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基于棕树型汽轮机叶片无损检测技术的研究与实践

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成果主要完成人

李亚冬、胡振江、饶 珺、韩振华、宋绍河、庄 涛、何 谅、张林媛

项目概况

1、成果简介(主要阐述成果核心内容,500字以内。) 叶轮是影响汽轮机工作效率的重要零部件,也是对汽轮机可靠性具有重要影响的部件。随着经济社会的发展,汽轮机的数量越来越多,叶轮的形状更加复杂,对叶片的性能要求也越来越高。 尤其是动叶片,由叶根、叶冠和叶身三部分组成,叶根主要是将叶片固定在叶轮上,保证叶片牢固,因此叶根需要有足够的强度并且能够应力集中。而叶根断裂失效是最常见的叶片断裂或损伤的三种类型之一,叶片断裂飞出后轻者将该机的全部动、静叶片打掉,重者造成机毁人亡的重大恶性事故。对汽轮机叶片叶根无损检测方法进行研究,可以提高汽轮机叶片的制造技术发展,促进新工艺的形成。 在这样背景下,中唐电公司认为加强对汽轮机叶片、叶根的检测技术研究势在必行。为了解决由于叶根宽度较大、检测有效探伤面较小,常规的超声波检测方法不能达到全面检测的难题,中唐电公司攻坚克难,研制了超声波探头、试块和检测工艺并成功应用于现场检测。 2、主要创新点(主要介绍成果的创新之处,700字以内。) 目前热力发电机组向着大机组、高容量、高参数方向发展,一是汽轮机的尺寸加大,二是汽轮机的叶片、叶根尺寸也相应增大,有的叶片可长度达到1米以上,宽度也达到300mm以上。而这些叶片、叶根在服役过程中都承受着很大的扭力和剪切应力,极易发生疲劳性裂纹,一旦汽轮机叶片或叶根产生裂纹,其裂纹长度达到极限值就会导致叶片断裂飞出。叶片断裂飞出后轻者将该机的全部动、静叶片打掉,重者造成机毁人亡的重大恶性事故,因此加强对汽轮机叶片、叶根的检测势在必行。 为了提高检测的准确性,许多单位做了大量的试验研究,形成了几种不同的检测方法,主要有:渗透检测、磁粉检测、超声波检测、金属磁记忆检测、涡流检测等。无损检测技术对汽轮机的安全性与经济性具有重大的意义。 本实用新型专利是中唐电公司利用超声波检测汽轮机棕树型叶根的可行性原理,针对其结构特点研制了超声波探头、试块和检测工艺,针对由于叶根宽度较大、检测有效探伤面较小,常规的超声波检测方法不能达到全面检测的难题,通过对与现有技术最接近的技术特征进行改造而产生的一种大型汽轮机棕树型叶根超声波探伤装置,从根本解决了对棕树型汽轮机叶片叶根进行超声波检测,易漏检、不能100%进行检测的问题。