汽輪機(jī)軸瓦無(wú)損檢測(cè)技術(shù)探討

時(shí)間：2019-07-01作者：河北國(guó)源電氣股份有限公司瀏覽：116

　　摘要:汽輪機(jī)的能否安全運(yùn)行，其一則取決于汽輪機(jī)軸瓦的質(zhì)量，那么本文主要通過(guò)對(duì)汽輪機(jī)軸瓦結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研究了汽輪機(jī)軸瓦質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)和措施，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除汽輪機(jī)軸瓦質(zhì)量隱患，解決其中的軸瓦質(zhì)量問(wèn)題，保證機(jī)組運(yùn)行軸瓦的穩(wěn)定性，為汽輪機(jī)軸瓦質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)提供借鑒。
　　關(guān)鍵詞:汽輪機(jī)；軸瓦；檢測(cè)技術(shù)
　　中圖分類(lèi)號(hào)：V448.25+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
　　1前言
　　通常情況下汽輪機(jī)的軸瓦，是以?xún)?yōu)質(zhì)的鋼鐵打廷而成，隨后會(huì)在其內(nèi)部澆鋒一層薄層烏金，從而形成一圈烏金復(fù)合層。主要有徑向支持軸承軸瓦和軸向推力軸承軸瓦兩種。徑向支持軸承軸瓦支撐著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的重量和由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡與高速轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的離心力，并確定轉(zhuǎn)子的徑向位置，使其中心與汽缸中心保持一致。推力軸瓦呈扇形，其作用是承擔(dān)高壓蒸汽作用在轉(zhuǎn)子上的軸向推力，并確定轉(zhuǎn)子的軸向位置，使轉(zhuǎn)子與靜止部分保持一定的軸向間隙。汽輪機(jī)在工作時(shí)，轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)（3000轉(zhuǎn)／分），將在軸瓦上產(chǎn)生很大的徑向、軸向載荷并伴隨著突發(fā)情況的沖擊力作用。如軸瓦上有脫層等缺陷的存在，在各種外力的綜合作用下，將使脫層等缺陷擴(kuò)展，甚至造成軸瓦烏金復(fù)合層的脫落與熔化，從而引發(fā)燒瓦、停機(jī)事故，嚴(yán)重地影響發(fā)電廠的安全運(yùn)行和經(jīng)擠效益。利用滲透檢驗(yàn)和超聲波檢驗(yàn)兩種方法對(duì)軸瓦進(jìn)行綜合檢測(cè)不但具有較高的檢測(cè)靈敏度而且具有較高的效率，以確保發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行?？蓮V泛地用于汽輪機(jī)軸瓦安裝前及檢修期間的無(wú)損檢測(cè)。
　　2滲透檢測(cè)
　　2.1檢測(cè)面
　　根據(jù)滲透檢測(cè)的基本原理，滲透檢測(cè)不僅僅適用于非多孔性金屬材料，同時(shí)也適用于非金屬材料制承壓設(shè)備在制造、安裝及使用中產(chǎn)生的表面開(kāi)口缺陷的檢測(cè)。所以對(duì)軸瓦進(jìn)行滲透檢測(cè)是檢測(cè)軸瓦的烏金復(fù)合層與基體的接舍線處的復(fù)合情況。其檢測(cè)面即是軸瓦烏金復(fù)合層接合線處表面。
　　2.2檢測(cè)準(zhǔn)備
　　被檢測(cè)物的檢測(cè)部位的表面狀況在很大程度上會(huì)直接性的影響著滲透檢測(cè)的檢測(cè)質(zhì)量軸瓦的表面光精、平整，不需修磨完全符合滲透檢驗(yàn)要求，但軸瓦表面通常有防護(hù)油層，進(jìn)行滲透檢驗(yàn)時(shí)必須清洗干凈，清洗時(shí)，可采用溶劑、洗滌劑等進(jìn)行。在汽輪機(jī)安裝現(xiàn)場(chǎng)，水源、電源頗多不便，而且軸瓦檢測(cè)工作量也不是太大。采用溶劑去除型著色探傷法噴罐式探傷劑較為適宜，其檢驗(yàn)靈敏度完全可以保證檢驗(yàn)質(zhì)量。
　　2.3實(shí)施檢測(cè)
