專利名稱：汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置及方法
技術領域：
本發明涉及汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置及方法，屬于汽輪發電機技術領域。
背景技術：
汽輪發電機護環外徑大且高速旋轉,是汽輪發電機中承受應力最大的一個部件, 汽輪發電機護環在啟動和超速試驗過程中產生大的主應力。汽輪發電機護環在鍛造和加工過程中產生的探傷檢查不能發現裂紋，在汽輪發電機運行過程中承受大的主應力的作用下，將有可能擴展為探傷檢查可見裂紋。在汽輪發電機的運行過程中，汽輪發電機護環在大的主應力的作用下，護環探傷檢查可見裂紋不斷擴展。當汽輪發電機護環的裂紋擴展至護環裂紋部位的臨界裂紋尺寸時，汽輪發電機護環就有可能發生脆性斷裂，導致汽輪發電機護環損壞事故。現有的汽輪發電機護環壽命監控技術，給出了汽輪發電機護環的裂紋萌生壽命的監控方法，而在役汽輪發電機護環的裂紋擴展壽命的監控，還沒有合適的裝置與方法可供使用。
發明內容
本發明的目的是提供一種汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置及方法，實現汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的定期監控。為了實現以上目的，本發明的技術方案是提供一種汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置，其特征在于，由超聲波探傷儀、計算服務器、數據庫服務器、網頁服務器和用戶端瀏覽器組成，超聲波探傷儀與數據庫服務器連接，計算服務器與數據庫服務器和網頁服務器連接，網頁服務器分別與數據庫服務器、計算服務器和用戶端瀏覽器連接。本發明還提供了一種汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控方法，其特征在于，使用上述的汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置，采用C語言編寫汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的計算機軟件，運行在計算服務器上，應用于汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控，具體步驟為第一步探傷確定汽輪發電機護環的裂紋尺寸在汽輪發電機抽出轉子檢修期間，采用超聲波探傷儀確定護環裂紋的所在部位和裂紋尺寸，裂紋所在部位指的是護環表面半橢圓形裂紋中心位置的三個坐標數值，裂紋尺寸指的是護環表面半橢圓形裂紋的短軸半徑％和長軸半徑C1 ；第二步計算汽輪發電機護環裂紋所在部位的最大主應力對于汽輪發電機護環的表面裂紋，采用現有的有限元計算分析方法，計算冷態啟動、溫態啟動、熱態啟動、極熱態啟動和110%額定工作轉速超速試驗共5種瞬態工況的最大主應力，分別用符號σ lc;、σ lw、σ lh、σ lr和σ 1(ls表示；第三步計算汽輪發電機護環的臨界裂紋尺寸汽輪發電機護環第i種瞬態工況的臨界裂紋尺寸Bcd的計算公式為
權利要求
1.一種汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置，其特征在于，由超聲波探傷儀、計算服務器、數據庫服務器、網頁服務器和用戶端瀏覽器組成，超聲波探傷儀與數據庫服務器連接，計算服務器與數據庫服務器和網頁服務器連接，網頁服務器分別與數據庫服務器、計算服務器和用戶端瀏覽器連接。
2.一種汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控方法，其特征在于，使用權利要求I所述的汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置，采用C語言編寫汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的計算機軟件，運行在計算服務器上，應用于汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控，具體步驟為第一步探傷確定汽輪發電機護環的裂紋尺寸在汽輪發電機抽出轉子檢修期間，采用超聲波探傷儀確定護環裂紋的所在部位和裂紋尺寸，裂紋所在部位指的是護環表面半橢圓形裂紋中心位置的三個坐標數值，裂紋尺寸指的是護環表面半橢圓形裂紋的短軸半徑％和長軸半徑C1 ；第二步計算汽輪發電機護環裂紋所在部位的最大主應力對于汽輪發電機護環的表面裂紋，采用現有的有限元計算分析方法，計算冷態啟動、溫態啟動、熱態啟動、極熱態啟動和110%額定工作轉速超速試驗共5種瞬態工況的最大主應力，分別用符號σ lc;、σ lw、σ lh、σ lr和σ 1Qs表示；第三步計算汽輪發電機護環的臨界裂紋尺寸汽輪發電機護環第i種瞬態工況的臨界裂紋尺寸的計算公式為
3.如權利要求2所述的汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控方法，其特征在于，所述第二步的具體步驟為建立汽輪發電機護環的軸對稱有限元計算的力學模型；采用現有有限元分析技術,計算冷態啟動、溫態啟動、熱態啟動、極熱態啟動和110 %額定工作轉速超速試驗共五種瞬態過程的最大主應力。
全文摘要
本發明涉及汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置及方法。所述的汽輪發電機護環裂紋擴展壽命的監控裝置，其特征在于，由超聲波探傷儀、計算服務器、數據庫服務器、網頁服務器和用戶端瀏覽器組成，超聲波探傷儀與數據庫服務器連接，計算服務器與數據庫服務器和網頁服務器連接，網頁服務器分別與數據庫服務器、計算服務器和用戶端瀏覽器連接。本發明的優點是實現了汽輪發電機護環裂紋擴展剩余壽命的在線計算和定期監控；如果汽輪發電機護環的裂紋擴展剩余壽命偏短時，通過及時安排計劃大修(A級檢修)來合理使用汽輪發電機護環的裂紋擴展剩余壽命，達到了定期監控汽輪發電機護環裂紋擴展剩余壽命的技術效果。
文檔編號F01D21/00GK102606230SQ201210046469
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者史進淵, 楊宇, 汪勇, 鄧志成, 陳健 申請人:上海發電設備成套設計研究院