Повышение эффективности вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок роторов длительно работающих паровых турбин

• Автор: Колосков, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ8
1.1 Механизмы повреждения металла роторов длительно работающих паровых турбин
1.2 Технологии контроля роторов паровых турбин, применяемые для оценки их технического состояния
1.3 Первичные преобразователи для вихретоковой дефектоскопии
1.4 Вихретоковый контроль тепловых канавок и радиусных переходов на наружной поверхности роторов
1.5 Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИХРЕТОКОВОГО
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ДЕФЕКТАМИ В ТЕПЛОВЫХ КАНАВКАХ РОТОРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
2.1 Выбор и обоснованте конструкции вихретокового преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок
2.2 Выбор метода расчета и расчетных моделей
2.3 Теоретические исследования, направленные на выбор параметров возбуждающей и измерительной систем вихретокового преобразователя37
2.4 Теоретическое исследование выходных характеристик вихретокового преобразователя
2.5 Выводы
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ
ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК РОТОРОВ ДЛИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ПАРОВЫХ ТУРБИН
3.1 Исследование возможности и выбор способа остройки от влияния мешающих факторов
3.2 Методика дефектоскопии тепловых канавок на основе амплитуднофазового способа обработки сигнала
3.3 Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВИХРЕТОКОВОЙ
ДЕФЕКТОСКОПИИ РОТОРА ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК ДЛИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ РОТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН
4.1 Разработка конструкции вихретокового преобразователя
4.2 Выбор электронного блока и его адаптация для решаемой задачи

4.3 Разработка метрологического обеспечения для дефектоскопии тепловых канавок ротора
4.4 Результаты практического использования разработанного вихретоковго преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок роторов
4.5 Выводы
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
Техническая диагностика в последнее время приобретает особую актуальность в тепловой энергетике в связи с достижением предельных значений ресурсных параметров машин и оборудования. Наиболее дорогостоящие и технически сложные в изготовлении и эксплуатации элементы энергооборудования - паровые турбины. Ресурс паровых турбин тепловых электростанций (ТЭС) в значительной степени определяется роторами высокого и среднего давления. Опыт эксплуатации энергооборудования ТЭС показал, что к наиболее уязвимым элементам роторов относятся выполненные в них тепловые канавки. В донной части тепловых канавок возможно возникновение продольных трещин, дальнейшее развитие которых может привести к разрушению ротора. При длительной эксплуатации паровой турбины за счет образования трудно-удаляемых твердых отложений на поверхности тепловой канавки ее вихретоковая дефектоскопия существенно затрудняется. Это определяет актуальность темы диссертации, направленной на создание высокоэффективных средств вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок.
Состояние проблемы
Промышленный выпуск средств вихретоковой дефектоскопии оборудования тепловой энергетики осуществляют многие отечественные и зарубежные фирмы, среди которых наибольшую известность имеют ЗАО МНПО «СПЕКТР», «КРОПУС», «ЛУЧ» (Россия), Zetec, TesTex, DeFelsko (США), Namicon (Италия), Rohmann (Германия), Interkontrol (Франция), Hocking (Великобритания) и др. Известна разработка ЗАО МНПО «СПЕКТР» для дефектоскопии тепловых канавок на основе дефектоскопа ВД-88 со специализированным вихретоковым преобразователем (ВТП). Данным преобразователем удавалось выявлять дефекты на начальном этапе эксплуатации турбин. Однако с увеличением срока эксплуатации турбин сигналы от дефектов маскировались шумовой составляющей, связанной с образованием твердых отложений, неравномерно распределенных вдоль канавки как до, так и после зачистки.
Цель работы и задачи исследований
Цель данной работы - повышение селективности и пороговой чувствительности средств вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
• определить типы ВТП, перспективные для выявления дефектов в донной части тепловой канавки;

• трещина имеет длину £ много большую межполюсного расстояния 11-образного сердечника.
Рис. 2.6. Геометрическая расчетная модель для МКЭ в продольном сечении