汽轮机叶片叶身超声导波检测技术研究

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1、第55卷第6期汽轮机技术带l01．55No．62013年12月TURBINETECHN0LOGYDec．2013汽轮机叶片叶身超声导波检测技术研究靳峰，汪毅，李世涛，张武能(河南省电力公司电力科学研究院，郑州450052)摘要：通过对平板超声导波传播特性的分析，选定用于叶片叶身缺陷检测的导波模式，拟定导波检测的参数。采用实际使用的叶片制作试样，对试样上不同位置的缺陷在不同距离进行测试，试验结果表明导波检测具有很高的灵敏度，能实现叶片叶身的全长度一次检测。通过对电站机组汽轮机叶片叶身现场检测应用，证明该方法实用性良好。关键词：叶片叶身；超声导波：检测分类号：TG141

2、文献标识码：A文章编号：1001-5884(2013)06-0427-04TheResearchonUltrasonicGuidedWaveTechnologyAppliedinBladeBodyJINFeng，WANGYi，LIShi-tao，ZHANGWu-neng(HAEPCElectricPowerResearchInstitute，Zhengzhou450052，China)Abstract：Thisarticleselectsthemodeltoultrasonicguidedwaveoftestbladebodyandstudiesouttestpar

3、ametersofguidedwave，bystudyingthetransmissionfeatureofguidedwaveinboard．Also，testpieceofrealbladeismade，anddefectindifferentpositionsistestedindifferentdistance，theresuhsshowthatultrasonicguidedwavetechnologyhaveverygoodsensitivity，andcantestthetotalbladeatonce．Bytestingtherealblade，th

4、epracticabilityofmethodhasbeenverified．Keywords：bladebody；ultrasonicguidedwave；test性，只能检测叶身表面或近表面缺陷，且检测效率低。而大0前言容量机组采用的叶片长，厚度大，数量多，比如600MW机组汽轮机第5、6、7级叶片共1332片，叶片最长达1050mm，最厚汽轮机转子作为高速转动部件，是火力发电机组的关键达20mm，在役检测工作量巨大。综上所述，需要开发一种能大型部件之一。叶片是汽轮机中数量和种类最多的零件，工快速的，具有高灵敏度，而且能覆盖整个部件的检测方法，即作时，叶片不仅承

5、受高速转动时离心力作用所产生的静应力超声导波检测方法。和汽流作用的动应力，还要承受高温、腐蚀和冲蚀等环境因素影响，在这些因素的综合作用下，往往由于叶片设计不合l平板超声导波的传播特性理、材料不符合要求、机加工质量不佳、组装工艺不良、运行工况变动等，容易引发叶片在叶身部位发生开裂以至造成断导波是声波在介质中的不连续交界面间产生多次往复裂事故。反射和折射，并进一步产生复杂的干涉形成的波J。叶片断裂将导致机组停运，造成极大的经济损失，比如导波传播的介质即为波导，平板、圆柱壳、棒及层状的弹2012年3月河南省某发电公司600MW机组低压转子叶片断性体都是典型的波导。汽轮机叶

6、片是一种类似钢板的波导，裂，导致机组停产，直接经济损失达600万，间接经济损失更其传播的超声导波特性与钢板中的导波相类似，与常规超声无法估量，因此对在用汽轮机叶片开展在役检测，防止其在检测技术的逐点扫查不同，超声导波检测技术一次可扫查一运行中发生断裂极其重要。条线，且在叶片的内、外表面和中部都有质点的振动，声场遍在叶片叶身在役检测中，目前主要有磁粉探伤、渗透探及整个壁厚，这就意味着既可以检测叶片的内部缺陷也可以伤、超声表面波探伤、涡流探伤等检测技术。由于超(超)临检测叶片的表面缺陷，因此，超声导波检测技术对于汽轮机界机组汽轮机转子叶片材料等级的提高，磁探机提升力的不

7、叶片检验具有常规超声检测技术难以比拟的快捷、高效、全足，磁粉探伤灵敏度无法满足要求；渗透探伤方法对叶身表面等优点。面光洁度要求高，表面打磨工作量大，严格执行检测工艺耗导波在传播过程中以反射与折射的方式与边界发生作时较长，检验人员劳动强度大并长时间接触有害物质，检测用，发生横波和纵波间的模态转换，所以导波就呈现出了超效率低，且不能用于表面发生严重腐蚀、汽蚀的叶片；涡流探声体波所不具有的一些特点。最主要的特征就是群速度与伤适用于对叶片边缘的检测，满足不了对叶身全面积的检相速度不一致的现象、频散现象、多模态和较远的传播距离。测；超声表面波探伤一次检测距离较短，效率低，