專利名稱：檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的檢測(cè)方法，特別是涉及一種檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的
判定方法。
背景技術(shù)：
水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是水力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的重要組成部件，作用是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。近幾年來(lái)隨著材料領(lǐng)域的發(fā)展，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片的材料多采用高強(qiáng)度的馬氏體鋼材料，代替了原來(lái)的普通材料。這樣一來(lái)，鋼材用量減少，從而提高了發(fā)電效率，另一方面由于強(qiáng)度的提高也解決了普通材料的氣蝕問(wèn)題。但是新材料的使用也帶來(lái)了一些負(fù)面影響，由于采用馬氏體材料制作的葉片強(qiáng)度等級(jí)提高，但其抗裂性卻明顯的下降。
國(guó)外的例子有埃及的阿斯旺高壩、美國(guó)的大古力700麗機(jī)，俄羅斯的布拉茨克等。
國(guó)內(nèi)有巖灘、李家峽、小浪底、五強(qiáng)溪、二灘等大型水電站，在投運(yùn)后水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪都不同程度的出現(xiàn)了裂紋。 現(xiàn)有檢測(cè)裂紋的無(wú)損檢測(cè)方法有射線檢測(cè)(RT)、超聲檢測(cè)(UT)、磁粉檢測(cè)(MT)、滲透檢測(cè)(PT)。檢測(cè)方式多為全檢和抽檢。抽檢的話由于沒(méi)有考慮轉(zhuǎn)輪裂紋的形成機(jī)理，容易造成裂紋的漏檢。而全檢的話，要浪費(fèi)大量的人力物力，還要耽誤檢修的時(shí)間，以單一全檢測(cè)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為例，現(xiàn)有檢測(cè)所用滲透探傷劑為30套、時(shí)間為2天，存在檢修周期長(zhǎng)，效率低，影響發(fā)電效益等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種檢測(cè)速度快、漏檢幾率、檢測(cè)成本低的檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的技術(shù)方案是檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法包括以下幾個(gè)步驟
a、打開(kāi)水輪機(jī)尾水管人孔，在人孔內(nèi)搭建檢測(cè)平臺(tái)； b、對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的出水邊焊縫進(jìn)行探傷，無(wú)裂紋進(jìn)入C步驟，有裂紋進(jìn)入d步驟；
c、拆卸檢測(cè)平臺(tái)，關(guān)閉水輪機(jī)人孔； d、對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫進(jìn)行探傷，若轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫無(wú)裂紋，對(duì)轉(zhuǎn)輪
葉片的出水邊焊縫進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后進(jìn)入C步驟；若轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫有裂紋，則對(duì)
轉(zhuǎn)輪葉片整體進(jìn)行探傷，整體探傷結(jié)果為小裂紋，則對(duì)所有裂紋直接修補(bǔ)，修補(bǔ)后進(jìn)入c步
驟；若葉片整體探傷為大裂紋，則將轉(zhuǎn)輪葉片調(diào)出水輪機(jī)蝸殼進(jìn)行大修。 所述的小裂紋為不用熱處理的裂紋。 所述的小裂紋為裂紋在轉(zhuǎn)輪葉片表面的費(fèi)貫通裂紋。 所述的大裂紋為需熱處理的裂紋。 所述的大裂紋為裂紋在轉(zhuǎn)輪葉片兩面的費(fèi)貫通裂紋。 所述的探傷方法為滲透檢測(cè)法。 所述的修補(bǔ)方法為用氣刨或磨削等裝置進(jìn)行焊前清理、用電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)、用磨削或其它裝置對(duì)補(bǔ)焊后的葉片表面進(jìn)行焊后修形。 所述滲透檢測(cè)法的檢測(cè)過(guò)程為，先對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行清洗，清洗后施加滲透劑，8 10min后去除多余的滲透齊U，施加顯像劑進(jìn)行觀察檢領(lǐng)U，檢測(cè)完畢后清洗。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明通過(guò)對(duì)現(xiàn)有大量出現(xiàn)裂紋的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行檢測(cè)，然后 將其產(chǎn)生裂紋的部位集中在其中一塊轉(zhuǎn)輪機(jī)葉片上進(jìn)行集中研究，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)容易產(chǎn)生 裂紋的先后順序?yàn)檗D(zhuǎn)輪葉片出水邊上、下環(huán)和葉片焊縫處>進(jìn)水邊上、下環(huán)和葉片焊縫處 >葉片應(yīng)力水平較大的部位。同時(shí)結(jié)合科學(xué)理論進(jìn)一步對(duì)實(shí)測(cè)結(jié)論進(jìn)行核實(shí)，從理論可知
