[发明专利]用于确认发电机密封组件的现场方法和系统

说明书

技术领域

本文中公开的主题大体上涉及零件的确认，且更具体地涉及在发 电机械和涡轮机中使用的零件的就地或现场(on-deck)确认和查验。

背景技术

大型发电机典型地用低密度气体冷却。氢气(H₂)由于其理想的热 物理性质已经被广泛地用作冷却剂，这些性质包括在与其他冷却气体 选项相比时低风阻摩擦、高散热能力以及对电晕放电的高抗性。另外， H₂具有容易获取和廉价的优点。

H₂的泄漏可能妨碍发电机的高效运行，并且在有些情况下可能导 致发电中断。发电机周围可能发生H₂泄漏的区域是定子外壳上的法兰 接合点，包括高压电刷、密封板、O形环、垫圈和管法兰。泄漏还可 能发生在冷却器、焊点、螺栓头和端罩的接口周围。外端罩上的轴封、 转子终端封装、收集器组件和制成用于仪表穿线的填料盖也可能容易 受泄漏影响。其他气密的过渡和焊接接头，以及密封油排泄系统、气 体管道、以及氢气柜可能是泄漏源。如果发电机是水冷发电机，定子 液冷绕组也可能是泄漏源。

现代的电动机械(例如，马达和发电机)和涡轮机械(例如，燃气或 蒸汽涡轮机)使用很多零件，并且这些零件可能来自很多不同的商家或 制造商。零件被运输到涡轮机位置并在安装或停机期间按各自的安装 顺序被放置。零件通过它们的图、说明和部件号码被识别。理论上， 错误零件被引入并被使用的可能性应当很低，但是在实际中错误零件 会被使用。发电机上的密封组件尤其受到关注，因为它由防止氢气泄 漏或液压泄漏的O形环、垫圈和其他非金属零件和部件组成。零件的 目视检查(例如，通过肉眼)通常不足以确定具体零件是否满足严苛的 工程标准。例如，按OEM规格制造的O形环可能“看上去”和感觉 上非常像是低品质的不合格的O形环。用于零件(比如O形环)的特定 材料和涂层对于它们在高级工程动力设备中的性能和防氢气泄漏来 说是关键的。例如，不合格的O形环可能在一年或两年内失效，而按 照OEM规格制造的O形环将维持20年或更长。这两种O形环“看 着”和感觉都一样，但是它们的性能差别很大(由于不同的组成材料)。 不合格的O形环在电动机械中通常经历的高温和/或高压下将不能令 人满意地工作。

现有的破坏性测试方法能分析零件的材料，但是会永久地损坏零 件且导致零件不可用。迄今为止，没有可用的用于原地、就地(或现场)、 非破坏性地快速查验和确认所关注的机器零件(尤其是用于在发电机 中的密封组件的那些零件)的方法和系统。

发明内容

按照本发明的一方面，提供了一种用于非破坏性确认机器零件的 系统。机器零件配置成用于与电动机械或涡轮机械一起使用。系统包 括：配置成发射并接收红外光的便携的和手持的红外收发器，以及配 置成过滤红外光的带通滤波器。晶体探头置成接触机器零件，并且一 个或更多个反射镜配置成引导红外光到晶体探头上，且随后返回红外 收发器/探测器。红外收发器适于与配置成输出测试结果的通知的通知 设备通信。系统可现场使用。

在另一个方面，提供了一种用于确认机器零件的现场、便携的和 手持的系统。机器零件配置成用于与电动机械或涡轮机械一起使用。 系统包括：红外收发器，其配置成发射并接收红外光，并且红外收发 器是氘化硫酸三甘肽/溴化钾(DTGS/KBr)型收发器/探测器。带通滤波 器配置成过滤红外光。晶体探头配置成接触机器零件，并且晶体探头 包括以下中的一个：锗、金刚石、溴碘化铊(KRS-5)、氯化钠或硒化锌。 一个或更多个反射镜配置成引导红外光到晶体探头上，且随后返回红 外收发器。红外收发器适于与配置成输出测试结果的通知的通知设备 通信。通知设备是显示器，且测试结果显示在显示器上，或者通知设 备是扬声器，且测试结果作为可听音由扬声器发出。系统配置成在电 动机械或涡轮机械处或附近执行非破坏性的确认并提供测试结果。