（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150046）
摘要：汽轮机检测在保证电厂正常运行方面的具有很大的。文章介绍了汽轮机的无损检测工作，希望能够为相关领域的工作人员提供借鉴。
关键词：核电厂；汽轮机；无损检测
汽轮机的检修工作可以分为解体检修和非解体检修，其中解体检修就是对汽轮机做缸体解体，从而进行部件修理或更换的过程[1]。汽轮机的无损检测工作一般就在检修期间进行，它的检验周期与核电厂换料周期和汽轮机解体检修周期有关。汽轮机的检测项目主要包括以下几部分:(1)汽轮机大轴、叶轮、叶片、围带连接片;(2)汽轮机轴瓦;(3)汽轮机阀门、喷嘴、直径大于或者等于M32的紧固螺栓。从事检测工作的人员，应该具有相应的检测资质，检测设备应在计量的有效期内。下面将对汽轮机主要部件的检测做说明。
1.汽轮机转子的无损检测
汽轮机转子的无损检测由汽轮机转子大轴的无损检测、动叶片的无损检测、汽轮机围带连接片的无损检测三部分构成。
转子大轴的无损检测在检测方法上包括内窥镜检验、涡流检测和超声检测，对中心孔表面用内窥镜做连续的检验;选择绝对式点探头或其他相应的探头对中心孔表面和近表面缺陷做涡流检测;采用双晶探头或周向横波探头，对转子内部用超声波做全面探伤。无中心孔汽轮机转子的无损检测在检测前应将转子吊出气缸放在相应的支架上，检测者应具有相应的证书，对于超声波的检测盲区，应采用其他检测方法辅助。检测部位可以分为四类:(1)转子体圆弧部位;(2)转子体轴颈部位;(3)转子体叶轮下方;(4)中高压转子体的弹性槽部位。根据不同的检测部位，应选择频率、晶片尺寸合适的探头。每隔5个换料周期还应对焊接转子对接接头做表面检测和超声检测是利用2-5MHz的探头，在外圆进行纵波/横波接触法探伤，并用小角度纵波探头复核。叶轮轮缘叶根齿槽部位、叶轮与大轴的配合及键槽部位也应该做无损检测。在末级叶片拆卸后，拆卸后的轮槽应做荧光磁粉检测。高压转子叶轮根部的变截面和汽封槽部位若产生局部裂纹，应在消除裂纹后做表面无损检测。
在动叶片的无损检测方面，应对叶身和叶根做超声抽检，抽检比例大于30%。叶身检测使用公称频率为5MHz的专用表面波探头，叶根检测采用专用的表面波探头、斜探头、微型直探头、微型斜探头。在对表面波探头检测结果有疑问时，要用横波斜探头来验证。采用叶根特殊部位的反射信号作为对比试块或者采用利用废旧叶片制作人工缺陷而成的对比试块。叶身的重点检测区域为距离叶根500mm范围内的叶身区域，叶根的重点检测区域为叶根第一齿区域。对销钉结构的叶根应用小径直探头做销钉抽检。末级叶片在拆卸后应做荧光磁粉无损检测，磁化方法为连续法，荧光磁悬液要采用喷洒的方法不能采用刷涂法。在低压转子末级叶片未拆卸的情况下，可以对叶根做超声相控阵检测。
叶片围带连接片一般做涡流检测，在涡流信号难以判断缺陷类型时，可以采用渗透检测的方法对缺陷做复核和定性。在涡流检测时采用差动式探头，标定片采用更换下的带有贯穿式裂纹的围带连接片，在仪器设置上满足ASTMB338-83的要求。
2.汽轮机气缸的无损检测
在解体检修时，要对内、外气缸、静叶片、爆破片、隔板、隔板套、汽封槽等部位做目视检查，对于目视检查的可疑部位，要按照JB/T4730[5]标准做渗透检测，在检测过程中，不允许存在裂纹。对气缸水平结合面，在解体检修中还要做磁粉检测抽查，具体参照JB/T4730标准进行。检测中不允许有裂纹和横向线性缺陷。
3.汽轮机轴瓦的无损检测