1)、由于轉(zhuǎn)輪葉片自身的結(jié)構(gòu)、水輪機(jī)運(yùn)行中的懸臂轉(zhuǎn)輪葉片根部即焊縫部位存 在應(yīng)力集中； 2)、由于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪葉片與上下環(huán)是焊接而成，焊接完成后焊縫部位存在很大的焊接 殘余應(yīng)力，也加大了該部位的應(yīng)力水平。還有焊接結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)是焊縫，而焊縫的最薄弱 環(huán)節(jié)是其熱影響區(qū)，而出水邊上、下環(huán)和葉片焊縫處正好位于上述的應(yīng)力最大區(qū)域內(nèi)，其次 為進(jìn)水邊上、下環(huán)和葉片焊縫處。 3)、各種載荷的聯(lián)合作用時(shí)的動(dòng)應(yīng)力較大，葉片所受交變動(dòng)應(yīng)力在共振工況下不 斷加劇，而所有的力都還是集中在該部位，使得材料疲勞，致使轉(zhuǎn)輪葉片焊縫處易產(chǎn)生裂 紋。 4)、材料本身而言，馬氏體鋼材料本身的抗裂性差 因此，由以上理論可以分析得出運(yùn)行過(guò)程中由于載荷和轉(zhuǎn)輪本身結(jié)構(gòu)的原因，出
水邊上、下環(huán)和葉片焊縫處本身最薄、應(yīng)力水平最大從而最易開(kāi)裂，其次是進(jìn)水邊上、下環(huán)
和葉片焊縫處，再次是葉片應(yīng)力水平較大的部位。此理論依據(jù)與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)依據(jù)一致。 從現(xiàn)有四種檢測(cè)手段中篩選出滲透檢測(cè)(PT)，這種檢測(cè)方法對(duì)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪檢
測(cè)時(shí)可不對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行解體，把轉(zhuǎn)輪吊出蝸殼，打開(kāi)尾水管人孔搭好平臺(tái)后就可以實(shí)施，
滿足了檢修工作的經(jīng)濟(jì)性。 與現(xiàn)有檢測(cè)方法的對(duì)比表如下
比較項(xiàng)目本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
滲透探傷劑使用數(shù)量(套)130節(jié)約29套4350元
探傷時(shí)間(3人)2小時(shí)2天節(jié)約46小時(shí)
電廠經(jīng)濟(jì)效益(200MW)2小時(shí)2天發(fā)電損失9200000度
電廠經(jīng)濟(jì)效益(200MW)2小時(shí)2天174. 8萬(wàn)元 從上表可以看出采用本發(fā)明能帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明的檢測(cè)判定流程圖；
圖2為轉(zhuǎn)輪運(yùn)行狀態(tài)下的應(yīng)力分布圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 :接到檢測(cè)任務(wù)后，按下列步驟進(jìn)行檢測(cè)，
a、打開(kāi)水輪機(jī)尾水管人孔，在人孔內(nèi)搭建檢測(cè)平臺(tái)； b、用滲透檢測(cè)法對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的出水邊焊縫進(jìn)行探傷，無(wú)裂紋進(jìn)入c步驟，有裂紋 進(jìn)入d步驟；所述滲透檢測(cè)法的檢測(cè)過(guò)程為，先對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行清洗，清洗后施加滲透劑， 8 lOmin后去除多余的滲透齊U，施加顯像劑進(jìn)行觀察檢領(lǐng)U，檢測(cè)完畢后清洗。
c、拆卸檢測(cè)平臺(tái)，關(guān)閉水輪機(jī)人孔； d、對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫進(jìn)行探傷，若轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫無(wú)裂紋，對(duì)轉(zhuǎn)輪 葉片的出水邊焊縫進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后進(jìn)入C步驟；所述的修補(bǔ)方法為用氣刨或磨削等裝置 進(jìn)行焊前清理、用電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)、用磨削或其它裝置對(duì)補(bǔ)焊后的葉片表面進(jìn)行焊后修形。
若轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫有裂紋，則對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片整體進(jìn)行探傷，整體探傷結(jié)果為 小裂紋，則對(duì)所有裂紋直接修補(bǔ)，修補(bǔ)后進(jìn)入c步驟；若葉片整體探傷為大裂紋，則將轉(zhuǎn)輪 葉片調(diào)出水輪機(jī)蝸殼進(jìn)行大修。
