汽轮机叶片叶根超声相控阵检测方案

admin

汽轮机叶片叶根超声相控阵检测方案

核电厂在长期运行过程中，由于检修吊装或者运行工况等诸多因素影响，汽轮机转子容易产生异常振动，从而可能导致汽轮机部位产生损伤（如根部裂纹等），根部裂纹会在运行过程中不断扩展，甚至导致叶片断裂。针对此应用专门开发了完整的检测方案，已经成功应用于大亚湾和岭澳相关机组汽轮机转子叶根的检测。

检测难点：

叶根锯齿处容易产生疲劳裂纹或潜在的裂纹缺陷
叶片复杂的几何形状给检测带来了巨大的挑战
现场检测时无法拆除叶片，检测位置受限
检测速度与缺陷的再现是减少停机时间的关键因素


解决方案：涡轮叶片-轴向进气叶根检测

超声相控阵检测系统TOPAZ 32或TOPAZ 64
定制扫查器用于检测轴向进气叶根
专用1D或2D面阵探头
UltraVision 3D软件可用于仿真、数据采集、数据分析
扫查器配备DC马达和编码器
采用不同检测序列的互换式探头夹持装置
从翼面或平台进行扫查


汽轮机叶片

叶根部位波束仿真3D-Ray tracing


波束覆盖


声场仿真


不同位置扫查


叶根处不同位置需使用不同的检测方式，使用一维线阵5MHz探头&定制楔块，内、外弧面可使用40°~75°横波进行检测，平台处可使用一定角度的纵波进行检测，角度范围取决于叶片的几何形状。不同扫查位置的结合利于发现叶根处不同位置的缺陷。数据分析可基于叶片的2D轮廓视图内进行。


定制扫查器


定制扫查器可用于检测轴向进气叶根部位，基于叶片形状专门设计，可轻松将探头放置于叶根处，或从叶根处取出。可互换探头夹持设计支持探头从翼面或平台进行检测，以保证检测的覆盖面。同时扫查器可实现探头的精准定位，结合ZETEC ZMC2运动控制器可实现远程操控进行自动检测，大大提高检测精度与速度。


优化后的弹簧与探头夹持设计


探头夹持与定位装置


优化后的弹簧与探头夹持设计适用于在狭窄空间内进行检测，对于叶根检测这种检测位置受限的应用来说显得尤为关键，现场检测可实现探头的精准定位，可实时定位缺陷所在位置，对缺陷排查具有极大帮助。


3D数据还原


UltraVision 3D软件支持3D数据还原，可直观看到工件三维模型内缺陷分布情况，在3D环境下进行数据分析有利于减小缺陷判读难度与提高数据分析速度。
结合UltraVision 3D软件从工艺开发、检测执行、数据分析、报告生成均可实现一整套的检测流程。编码记录后的数据可支持离线分析与故障重查。大大提高了汽轮机叶片检测的效率，从而为客户节省大量的检测时间及成本。