[实用新型]螺栓内孔超声波探伤无损检测专用装置

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及一种对火力发电厂汽轮机高温紧固螺栓进行无损检测的专用装置，属于无损检测技术领域。

二、背景技术：

汽轮机高温紧固螺栓是影响火力发电厂运行安全的重要部件。发电厂汽轮机上下缸的密合面、主汽门、调速汽门的密合、管道法兰的连接都需要使用紧固螺栓。随着高参数大容量机组的增多，高温高压螺栓材料已从珠光体钢向马氏体、奥氏体型耐热钢及镍基高温合金方向发展了。在长期运行中，由于高温及高应力的作用，螺栓材料易产生热脆、蠕变、疲劳、应力腐蚀，由于安装中热紧力过高，及热紧中不慎烧伤中心孔等原因，螺栓材料易产生裂纹。随着机组运行时间的增加，螺栓出现裂纹的几率不断增大，如果在机组例行检查中，对微小裂纹能及时检出，无疑对机组的安全运行具有重大意义。

按照电力行业有关规程，在火电厂机组大修中高温紧固螺栓的超声波检验是必须进行的项目。对于运行时间十万小时以上机组，大修解体后发现螺栓断裂的现象已屡见不鲜，包括高压主汽门、调速汽门、中压主汽门、调速汽门、高压缸和中压缸中螺栓都出现过断裂的情况。目前，对高压螺栓的超声波检测方法是在机组大修时将螺栓拆卸下来进行检验，而实际上许多高温紧固螺栓断裂的原因是由于在回装热紧时紧力过大使螺栓开裂，或在运行中产生裂纹，因此，防止由于螺栓断裂而引发汽轮机安全事故的最好方法是在螺栓回装后和在役运行过程中及时对高温紧固螺栓进行检验，这是目前的超声波检测方法达不到的。另外，现有将高温螺栓拆卸下来的超声波检验方法存在某些局限性。为保证发电设备的安全运行，有必要研究一种对高温螺栓的在役检测技术。

三、发明内容：

1、发明目的：本实用新型提供一种对火力发电厂汽轮机高温紧固螺栓进行无损检测的专用装置，其目的是在汽轮机检修工作结束、对螺栓回装热紧后启机前，或机组小修等停运而不拆卸螺栓时能及时对螺栓进行无损检测。

2、技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种螺栓内孔超声波探伤无损检测专用装置，其用于火力发电厂汽轮机高温紧固螺栓的检测，其特征在于：该装置的前端设有一个探头，探头的外部固定有弹簧，探头内设有能发射和接收超声波的晶片，晶片倾斜设置；在探头的尾部设有一个中空的连接杆，连接杆内设有导线，导线与晶片连接。

在检测另端紧固螺栓时，晶片的倾斜方向相反。

3、优点及效果：经检索证明，目前未见在螺栓内孔进行探伤，并可在回装后或在役中进行检验的报导。新方法完全符合现行的DL/T694-1999标准，并使其探伤范围得到了扩展，为螺栓探伤研究闯出了一条新路。对有加热孔螺栓在热紧后和在役中的动态检验和监督是非常有意义的。

通过本实用新型技术方案的实施，能够很好地解决现有的高温高压带加热孔螺栓的实时动态检验问题。经过发明人进行的多次检验证明，本实用新型装置具有下列优点：

1)无论螺栓罩帽拆卸与否均可进行检验。汽轮机的高压主汽门、调速汽门，中压主汽门、调速汽门，高压缸螺栓均承受高温高压，也比较容易出现问题，危及安全。随着机组大修间隔的延长螺栓安全问题更显突出，所以实时动态检验为螺栓的安全问题起到了非常可靠的保证。

2)在检验时无需对螺栓进行拆卸机组间隔停机时既可实施。

3)本实用新型装置操作方便，实用可靠，检验准确。

四、附图说明：

图1为实用新型的主要结构示意图；

图2为实用新型检测紧固螺栓另一端的探头结构示意图；

图3为本实用新型在螺栓内孔横波探伤示意图；

图4为本实用新型在带有螺栓裂纹的横波波形探测示意图。

五、具体实施方式：

本实用新型一种螺栓内孔超声波探伤无损检测专用装置，其主要结构是：该装置的前端设有一个探头1，见图1和2，通过探头1发射和接收超声波来进行紧固螺栓的检测。探头2的外部固定有弹簧2，对探头1进行保护。探头1内设有晶片5，晶片5倾斜设置；在检测另端紧固螺栓时，晶片5的倾斜方向是相反的。在探头1的尾部设有一个中空的连接杆3，连接杆3内设有导线4，导线4的一端与晶片5连接，另一端连接波形显示器等设备。

本实用新型在内孔探伤时，可以做到一次波探伤，能得到较高的探伤灵敏度，见图3所示，图中的标注6为罩帽。考虑到主声束应与裂纹尽量垂直，以求良好的反射面。试验表明，根据螺栓的规格、参数，将探头K值限制在1.5～2.0范围内，K值取1.7较好。探头圆弧尽量与螺栓内孔弧吻合良好。