[发明专利]汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的监控方法

说明书

本发明提供了一种汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的监控装置，包括：用于对转子内部进行探伤，以确定转子内部制造缺陷的所在部位和尺寸的超声波探伤仪；用于存贮超声波探伤仪所采集的数据的数据库服务器；基于数据库服务器内存储的数据，对转子裂纹扩展寿命进行计算，进而对转子内部制造缺陷进行评价与监控的计算服务器；用于输出转子内部制造缺陷的评价与监控结果的用户端浏览器；本发明还提供了一种汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的监控方法。本发明实现了汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的裂纹扩展寿命的在线计算和监控；达到了在转子的制造与加工阶段，定量评价和监控汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的技术效果。

技术领域

本发明涉及汽轮机与燃气轮机的转子基于裂纹扩展寿命的内部制造缺陷的监控装置及方法，属于汽轮机与燃气轮机的技术领域。

背景技术

在汽轮机与燃气轮机的转子锻造、焊接和加工等制造过程中，有可能产生转子的内部制造缺陷。传统方法，要求转子内部制造缺陷或裂纹不超过1.6mm。若探伤发现的转子内部制造缺陷或裂纹大于1.6mm，转子报废。汽轮机与燃气轮机的转子造价昂贵，转子报废经济损失大。

汽轮机与燃气轮机的转子特点是尺寸大、高速旋转，汽轮机与燃气轮机的转子在起动、停机和超速试验过程中产生大的主应力。汽轮机与燃气轮机的转子在大的主应力的作用下，转子带有探伤缺陷的裂纹不断扩展。当汽轮机与燃气轮机的转子裂纹扩展至转子缺陷部位的临界裂纹尺寸时，汽轮机与燃气轮机的转子就有可能发生脆性断裂，导致汽轮机与燃气轮机损坏事故。传统的汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的评定方法，没有考虑制造缺陷所在部位的主应力的作用及其裂纹扩展寿命的影响。在汽轮机与燃气轮机的转子制造和加工阶段，基于裂纹扩展寿命的汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的监控，还没有合适的方法可供使用。

申请人已经申请中国发明专利“汽轮机转子内部裂纹扩展寿命的监控装置及方法”，申请号201110413914.7，是汽轮机转子在发电厂的使用阶段，在线计算和定期监控汽轮机转子的内部裂纹的扩展寿命。华东理工大学申请的发明专利“汽轮机高温部件的剩余寿命预测方法”，申请号200710170946.2，在高温部件发现缺陷后，可以计算裂纹长度等于或超过临界裂纹尺寸的循环次数，该循环次数乘以保载时间来预测剩余寿命。郑善琨等人在《动力工程》1986年第4期发表论文“汽轮机低压转子缺陷评定”，采用缺陷探伤面积与允许的初始缺陷面积进行比较，来评定汽轮机低压转子的缺陷。

现有技术，没有考虑汽轮机与燃气轮机的转子在起动和超速试验过程中产生的主应力对转子内部制造缺陷的裂纹扩展寿命的影响，因而不能判断带有内部制造缺陷的汽轮机与燃气轮机的转子能否安全服役到起停寿命10000次。在汽轮机与燃气轮机的转子制造过程中，探伤发现转子带有内部制造缺陷或裂纹后，评价汽轮机与燃气轮机的转子起停寿命能否达到10000次，还没有合适的方法可供使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于裂纹扩展寿命的汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的监控装置及方法，实现汽轮机与燃气轮机制造与加工过程中转子内部制造缺陷的服役安全性评价与监控。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种汽轮机与燃气轮机的转子内部制造缺陷的监控装置，其特征在于：包括

用于对转子内部进行探伤，以确定转子内部制造缺陷的所在部位和尺寸的超声波探伤仪；

用于存贮超声波探伤仪所采集的数据的数据库服务器；

基于数据库服务器内存储的数据，对转子裂纹扩展寿命进行计算，进而对转子内部制造缺陷进行评价与监控的计算服务器；

用于输出转子内部制造缺陷的评价与监控结果的用户端浏览器；

用于管理网页组件和回应用户端浏览器的请求的网页服务器。