權(quán)利要求
一種檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，其特征在于該判定方法包括以下幾個(gè)步驟a、打開(kāi)水輪機(jī)尾水管人孔，在人孔內(nèi)搭建檢測(cè)平臺(tái)；b、對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的出水邊焊縫進(jìn)行探傷，無(wú)裂紋進(jìn)入c步驟，有裂紋進(jìn)入d步驟；c、拆卸檢測(cè)平臺(tái)，關(guān)閉水輪機(jī)人孔；d、對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫進(jìn)行探傷，若轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫無(wú)裂紋，對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的出水邊焊縫進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后進(jìn)入c步驟；若轉(zhuǎn)輪葉片的進(jìn)水邊焊縫有裂紋，則對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片整體進(jìn)行探傷，整體探傷結(jié)果為小裂紋，則對(duì)所有裂紋直接修補(bǔ)，修補(bǔ)后進(jìn)入c步驟；若葉片整體探傷為大裂紋，則將轉(zhuǎn)輪葉片調(diào)出水輪機(jī)蝸殼進(jìn)行大修。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，其特征在于所述的小裂紋為不用熱處理的裂紋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，其特征在于所述的小裂紋為裂紋在轉(zhuǎn)輪葉片表面的費(fèi)貫通裂紋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，其特征在于所述的大裂紋為需熱處理的裂紋。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，其特征在于所述的大裂紋為裂紋在轉(zhuǎn)輪葉片兩面的費(fèi)貫通裂紋。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，其特征在于所述的探傷方法為滲透檢測(cè)法。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，其特征在于所述的修補(bǔ)方法為用氣刨或磨削等裝置進(jìn)行焊前清理、用電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)、用磨削或其它裝置對(duì)補(bǔ)焊后的葉片表面進(jìn)行焊后修形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，其特征在于所述滲透檢測(cè)法的檢測(cè)過(guò)程為，先對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行清洗，清洗后施加滲透劑，8 10min后去除多余的滲透劑，施加顯像劑進(jìn)行觀察檢測(cè)，檢測(cè)完畢后清洗。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的判定方法，該方法是打開(kāi)尾水管人孔搭建檢測(cè)平臺(tái)，然后采用滲透檢測(cè)法對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的出、進(jìn)水邊和上下環(huán)角焊縫的端部進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明對(duì)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的檢測(cè)均是用滲透檢測(cè)法針對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片的出、進(jìn)水邊和上下環(huán)角焊縫的端部進(jìn)行檢測(cè)，這樣在檢測(cè)時(shí)不但會(huì)使漏檢的幾率大大降低，而且可以大大縮短檢測(cè)時(shí)間和減少滲透探傷劑的用量。從現(xiàn)有四種檢測(cè)手段中篩選出滲透檢測(cè)(PT)，這種檢測(cè)方法對(duì)在役水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪檢測(cè)時(shí)可不對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行解體，把轉(zhuǎn)輪吊出蝸殼，打開(kāi)尾水管人孔搭好平臺(tái)后就可以實(shí)施，滿足了檢修工作的經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)G01N21/88GK101710079SQ200910311190
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者李波 申請(qǐng)人:貴州電力試驗(yàn)研究院