在机组解体和非解体检修时，要对轴瓦复合层表面以及轴瓦结合面参照JB/T4730标准做渗透检测，在渗透检测中不允许出现任何裂纹。轴瓦复合层表面还要做超声检测，检测标准参照DL/T297[6]。轴瓦检测有专用的校准试块和参考试块，合金层厚度在1-5mm范围内推荐采用单晶探头，在调整时基线时将衬背底面第一次反射波调整为基线满刻度的20-30mm，将探头放在参考试块合金和衬背材料结合良好的部位，将底波调整至满屏的80%增益10-12dB作为检测灵敏度，合金层厚度>5mm推荐采用双晶探头，时基线调整时将合金和衬背材料结合良好部位第一次界面反射波调整为时基线满刻度的20-30%，将探头放到参考试块合金和衬背材料接触良好的部位，将界面波调整为满屏的80%并增益4-6dB作为检测灵敏度。
4.汽轮机阀门的检测
对阀门的阀杆、阀芯、密封面以及目视检验怀疑的部位要参照JB/T4730做渗透检测，在密封面上不允许有任何横向裂纹或者线性显示。对于主汽门、调节汽门、再热汽门目视检验的怀疑处要做表面无损检测和超声检测。同样，弹簧上也是不允许出现裂纹的。
5.汽轮机螺栓的无损检测
对于M32及以上的螺栓要做荧光磁粉检测，螺栓表面是不允许出现裂纹或者任何线性横向缺陷的。
同样，对M32及以上的螺栓还要做超声波检测，检测主要采用小角度纵波斜探头、纵波直探头和横波斜探头，也可以采用爬波探头和相控阵探头做辅助用。其专用试块包括小角度纵波检测用对比试块和爬波检测用对比试块。螺栓的检测区域包括螺栓全体积。检测方法按如下方法选择:当螺栓两端都为平面或者一端为平面另一端有不小于5mm平面的厚度时采用小角度纵波法或者直探头纵波法;如果螺栓断面无法放置小角度纵波探头时采用横波法;当纵波法和横波法都无法使用时采用爬波法;如果用一种检测方法无法对缺陷做出判定时还应该使用其他方法来验证。各种检测方法的适用范围、探头选择、扫查速度、检测灵敏度、探头放置位置及扫查方式、定量方法和缺陷评定等信息可以参照DL/T694[7]标准。
该标准还对高温螺栓超声相控阵检测技术做了说明，其中检测仪器的性能指标要满足ASTME2491标准的要求，在探头上可以采用线阵探头，频率不大于5MHz，探头的有效面积要大于或等于144m²，探头阵元长度要大于或等于12mm。在横波检测时要求楔块要和螺栓表面曲率相匹配，在缺陷定量上采用半波高度法，扇扫角度范围为35°-70°。
6.导气管的无损检测
按规定，每4个换料周期要对导气管本体焊缝做表面无损检测和超声检测，检测比例要大于或者等于20%，检测参照JB/T4730标准，表面I级合格，超声II级合格。对膨胀节波纹管表面及其连接焊缝要做大于50%的渗透检测抽查，也是参照JB/T4730标准进行。
7.总结
汽轮机是核电厂常规岛的重要组成部分，文章对核电厂汽轮机无损检测的项目、方法、内容、技术要点等做了说明。不同的部件，都有对应的检测方法及参照标准，同时对检测人员的资质、检测设备的性能也有相应的要求。另外由于常规检测方法的局限性，一些无损检测的新技术也被用在了汽轮机的检测中，对提高缺陷检出率，确保机组正常运行具有重要意义。
参考文献
[1]NB/T20091-2012.压水堆核电厂汽轮机检验导则[S].
[2]DL/T717-2013.汽轮发电机转子中心孔检验技术导则[S].
[3]DL/T930-2005.整锻式汽轮机实心转子体超声波检验技术导则[S].
[4]DL/T505-2005.汽轮机主轴焊缝超声波探伤规程[S].
[5]JB/T4730.3-2005.承压设备无损检测[S].
[6]DL/T297-2011.汽轮发电机合金轴瓦超声波检测[S].
[7]DL/T694-2012.高温紧固螺栓超声波检测技术导则[S].
论文作者:刘畅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：汽轮机论文; 转子论文; 纵波论文; 螺栓论文; 部位论文; 裂纹论文; 表面论文; 《电力设备》2018年第20期论文;