汽轮机叶片叶身及围带的涡流检测

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1、第38卷第9期华电技术Vol.38No.92016年9月HuadianTechnologySep.2016汽轮机叶片叶身及围带的涡流检测刘金秋，夏晓涛，冯翌轩，尚伟(华电电力科学研究院山东分院，济南2001)摘要:针对汽轮机叶片检测的特殊性（如形状不规则、检测空间限制、检测比例低、检测方法少等特点），采用笔式单探头和指套式单探头进行涡流检测试验。模拟裂纹对比试样试验表明，2种探头均可有效检出缺陷，便于操作的指套式单探头灵敏度相量幅度比笔式单探头低50%左右，边缘或拉筋孔的检测需开发专用探头或工装来保障探头移动平稳。现场应用表明，涡流检测叶身及围带有一

2、定优势，是常规检测方法的有效补充。关键词:汽轮机;叶片;涡流检测;试样;围带中图分类号：TK263.3文献标志码：B文章编号：1674-1951(2016)09-0036-02模拟裂纹对比试样，对缺陷尺寸和阻抗信号的关系〇引言进行试验研究并确定试验参数[3]。发电厂汽轮机转子叶片是汽轮机关键部件之选择一片与被检汽轮机叶片材料相同的2013一，其结构的完整性是保证汽轮机安全运行的重要叶片，用电蚀法在其叶身上刻5个槽，在自带围带上因素。如果叶片断裂，不仅会损坏其他叶片，还可刻1个槽，位置分别在出汽侧、叶背侧、拉筋孔处和围能因为断裂叶片卡阻而破坏转子的动平

3、衡，导致轴带外侧，缺陷位置如图1所示。表1为刻槽的尺寸及系失稳，成为重大事故的诱发因素。汽轮机叶片损鉴定结果，检测用量具、工具包括平板(0级）、精密台坏的因素主要有设计、制造、安装和使用等，有时是钳、百分表、数显标尺、测量深度工装、塞尺、读数显微这些因素的综合结果[1]。叶片的工作阶段按照转镜及数显卡尺，形位公差参考GB/T23905—2009《无速可以分为启动、稳定转动、停机3个阶段。在启损检测超声检测用试块》4]。动、停机过程中，叶片会经受很大的离心变幅载荷以及同步的稳态汽动载荷，属于低周疲劳;在高速稳定运转过程中，叶片会因汽流扰动产生的激振力而

4、振动，幅值较小但频率很高，属于高周疲劳。叶片的启动、停机过程是裂纹萌生和稳态扩展的主要阶图16处模拟裂纹刻槽位置段[2]。对叶身和围带疲劳裂纹的检测一直是机组检修和金属监督的重点。机组检修时，要求对转子2检测试验叶片进行原位探伤，实际检测中常采用磁粉法，受空仪器，爱德森2004+涡流检测仪;探头，笔式单探间位置限制，只能检验低、中压转子的末两、三级叶头、指套式单探头(如图2所示）频率，50kHz左右。片，而超声法、渗透法等检测方法也受各种因素的制考虑到叶身空间有限，选用绝对式单探头进行约较少应用。尺寸较小的转子叶片检测空间较小，检测。检测前，采用对比

5、试块进行仪器的调试，通过一直存在检测的难题，实际工作中往往只进行宏观调节激励频率使缺陷信号和提离信号的相位尽量垂检测。本文采用涡流检测法，选用笔式探头和指套直，再将探头提离信号调至水平，并调整合适的信号式探头来克服空间的制约。幅度。检测时探头移动速度不宜过快，并尽量保持1对比试样制作探头稳定。涡流检测常用的对比试块刻槽深度多为0.2,0.5，1.0mm，仪器参数调节极为方便，但被检测工件材质或形状稍微变化时，其阻抗图变化较大，因此宜选用同材质、同形状的工件制作对比试样。利用a笔式单探头b指套式单探头图2试验用单探头收稿曰期=2014-02-11;修回

6、曰期:2016-07-25第9期刘金秋，等：汽轮机叶片叶身及围带的涡流检测•37•表1刻槽的尺寸及鉴定结果形位公差刻槽公称尺寸GB/T23905—2009实测a*2模拟缺陷b#3模拟缺陷宽0.12±0.030.11#1深0.50±0.050.52宽0.12±0.030.12#2深1.00±0.051.02c#4模拟缺陷d#5模拟缺陷长4.00±0.104.0#3宽0.15±0.030.14图4模拟缺陷检测信号（指套式探头检测结果）深0.50±0.050.55缺陷都可能造成极其严重的后果，采用涡流检测方长4.00±0.104.0法进行检测。选用笔式单探

7、头，该部位阻抗图显示#4宽0.15±0.030.15相量幅度达40%(如图6所示），可定性为裂纹缺陷。选取一处磨开后进行渗透检验，显示裂纹深2深1.00±0.051.05mm，长6mm。随后对另一处开裂也进行了裂纹打宽0.12±0.030.10#5深1.00±0.051.05磨及补焊处理。长4.00±0.104.02#6宽0.15±0.030.14深0.50±0.050.52检测试验结果如下。(1)笔式探头和指套式探头对#1，#5模拟缺陷均未有效检出。a裂纹1b裂纹2(2)笔式探头对#2,#3,#4,#6模拟缺陷可有图5磁粉检测出的2处裂纹效检出，如

8、图3所示。(3)指套式探头对#2,#3,#4,#6模拟缺陷可有效检出，如图4所示。(4)指套式单探头灵敏度相