詹先武
（浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司 浙江江山 324109）
摘要：本文介绍了借助工业视频内窥镜对6FA燃气轮机内部结构进行孔探检查，通过工业视频内窥镜3D相位扫描测量功能来检查燃机内部转动部件和静止部件，无须拆卸压气机及透平上下机壳，就能及时发现燃机内部的损伤和缺陷，以评估燃气轮机的健康状况和安全性能，为燃机的运行与检修维护提供重要的决策依据。
关键词：燃汽轮机；工业视频内窥镜；孔探检查；缺陷
1引言
燃气轮机是燃机电厂的核心设备，该设备的健康状况将直接影响机组的安全稳定运行，其检修维修费用通常占整个燃机电厂检修维修一半以上的费用，所以在保证机组安全运行的前提下，降低燃气轮机的维修成本，是燃机电厂应重点关注的问题。而利用工业视频内窥镜孔探检查，对提前发现燃汽轮机缺陷和隐患、降低燃气轮机检修维修成本有着及其重要的作用，是做好燃气轮机检修维护的重要手段。
2机组设备概况
浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司配有2×120MW燃气—蒸汽联合循环机组。机组控制系统为MARK Ⅵe操作系统。整套机组采用分轴联合循环方式，一套联合循环发电机组由一台燃气轮机、一台蒸汽轮机一台燃机发电机、一台汽轮发电机和一台余热锅炉及相关设备组成。正常联合循环运行期间，燃机排气进入余热锅炉产生高、低压蒸汽驱动汽轮机。起动阶段，SFC系统将发电机转为同步电机模式，驱动燃气轮机轴系转动。
为便于燃气轮机孔探检查，压气机上缸壳体上预留了10个孔探孔：透平段上缸壳体上预留了10个孔探孔；燃烧区域共有6个孔探孔来进行孔探检查。
图七 透平段孔探检查孔
3燃气轮机内部常见的缺陷
因燃气轮机在设计、制造、安装及运行维护等方面的原因，燃气轮机内部易产生缺陷，并随着使用时间的延长而增加，缺陷的不断发展扩大会导致燃机内部金属部件失效，直接影响机组的安全可靠运行，燃气轮机内部常见的缺陷主要有：擦伤、碰伤、磨损、烧伤、烧穿、变形、卷边、腐蚀、涂层脱落、喷嘴积碳、堵塞、多余物体、凹坑、缺口、材料丢失、裂纹等。这些缺陷可通过内窥镜孔探检查来发现，使用单位可根据缺陷的类型及损伤程度，来制定相应的控制措施及运行维护策略，及时控制和消除燃气轮机内部缺陷。
4 孔探检查工艺
4.1孔探设备的选用
宜选用韦林Mentor Visual iQ?一体化手持机式便携型视频内窥镜，该内窥镜软轴长及探头直径为φ6㎜、长5000㎜，采用CCD成像，成像质量好，照明光输出强，柔性探头前端可以做到360度的旋转，使得燃机孔探检查质量、范围得到了大大的提升，可通过3D相位扫描测量镜头完成对被检测区域进行光栅扫描，获得缺陷的横截面，清楚呈现缺陷的形状以及大小，能够方便操作者做出更准确的判断，无需观察到缺陷后再更换测量镜头重新定位缺陷进行测量，既节省操作时间，又提高了检测工作效率。
4.2孔探工器具的选用
必须使用专用的英式扳手拆除压气机、透平段孔探孔及燃烧室火花塞、火焰检测器上的螺帽，不得用其他工具进行拆装，以免损伤螺帽及内丝扣。
4.3孔探前的准备
理想方案应在孔探前一周需进行水洗，清理燃气轮机内部金属表面上的污垢，因为表面污垢会影响裂纹、烧伤、腐蚀、涂层脱落等缺陷的鉴定；水洗后24小时内机组启机带负荷运行，运行时间最好不要超过3天，如水洗不干净，可用抹布沾清洁剂人工清洁IGV、R0、S0叶片，以保证检查质量。
4.4孔探检查的注意事项
4.4.1 盘车系统的控制措施
轮间温度必须低于150℃时才能停止转子盘车，然后将盘车系统 88TG-1 电源断开，挂牌上锁，以免误动发生意外。
4.4.2 IGV驱动机构的控制措施
先将IGV开度调整为90度，再拆除IGV驱动杆的销子，然后向外移开连杆；并用葫芦拽住调整好的IGV，并挂牌上锁，以免IGV误动发生意外。
4.4.3 IGV联动机构的控制措施
应在IGV联动机构活动区间放置限动金属挡块，并挂上警示牌，以免误动发生意外。
4.4.4 LCI 的89SS 开关的控制措施
将驱动电机和控制回路电源断开，挂牌上锁，以免误动发生意外。
4.4.5液压油 88HQ-1、 88HQ-2的控制措施
液压油泵停止运行，电源断开，挂牌上锁。以免误动发生意外。
4.4.6水洗系统的控制措施
将水洗泵电机电源开关断开，挂牌上锁；然后将水洗系统供水阀关闭，水洗疏水阀打开，挂牌上锁，以免误动发生意外。
