金屬磁記憶的汽輪機(jī)葉片檢測(cè)范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了金屬磁記憶的汽輪機(jī)葉片檢測(cè)參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《寧夏電力雜志》2014年第六期

1磁記憶檢測(cè)對(duì)象及方法

在寧夏某電廠1號(hào)機(jī)大修期間，對(duì)機(jī)組汽輪機(jī)勵(lì)磁側(cè)及汽側(cè)末一、末二級(jí)葉片進(jìn)行金屬磁記憶檢測(cè)。葉片屬于變截面扭葉片，材質(zhì)為0Cr17Ni4Cu4Nb-T6，其簡(jiǎn)化圖如圖2所示。采用俄羅斯動(dòng)力診斷公司開(kāi)發(fā)的TSC-1M-4型應(yīng)力集中指示儀進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)方法為將載有探頭的小車(chē)平放在葉片上，用手推動(dòng)小車(chē)，使小車(chē)以不超過(guò)500mm/s的速度從葉頂向葉根移動(dòng)（如圖2中虛線所示），此時(shí)儀表將檢測(cè)到金屬表面的自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度H，并以曲線的形式在儀表顯示屏上顯示，手動(dòng)存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入與該設(shè)備配套的MM-system軟件中進(jìn)一步分析，獲得評(píng)價(jià)應(yīng)力集中大小的重要參數(shù)———自有漏磁場(chǎng)梯度dH/dx。葉片是否存在應(yīng)力集中及應(yīng)力集中大小的判定依據(jù)為：當(dāng)小車(chē)經(jīng)過(guò)葉片某一部位，該部位磁場(chǎng)法向分量經(jīng)過(guò)零值點(diǎn)，即符號(hào)由負(fù)變正或相反，且自有漏磁場(chǎng)梯度具有很大的值時(shí)，認(rèn)為該部位存在應(yīng)力集中［7］；反之則認(rèn)為葉片不存在應(yīng)力集中。采用HS500型數(shù)字式超聲波探傷儀對(duì)存在應(yīng)力集中的葉片進(jìn)行復(fù)檢，確認(rèn)是否存在缺陷。

2數(shù)據(jù)采集及分析

隨機(jī)選擇10根勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片作為檢測(cè)對(duì)象，發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片普遍存在自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度H突變的現(xiàn)象。以編號(hào)為Z6-03和Z6-22的葉片為例分析，圖3為編號(hào)Z6-03葉片的金屬磁記憶檢測(cè)結(jié)果。圖3（a）為葉片表面自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度圖，觀察發(fā)現(xiàn)，葉片表面自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度H在距離葉端220mm處（拉筋處）發(fā)生突變且過(guò)零點(diǎn)；圖3（b）為葉片漏磁場(chǎng)梯度圖，觀察發(fā)現(xiàn)漏磁場(chǎng)梯度值dH/dx在自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生突變的位置明顯提高，達(dá)到7×103A/mm2，遠(yuǎn)大于其他部位的1×103A/mm2。分析認(rèn)為葉片在此處存在一定程度的應(yīng)力集中。圖4為編號(hào)Z6-22葉片的自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度及梯度圖，觀察發(fā)現(xiàn)在距離葉端600mm的位置（葉根）同樣存在應(yīng)力集中，且漏磁場(chǎng)梯度值dH/dx達(dá)到17×103A/mm2，應(yīng)力集中程度更嚴(yán)重。在汽側(cè)末一級(jí)隨機(jī)選擇10根葉片進(jìn)行檢測(cè)，以U6-03為例分析。圖5所示分別為汽側(cè)末一級(jí)葉片U6-03的自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度圖和漏磁場(chǎng)梯度圖，觀察發(fā)現(xiàn)，自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度曲線平緩，自有漏磁場(chǎng)梯度dH/dx只有2×103A/mm2，分析認(rèn)為葉片不存在嚴(yán)重的應(yīng)力集中。其它被檢葉片檢測(cè)結(jié)果與該葉片基本一致。分別在勵(lì)磁側(cè)末二級(jí)和汽側(cè)末二級(jí)葉片中隨機(jī)選擇5根葉片進(jìn)行檢測(cè)。圖6和圖7分別為勵(lì)磁側(cè)末二級(jí)編號(hào)為D4-42葉片和汽側(cè)末二級(jí)編號(hào)為L(zhǎng)4-50葉片的檢測(cè)結(jié)果，觀察發(fā)現(xiàn)自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度曲線過(guò)渡平緩，無(wú)突變，雖有多處磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)零點(diǎn)，但最大自有漏磁場(chǎng)梯度dH/dx僅為2×103A/mm2。其他被檢葉片的檢測(cè)結(jié)果均顯示自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)突變，自有漏磁場(chǎng)梯度不大于2×103A/mm2。表明勵(lì)磁側(cè)及汽側(cè)末二級(jí)葉片均無(wú)應(yīng)力集中區(qū)。對(duì)所有被檢測(cè)葉片自有漏磁場(chǎng)強(qiáng)度H突變情況和自有漏磁場(chǎng)梯度dH/dx大小進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。表1結(jié)果顯示，勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)的所有被檢葉片均表現(xiàn)出不同程度的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度突變，且自有漏磁場(chǎng)梯度dH/dx較其他葉片大的多。此外，同側(cè)葉片的自有漏磁場(chǎng)梯度dH/dx相比較，末一級(jí)更大。為了進(jìn)一步驗(yàn)證金屬磁記憶檢測(cè)到的應(yīng)力集中區(qū)是否已發(fā)展為成型缺陷，檢測(cè)人員對(duì)應(yīng)力集中較嚴(yán)重的勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片做了超聲波檢測(cè)，結(jié)果表明無(wú)成型缺陷存在。

