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火电机组关键部件相控阵检测智能化技术研究及应用

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成果主要完成人

靳 峰、李世涛、魏 烁、马东方、蔡红生、张小平、杨 旭、徐 亮、牛保献、胡锋涛、周书康、侯家绪

项目概况

主要创新成果: (1)通过建立汽轮机叶片叶根数据库,研究了汽轮机叶片叶根、受热面管对接接头参数与检测参数的对应关系,开展了试验验证与应用,形成了相控阵超声检测参数自动生成的方法,开发了智能化检测软件,实现了检测参数和探头放置位置仿真的自动生成,使检测过程标准化。 项目根据汽轮机叶片叶根结构复杂、规格有限的特点,提出建立机组型号和叶根级数组成的信息库以及对应的叶根检测参数数据库,将叶根参数打包,通过叶根信息对参数包进行调用,实现检测参数的自动生成。根据受热面对接接头结构简单,规格繁多的特点,通过几何建模,建立对接接头参数与探头位置和检测参数之间的关系式,输入检测参数,通过关系式计算出检测参数,实现检测参数的自动生成。开发智能化软件和数据通信模块,实现检测时,只需输入工件信息,相应参数自动生成,界面自动显示探头位置。 (2)研究了检测过程耦合状态监测及评价方法,开发了耦合状态实时监测及评价模块,提高了检测数据的可靠性。 项目提出建立固有信号和检测灵敏度之间的关系,通过检测时固有信号幅值评判耦合状态的方法,实现了耦合状态的实施监测。 (3)开发了图谱分析及缺陷自动识别处理软件,实现了图谱的自动化批处理,开发了检测系统云端存储模块及远程分析平台,实现了相控阵超声检测结果远程分析功能。 项目针对相控阵监测结果依赖人为判断的问题,基于 FTP 文件服务技术,开发数据传输模块,实现数据的远程传输。基于专家经验,通过采用判定区域编辑技术,以及焊缝区域自动识别技术实现了缺陷信号的自动识别,并完成软件的开发,实现检测数据的批量处理。 本项目以提升火电机组关键部件运行可靠性、提高火电机组关键部件检测的及时性与准确性为目标,针对目前相控阵超声检测技术存在的过度依赖现场检测人员经验、检测效率低、检测结果评判存在偏差等问题,将互联网、人工智能技术运用到相控阵超声检测的关键环节,实现了检测工艺的自动生成、检测过程耦合状态的实时监控、检测结果的自动评判和远程诊断,提高检测效率50%以上,大幅缩短检修周期。2022年3月,经中国电力企业联合会组织鉴定,以胡先龙教授为首的业内专家一致认为“项目成果达到国际先进水平”。项目授权专利14项,发表论文4篇。项目成果以当前电力行业的实际需求出发,解决了机组关键部件无法有效检测和检测精度低的难题,在华润电力、国家能源、国电投等数十家发电企业应用,3年累计新增产值30528万元,社会和经济效益显著。