4.4.7发电机出口断路器的控制措施
发电机出口断路器有隔离开关的，应将隔离开关打开，驱动电机和控制电源断开，挂牌上锁；发电机出口断路器无隔离开关的，应打开GCB 开关，释放储能机构能量，驱动电机和控制电源断开，挂牌上锁，以免发生意外。
4.3.8进气疏水阀的控制措施
应将进气疏水阀打开，以免发生意外。
4.4.9发电机相母线挂接地线
应将发电机相母线挂接地线，以免发生意外。
4.4.10燃气进气系统的控制措施
应将燃气系统主进气阀关闭，排空管道燃气，挂牌上锁，以免发生意外。
4.4.11 二氧化碳灭火系统的控制措施
二氧化碳灭火设备应停运，挂牌上锁，以免发生意外。
4.4.12压汽机进气室空气质量的控制措施
孔探前，应用检测仪检测压汽机进气室内的有毒气体及氧气含量，在合格范围内人员方可进入，并每隔两小时必须重新进行有毒气体及氧气含量检测，以免发生意外。
4.4.13 防触电的控制措施
工作人员应正确佩戴好劳动保护用品，进入进气室内应穿绝缘鞋，进气室内的照明电源电压应不超过12V，内窥镜外壳可靠接地，以免发生意外。
4.4.14防内窥镜损坏的控制措施
孔探前，应对孔探检测区域的温湿度进行检测，温度在-25-80℃范围内、相对湿度应不大于95% 、无冷凝情况下方可进行孔探操作。
4.5孔探检查操作方法
原则上按照进气、气流方向的先后进行孔探检查，检查顺序为IGV、压气机、燃烧室、透平段；因为IGV、R0、S0叶片是最容易受到外物打击损伤的部位，如果此区域叶片在运行时出现失效断裂，会导致压气机及透平段金属部的件严重损坏，将造成巨大损失，所以IGV、R0、S0叶片是孔探检查的重点部位。孔探操作前，应用70%以上的酒精溶剂清洁探头，保证内窥检测的清晰度。孔探操作时探头伸入或拔出应先按复位键，确认探头已调整至水平向前方向时方可进退软轴，在操作过程中如发生探头或软轴卡阻情况，不要用力拉扯，以免探头脱落及软轴卡死；孔探检查时发现缺陷应立即采用3D相位扫描测量镜头进行光栅扫描，获取缺陷的形状以及大小。每个孔探检查部件无论是否发现缺陷都应至少拍存两张照片，为本次孔探检查结果评定提供依据，以及与下一次同一部件孔探检查结果进行对比分析，能更加准确地评估燃气轮机内部金属部件的健康状况。
4.5.1压气机0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、13、14级转子组件部位未留孔探孔，需先将IGV叶片打开，然后在进气室内进行孔探操作，因内窥镜软轴较软，很难直接将探头伸入至12、13、14级转子组件位置，可将内窥镜软轴套入一根长1000㎜、外径10㎜、内径8㎜的不锈钢管辅助套管内，以减少内窥镜软轴阻力，将探头送达到需检查位置后再360度旋转探头进行检查。
4.5.2 每次探头伸入压气机0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、13、14级转子组件部位后360度旋转探头检查，约可检测到压气机同一轴向30度范围内的情况，此角度检查完毕，需将内窥镜探头和辅助金属套管退出后，再同一方向手动盘车转动燃机轴系约30度，然后伸入探头检查，如此进行12此操作，可将压气机0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、13、14级转子组件一周全部检测完毕。
4.5.3压气机上壳体两侧10、11、15、16、17级转子组件部位预留了孔探孔，从两侧伸入探头检测范围可达一周360度，无需手动盘车转动燃机轴系。
4.5.4燃机燃烧区域共有6个燃烧室，可通过拆除燃烧室燃料喷嘴上的火花塞及火焰检测器，然后从拆除的火花塞及火焰检测器孔洞里将内窥镜探头伸入燃烧室内部对其进行检查，内窥镜探头可穿过联焰管对燃烧室进行全方位检查。
4.5.5透平段缸壳体上预留了10个孔探检查孔（顶端4个、左右两侧各3个），将内窥镜探头伸入这10个孔进行检查，可检测到透平段各重要部件。
5 结束语
利用工业视频内窥镜3D相位测量检测技术对燃气轮机内部经常进行孔探检查，能提前发现燃汽轮机内部金属部件的缺陷和隐患，有效地减少或避免金属部件失效事故的发生，从而提高燃气轮机的安全稳定性能。
论文作者:詹先武
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
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