[发明专利]用于无破坏的材料检查的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对构件以及叶片的叶片根部进行无破坏的材料检查的方法，所述构件限定用于轴流式涡轮机的叶片的叶片根部的容纳槽，该构件尤其为涡轮机的或压缩机的轴或者设置在轴上的轮盘。

背景技术

已知的是：为了将叶片固定在轴流式涡轮机、如涡轮机或压缩机中，设有容纳槽，所述容纳槽的轮廓匹配于叶片的叶片根部的轮廓。也称作为“转子爪”的容纳槽例如沿着流体机械的转子的轴或固定在轴上的轮盘的环周以等距间隔开的方式设置，并且在流体机械的轴向方向上延伸穿过轴或轮盘。容纳槽的轮廓对应于要固定的叶片的叶片根部的轮廓，其中将形状通常具体地选择成，使得叶片根部能够沿轴向方向推入到容纳槽中，在安装状态下形状配合地安置在相应的容纳槽中，并且在转子沿流体机械的径向方向旋转时被可靠地保持以防止脱离。容纳槽和相配合的叶片根部的充分已知的且常常使用的轮廓例如是所谓的“杉树轮廓”。

具有叶片根部还有杉树形轮廓的涡轮机叶片例如从EP 2 282 010 A1中已知。在流体机械运行时，叶片经受高的机械负荷。蒸汽轮机的末级叶片属于涡轮机中的最大负荷的部件。由于高的负荷，在叶片固定部的区域中，尤其在容纳槽的区域中，不仅在限定容纳槽的构件的侧部上、而且也在容纳在其中的叶片根部的侧部上能够出现材料的疲劳现象和损坏。因此，例如在具有容纳槽的构件处由于运行有时出现裂纹。

发明内容

因此，本发明的目的是，实现开始提出类型的用于无破坏的材料检查的方法，所述方法能够快速地、简单地且便宜地执行。

所述目的在开始提出类型的方法中通过如下方式实现：在安装状态下，将用于无破坏的材料检查的检查设备的探头设置在中间空间中并且尤其在中间空间中移动，所述中间空间在容纳槽的区域中在限定容纳槽的构件和叶片根部之间形成，并且对限定容纳槽的构件和/或叶片根部借助设置在中间空间中的探头关于材料缺陷进行无破坏的检查。

换言之，本发明基于如下思想：使用在安装状态下在容纳槽的区域中存在的中间空间，以便在那里引入用于对限定容纳槽的构件和/或设置在容纳槽中的叶片根部进行无破坏的材料检查的探头。以该方式可行的是：在安装状态下，即当将叶片根部为了固定叶片而插入到容纳槽中时，执行无破坏的材料检查。因为检查材料磨损、尤其检查在叶片的固定区域中是否存在裂纹无须拆除叶片就是可行的，所以能够简单地且快速地执行根据本发明的方法。特别地，利用根据本发明的方法来优化轴流式涡轮机的伴随检查出现的停机时间。

为了无破坏的材料检查，借助检查设备的探头来检测测量值，同时探头设置在中间空间中或者在所述中间空间中移动。在此，原则上，能够使用任意适合于无破坏的检查的检查设备。例如，已知用于涡流和超声波检查的测量设备，所述测量设备包括至少一个涡流或超声波探头，所述涡流或超声波探头根据本发明引入到容纳槽的区域中的中间空间中。

为了对限定容纳槽的构件的表面裂纹进行无破坏的检查，例如使用具有涡流探头的涡流检查设备能够是尤其适宜的，而使用具有超声波探头的检查设备对于对安置在容纳槽中的叶片根部进行无破坏的检查能够是尤其适宜的，当超声波探头根据本发明设置在中间空间时，能够借助于超声波至少部分地覆盖所述叶片根部。

根据本发明，检查设备的探头在中间空间中尤其移动，即借助移动的探头执行动态测量，经由所述动态测量能够对要检查的构件的较大区域检查缺陷、尤其裂纹。

探头优选设置在中间空间中并且尤其移动，所述中间空间的特征在于在轴流式涡轮机的轴向方向上恒定的横截面。此外，在一个优选的设计方案中，探头在中间空间中移动至少经过中间空间的整个轴向延伸一次。

根据本发明用于将用于无破坏的材料检查的探头在安装状态下设置在容纳槽的区域中的中间空间能够是如下中间空间，所述中间空间事先有针对性地为了该目的设置。因此，这能够为在适当部位处有准备地作为“检查空隙”引入的中间空间。在设计部件时已经能够考虑所述内容，使得例如制造有针对性地具有如下形状的叶片根部和/或容纳槽，其中在适当部位处在安装状态下得出这种用作为“检查空隙”的中间空间。

替选地，也能够使用如下中间空间，所述中间空间出于其他原因已经存在。因此，根据本发明的方法的一个尤其有利的实施方式的特征在于，探头在如下中间空间中设置并且尤其移动，所述中间空间通过对限定容纳槽的构件和/或叶片根部进行机械再加工已获得，尤其通过如下方式：将优选在事先进行的无破坏的材料检查中探测到的材料缺陷从限定容纳槽的构件或叶片根部中移除、优选铣削掉和/或打磨掉。