3磁記憶診斷結(jié)果

對(duì)利用磁記憶設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，認(rèn)為勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片存在一定程度的應(yīng)力集中，這與其所處的工作環(huán)境和位置密不可分。在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，腐蝕、水蝕以及接觸疲勞等原因共同影響葉片的性能，尤其在拉筋和葉根等截面發(fā)生突變的部位，受到外力時(shí)更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。此外，檢測(cè)結(jié)果顯示，同側(cè)葉片相比較，末一級(jí)葉片應(yīng)力集中程度遠(yuǎn)大于末二級(jí)葉片，這可能是由兩方面的因素造成的，一方面，末一級(jí)葉片所處位置蒸汽溫度更低，濕度更大，服役條件更差；另一方面，相比末二級(jí)葉片，末一級(jí)葉片長(zhǎng)度更長(zhǎng)，且有拉筋，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。因此，末一級(jí)葉片更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。超聲波檢測(cè)結(jié)果顯示，在勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片拉筋處的磁場(chǎng)突變僅為應(yīng)力集中，暫沒(méi)有發(fā)展成為危害嚴(yán)重的成型缺陷。但在接下來(lái)的運(yùn)行中，應(yīng)將勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片作為監(jiān)督重點(diǎn)，防止事故的發(fā)生。

4結(jié)論

（1）對(duì)寧夏某電廠低壓轉(zhuǎn)子末一、二級(jí)葉片進(jìn)行金屬磁記憶檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片在拉筋處（個(gè)別在葉片根部）普遍存在應(yīng)力集中，其他葉片無(wú)明顯應(yīng)力集中。（2）對(duì)勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片做超聲波檢測(cè)，結(jié)果顯示無(wú)明顯裂紋，表明應(yīng)力集中暫未發(fā)展為成型缺陷。（3）應(yīng)在今后的機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中將勵(lì)磁側(cè)末一級(jí)葉片作為重點(diǎn)監(jiān)督對(duì)象，以防事故的發(fā)生。（4）本次檢測(cè)結(jié)果表明金屬磁記憶技術(shù)作為一種新型檢測(cè)手段對(duì)汽輪機(jī)葉片的早期診斷有良好效果。

作者：楊偉東李巖徐賢李亮李喆楊浩常偉單位：寧夏電力能源科技有限公司國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院