汽轮机枞树型叶根超声相控阵检测新技术

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1、2012年1O月1日现代电子技术0ct．2O12第35卷第19期ModernElectronicsTechniqueV01．35No．19汽轮机枞树型叶根超声相控阵检测新技术黄桥生，陈红冬，龙毅，熊亮，胡彬(湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公司，湖南长沙410007)摘要：汽轮机低压转子是电厂重要的转动设备，高速旋转的过程可能导致叶片叶根裂纹产生，从而影响到低压转子的安全运行。通过对汽轮机转子枞树型叶根超声相控阵检测技术研究，掌握不同位置叶根缺陷信号的判断方法。检测结果表明：开发超声相控阵检验技术应用效果良好，在保证电厂汽轮机安全、可靠运行方面起了重要的作用。关键词：汽

2、轮机低压转子；叶片叶根；裂纹；超声相控阵检测中图分类号：TN911．7—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2O12)l9一O1l4～O3Researchonnewultrasonicphase-arraydetectionmethodforfirtreeturbinebladerootHUANGQiao—sheng，CHENHong-dong，LONGYi，XIONGLiang，HUBin(HunanXiangdianBoiler＆PressureVesselTestCenterLtd．，Changsha410007，China)Abstract：Thest

3、eamturbine1ow-pressurerotorisoneofthemostimportantrotationequipmentsusedinnuclearpowerplantandthesteamturbinebladeislikelytoengendercrackintherootposition，whicheventuallyaffectsthesafetyworkingoflow—pressurerotor．Throughtheanalysisofthenewultrasonicphase—arraydetectionmethodforturbineblad

4、efirtreeroot，thewaytojudgetherootdefectsignalsisobtained，whichisbasedonthebladeroottestingtechnology．Thetestresultsindi—catethattheproposedtechniquehasgoodapplicationeffects，andthedevelopmentoftheultrasonicphase—arraytechnologyofbladeroothasgreatsignificanceforthesafeandreliableoperationo

5、fsteamturbineusedinpowerplant．Keywords：steamturbinelow—pressurerotor；bladeroot；crack；ultrasonicphase-arraydetection0引言的意义。1相控阵研究现状汽轮机中要求最高、工作量最大的部件是汽轮机转子，转子上需装数以千计的各式各样大小叶片，每一个超声相控阵技术源于雷达天线电磁波相控阵技术，叶片的叶根在高温、高压、高速运转中，承受着数十吨甚最初被用于医疗领域[2]，在2O世纪6o年代初期才被引至数百吨的离心力、弯力和扭力，这使得转子在高速旋入超声自动探伤领域中l_3]。

6、随着电子技术和计算机技转的过程可能导致叶片叶根裂纹的产生，从而影响到转术的快速发展，超声相控阵技术逐渐应用于工业无损检子的安全运行，我国电站大型汽轮机装机规模近10年测，特别是在核工业与航空工业等领域]。近年来，超来连续迅速增加，600MW及以上容量机组已成为主力声相控阵检测与成像技术因其独特的优点已成为工业机组，叶片工作参数越来越高，安全可靠性愈显重要。无损检测学科新的发展方向，新的研究热点。与传统超即使叶片发生轻微的损伤，所引起的汽轮机安全可靠性声检测技术相比，超声相控阵技术的优点有：采用电子的降低也是不容忽视的f1]。方法控制声束聚焦、偏转和扫查，可以在不移动或少移

7、在役过程中，现有常规无损检测方法：磁粉检测、涡动探头的情况下实现较大角度范围的快速的扫查，提高流检测只能检测根部端面2mm左右纵深的区域；渗透检测效率；具有良好的声束可达性，能对复杂几何形状检测只能检测根部端面开口型缺陷；叶根沿转子轴向厚的工件进行检测；通过优化控制焦点尺寸、焦区深度和度太大，射线检测也无法进行；传统超声检测灵敏度达声束方向，可使检测分辨力、信噪比和灵敏度等性能得不到要求，无法实现检测区域的全覆盖，并且各种反射到提高；相控阵技术能实现对缺陷的多种视图成像，检信号从A形显示上难以辨别，且操作空间受限制，因测结果直