[发明专利]汽轮机轴向装配枞树型叶根纵波超声波检测方法

说明书

汽轮机轴向装配枞树型叶根纵波超声波检测方法，属于超声波检测领域，本发明采用呈阶梯型布置的扇形试块测定换能器前沿距离，调整检测系统扫描速度；采用直径φ10mm圆孔测定换能器折射角度，采用5个直径φ1mm、深度6mm孔作为检测系统调试人工缺陷反射体，用来验证检测系统扫描速度，调整探伤灵敏度和绘制距离波幅曲线，结合汽轮机轴向装配枞树型叶根结构特点，采用超声波小角度纵波检测裂纹缺陷，并结合汽轮机轴向装配枞树型叶根超声波检测专用参考试块，为检测系统调整提供了依据。解决了传统的超声波检测和表面探伤无法对大型汽轮机轴向装配枞树型叶根裂纹易发部位全面检测的问题。

技术领域

本发明涉及一种汽轮机轴向装配枞树型叶根纵波超声波检测方法，属于超声波检测领域。

背景技术

目前热力发电机组向着大机组、大容量、高参数方向发展。汽轮机的尺寸也相应加大。汽轮机的叶片、叶根尺寸也相应增大，叶片长度达到1米以上，叶根宽度也达到300mm以上。汽轮机叶根类型主要有T型、叉型、枞树型和菌形叶根等。叶片、叶根在服役过程中承受着很大的应力和扭矩，尤其是末级叶片的腐蚀性工作环境，极易产生应力腐蚀裂纹。当裂纹尺寸扩展到极限值时，导致叶片、叶根断裂，轻则将该机的全部动、静叶片损毁，重则导致机毁人亡的重大恶性事故发生。因此，加强对汽轮机叶根的检测势在必行。本发明是针对轴向装配枞树型叶根的超声波检测方法进行的研究，图1示出枞树型叶根的结构示意图。

迄今为止，该型叶根的检测主要以表面探伤磁粉或渗透探伤，以及DL/T 714—2011《汽轮机叶片超声波检验技术导则》中推荐的超声波表面波探伤。这两种检测方法本身就定义为检测表面和近表面的缺陷，无法检出叶根内部产生的裂纹。叶根裂纹产生的部位是随机的，内部产生的几率也很高。由于大型发电机组叶根存在宽度较大，检测面小等特点，见图2，按照常规的超声波检测方法无法达到全面检测的目的。

发明内容

本发明的目的是针对大容量高参数汽轮机叶根裂纹的检测，提供一种汽轮机轴向装配枞树型叶根纵波超声波检测方法，本发明采用小角度纵波的超声波检测方法，以期对叶根的内部裂纹进行全面检测，实现汽轮机轴向装配枞树型叶根裂纹缺陷的超声波检测。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：汽轮机轴向装配枞树型叶根纵波超声波检测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一、前期准备

①换能器：换能器采用超声波纵波在钢中折射角度为3°～10°，频率为2.5MHz～5MHz，两压电晶片规格为(3mm～7mm)×(4mm～8mm)，焦点距离为80mm的换能器；

②参考试块：参考试块包括长方形试块、扇形试块、半圆形凹槽、换能器折射角测量孔及人工缺陷反射孔，所述长方形试块和扇形试块为一体式结构，长方形试块的第一侧壁为检测面，长方形试块的第二侧壁与长方形试块的第一侧壁正对，所述扇形试块位于长方形试块的第二侧壁侧，扇形试块用来测定换能器前沿距离，调整检测系统扫描速度，扇形试块的圆心角为90°，扇形试块由扇形部和扇环部组成，扇形部和扇环部呈阶梯型布置，扇形部的半径为50mm，扇环部顶部所在平面低于扇形部顶部所在平面，扇环部的内圆半径为50mm、外圆半径为100mm；所述换能器折射角测量孔为直径φ10mm圆孔，换能器折射角测量孔的孔心距离检测面170mm，所述换能器折射角测量孔用来测试换能器折射角度；所述人工缺陷反射孔设置在半圆形凹槽上，人工缺陷反射孔作为检测系统调试人工缺陷反射体，用来验证检测系统扫描速度，调整探伤灵敏度和绘制距离波幅曲线，人工缺陷反射孔为直径φ1mm、深度6mm孔，人工缺陷反射孔数量为五个，五个人工缺陷反射孔位于同一轴线且等间隔的布置在半圆形凹槽上；

③检测系统：检测系统选用A型脉冲反射式超声探伤仪；

步骤二、检测

轴向装配枞树型叶根有直齿形和弧形两种形式；

扫查方式：