[实用新型]核电站汽轮机低压转子叶片自动扫查探测头

说明书

技术领域

本实用新型涉及百万千瓦级核电站关键技术领域，具体涉及核电站汽轮机低压转子叶片扇形区检测用自动扫查探测头。

背景技术

核电站是利用核裂变或核聚变反应所释放的能量产生电能的发电厂。为了保护核电站工作人员和核电站周围居民的健康，核电站的设计、建造和运行均采用纵深防御的原则，从设备、措施上提供多重保护，以确保核电站对反应堆的输出功率进行有效的控制，且能够在出现各种自然灾害，如地震、海啸、洪水等，或人为产生的火灾、爆炸等，也能确保对反应堆燃料组件进行充分的冷却，进而保证放射性物质不发生向环境的排放。

核电站汽轮机低压转子是核电站常用的转动设备，用于工质能量转换及扭矩传递，处在高温工质中高速旋转，承受着叶片、叶轮、主轴本身质量离心力所引起的巨大应力，以及由于温度分布不均匀引起的热应力，要求低压转子具有很高的强度和均匀的质量，以保证其安全、可靠地工作。但是，核电站汽轮机低压转子长期高速旋转的过程中有可能出现叶片叶根裂纹，影响汽轮机低压转子的安全运行，另外，检修吊装的对中性差，以及运行工况等诸多因素影响容易使汽轮机低压转子产生异常振动，也可能导致汽轮机低压转子叶片叶根损伤,比如出现根部裂纹等,而且，这些根部裂纹会在运行过程中不断扩展，甚至导致叶片断裂，尤其是断裂叶片的碎片游离于高速旋转的低压转子叶片中,会进一步使整个转子叶片受损，破坏性更加严重。

现有国内外对汽轮机叶片叶根检测最为广泛和有效的检测方法是超声检测法，通过对叶片叶根进行现场超声检测，采集叶片叶根的缺陷信号判断转子叶片叶根的完好状况，以保证核电站汽轮机安全、可靠运行。

目前，核电站的全速机低压转子末级叶片大多采用英国通用电器公司设计的MARK II型叶片纵树型叶根，经过一定年限的运行后，叶片根部容易形成应力疲劳裂纹，且裂纹多发生在末级叶片的第一齿槽，由于MARK II型叶片的设计存在扇形区，并且扇形区同样出现过裂纹，同时考虑到低压缸转子第5级静频性能不太理想，为防止出现高度疲劳裂纹而造成重大事故，故而实施了拆末叶级叶片防御性检查，MARK II型末级叶片的第一齿槽和扇形区是末级叶片检查的主要区域。一般地，每次拆装叶片检查需要检修工期8～9天，成为核电站常规换料大修中的关键路径。实践中发现，相控阵超声波原位检查技术可在不揭缸只开人孔的情况下，有效地发现叶根最大应力的第1齿槽的裂纹缺陷。但成套引进ZETEC检查设备和检查工艺不能实现MARKII型叶片叶根的扇形区域自动检查，只能通过手动端面的超声检查，信号只有超声波波束传播时间与信号波幅的显示，无法进行宏观的比较；另外，由于末级叶片的结构复杂，判断和识别是否为结构信号和缺陷信号的难度非常大，这样需要耗费大量的人力和物力，成本较高，也无法完成真正意义的不拆缸的转子原位检查的目标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于核电站低压转子叶片根部扇形区域自动扫查探测头，可实现汽轮机不开缸原位检查。

本实用新型提供的技术方案是：

一种核电站汽轮机低压转子叶片自动扫查探测头，用于检测汽轮机低压转子叶片根部扇形区，其包括与扫查器及远程控制器连接的超声相控阵探头和楔块，所述楔块与所述超声相控阵探头连接；于所述楔块的底部，具有可与所述低压转子叶片根部扇形区贴合的弧形面。

本实用新型具体的结构设计中，所述楔块具有可容所述超声相控阵探头头部置入的通腔，所述超声相控阵探头头部位于所述楔块的底部且其头部表面低于所述弧形面的表面。

本实用新型具体的结构设计中，所述弧形面与所述低压转子叶片根部扇形区表面具有相同的曲率半径。

进一步地，所述弧形面的长度大于以其曲率半径所做的圆的周长的1/4。

本实用新型具体的结构设计中，所述楔块具有可与所述低压转子叶片表面贴合的支承面。

进一步地，所述支承面邻接所述弧形面，且与所述弧形面交接点圆滑过渡。

本实用新型具体的结构设计还包括设于所述楔块上的供水通道，所述供水通道延伸于所述弧形面。

进一步地，于所述弧形面上，还开设有至少一与所述供水通道出口连通的供水槽。

具体地，所述供水槽沿所述弧形面表面设置。

本实用新型还于所述供水通道入口端设有可外接水泵的管接头，所述管接头设置于所述楔块上平面。