槽的結構尺寸繪制葉輪輪緣T型槽的二維模型圖；第二步，通過具有成像功能的超聲相控陣檢測裝置對葉輪輪緣T型槽進行覆蓋掃查；第三步，調整特征反射波成像位置使其與加載至相控陣系統的所述二維模型圖位置相對應，通過圖像直接觀察出缺陷的位置。

在所述第二步中，具體采取如下方式對T型槽進行覆蓋掃查：將所述超聲相控陣檢測裝置的換能器采用磁條固定在葉輪輪緣T型槽外側平臺上，開啟相控陣扇掃模式并保證掃查范圍覆蓋葉輪輪緣T型槽。

換能器在固定使用時具體采取如下方式：在葉輪輪緣的兩側均布置所述換能器進行兩側對稱掃查以使掃查范圍對葉輪輪緣T型槽的全覆蓋。

上述換能器在組裝時，首先將相控陣專用楔塊安裝在換能器上，通過相控陣專用楔塊調整換能器的掃查范圍以使其能夠覆蓋葉輪輪緣T型槽。

上述換能器與相控陣專用楔塊在安裝及掃查前：在換能器與相控陣專用楔塊之間以及相控陣專用楔塊與葉輪輪緣T型槽外側平臺之間均勻涂抹超聲波耦合劑，以排除連接面之間的空氣，使耦合緊密無氣隙。

在上述第二步中，超聲相控陣檢測裝置的換能器和相控陣主機之間通過超聲波探頭線連接，超聲波探頭線為專用產品，采用特定螺旋繞制以方便收縮。

在上述第二步的掃查過程中，通過將換能器沿葉輪輪緣環向移動以實現對葉輪輪緣的整周的掃查。

所述超聲相控陣檢測裝置采用工作頻率范圍為1MHz～10MHz，水平線性誤差不大于2%，垂直線性誤差不大于8%的相控陣主機。

本發明的有益效果是：本發明采用超聲相控陣檢測裝置對待檢位進行覆蓋掃查，并將T型槽的界面波與脈沖發射波進行時間同步并編譯成像軟件，實現超聲相控陣實時成像檢測，能使輪緣T型槽檢測變得更加可靠、便捷，避免誤判與漏檢。與常規超聲檢測方法相比，采用超聲相控陣實時成像檢測技術對葉輪T型槽進行探傷檢測，其掃查范圍大、缺陷波易識別、探頭無需前后移動即可完成對反T型槽的全覆蓋掃查，提高了檢測效率，實現了對裂紋缺陷的定位與定量。

附圖說明

圖1為汽輪機葉輪輪緣及部分葉片的結構示意圖；

圖2為相控陣換能器的外形圖；

圖3為相控陣專用楔塊的主視圖；

圖4為圖3的左視圖；

圖5為無缺陷時固定波反射圖像；

圖6為有缺陷時缺陷波反射圖像；

圖中：1-第一換能器，2-葉輪輪緣T型槽，3-葉片，4-第二換能器，5-葉根，10-第一晶片中心，a-斜面角度。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。