　　在施實(shí)一個(gè)物體的檢驗(yàn)工作之前，首先要使用鋁合金試塊或鍍鉻試塊對(duì)滲透探傷劑和檢測(cè)工藝進(jìn)行檢驗(yàn)。依照預(yù)清洗―施加滲透劑―清除表面多余滲透劑―施加顯像劑―觀察與評(píng)定的工作程序?qū)S瓦進(jìn)行檢測(cè)。若軸瓦烏金復(fù)合層有開(kāi)口性脫層缺陷存在，則接合線處將有明顯的顯示痕跡產(chǎn)生，可根據(jù)顯示痕跡的顏色深淺大概判定為缺陷深度的太小。較深的脫層在擦去顯示痕跡后再施加顯像劑，仍然還可得到較為明顯的顯示痕跡，顯示痕跡的長(zhǎng)度即為開(kāi)口性缺陷的長(zhǎng)度。
　　3超聲波檢測(cè)
　　3.1檢測(cè)面
　　根據(jù)超聲波檢測(cè)原理可知，在進(jìn)行超聲波檢測(cè)時(shí)應(yīng)盡量使超聲波垂直于缺陷表面，這時(shí)缺陷回波較高，檢驗(yàn)靈敏度、準(zhǔn)確率較好。軸瓦烏金復(fù)合層脫層缺陷是在烏金與基體結(jié)合面上平行與烏金表面的縫隙屬于平面型缺陷。所以用直探頭在烏金復(fù)合層表面進(jìn)行檢測(cè)可得到理想的檢測(cè)效果。
　　3.2檢測(cè)儀
　　選用A型脈沖反射式超聲渡探傷儀，其性能符合ZBY230的要求。
　　3.3檢測(cè)探頭
　　由于脫層缺陷平行于烏金檢測(cè)面，所以可選用單直探頭探測(cè)軸瓦雙晶縱波探頭盲區(qū)小，檢測(cè)靈敏度高，但其探測(cè)厚度有限，對(duì)于較薄的軸瓦檢驗(yàn)較為有效。由于軸瓦烏金復(fù)合層質(zhì)軟易被較硬物體劃傷，宜選用軟保護(hù)膜探頭檢驗(yàn)。
　　3.4晶片尺寸選定
　　由于支撐軸承軸瓦的檢測(cè)面為弧形，曲率較大，為減小耦合損失提高探傷耦合性能要選用小晶片探頭，另一方面，小晶片探頭近場(chǎng)區(qū)小，盲區(qū)小有利于軸瓦探測(cè)。
　　3.5檢測(cè)頻率選擇
　　檢測(cè)頻率高，則靈敏度和分辯力也高，并且指向性好。但頻率高時(shí)，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度大，會(huì)造成盲區(qū)太對(duì)探測(cè)不利。所以在能保證探傷靈敏度的前提下要盡量選用較低的檢測(cè)頻率。實(shí)踐證明選用2.5MHz的檢測(cè)頻率較為適宜。直探頭的遠(yuǎn)場(chǎng)分辨力應(yīng)大于或等于30dB。
　　3.6檢測(cè)靈敏度的調(diào)節(jié)
　　軸瓦檢測(cè)時(shí)，人工缺陷試塊的制作較為復(fù)雜困難。所以在軸瓦檢測(cè)中，常利用軸瓦底波來(lái)調(diào)節(jié)檢測(cè)靈敏度。單直探頭探測(cè)以軸瓦底波等于熒光屏滿(mǎn)刻度的80%再增益10dB作為檢驗(yàn)靈敏度。
　　3.7實(shí)拖檢測(cè)
　　依據(jù)檢測(cè)程序?qū)S瓦進(jìn)行100的掃查，相鄰兩次掃查應(yīng)有至少10%的重復(fù)掃查重疊區(qū)。對(duì)于脫層缺陷的面積范圍使用6dB法（半波高度法）進(jìn)行測(cè)定。若有下列波型顯示，則有脫層缺陷存在。
　　1）若無(wú)軸瓦底波，只有缺陷波多次彼連，則該區(qū)域?yàn)橥耆搶印?
　　2）若缺陷波多次彼連，軸瓦底波下降，則該區(qū)域?yàn)椴煌耆搶印?
　　4結(jié)論
　　總結(jié)，根據(jù)以上所述，滲透檢測(cè)主要是檢驗(yàn)軸瓦烏金復(fù)合層邊緣開(kāi)口性脫層缺陷，而這也是制造軸瓦時(shí)較易產(chǎn)生的缺陷，所以在實(shí)際檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，滲透檢驗(yàn)時(shí)，合格的軸瓦，在超聲波檢驗(yàn)時(shí)常常也是合格的軸瓦。滲透檢驗(yàn)是檢驗(yàn)軸瓦的邊緣開(kāi)口性脫層缺陷，無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的定量。超聲渡檢測(cè)則是發(fā)現(xiàn)較深的邊緣脫層和內(nèi)部脫層缺陷，其靈敏度高，準(zhǔn)確性好，并且可定量地檢出脫層缺陷大小。利用滲透檢驗(yàn)和超聲波檢驗(yàn)進(jìn)行綜合檢驗(yàn)可全面地檢測(cè)軸瓦質(zhì)量。


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