汽轮机叶片的荧光磁粉探伤检验

　　叶片是汽轮机中将汽流的动能转换为有用功的极其重要的部件,按照叶片的工作条件可分为动叶和静叶两种。汽轮机叶片,特别是动叶片所处的工作条件是极其恶劣的;主要表现在每一级叶片的工作温度都不相同。第一级叶片所处的温度最高,接近于进口蒸汽温度,随后由于蒸汽逐级做功,温度逐级降低,直到末级叶片将降到100℃以下;另外叶片是在运动着的水蒸汽介质中工作。其中多数是在过热蒸汽中工作而末级叶片是在潮湿蒸汽中工作,过热蒸汽中含有氧会造成高温氧化腐蚀,使叶片的疲劳强度降低;在湿蒸汽区可溶性盐垢吸收水珠会造成电化学腐蚀,此外湿蒸汽区的游离水分子由于过冷凝结成水滴,冲击动叶进汽侧背弧面造成水冲蚀。汽轮机工作过程中,动叶片还承受着最大的静应力、动应力及交变应力;主要表现在转子旋转时作用在叶片上的离心力所引起的拉应力、汽流的作用产生弯曲应力和扭应力以及叶片受激振力的作用产生强迫振动的交变应力,所有这些恶劣的工作环境,都将促使叶片失效断裂,个别叶片失效断裂后,其碎片可将相邻或下一级的叶片打坏,使转子失去平衡而无法工作。为使汽轮机长期安全运行,在机组检修时应十分重视叶片的质量检验;目前对叶片的质量检验,常用方法是表面超声波探伤,但是表面超声波探伤受表面状况影响很大,主要表现在以下方面:(1)表面波仅在工件表面传播,传播深度一般在0.5λ以内,因此检测的深度只有0.5λ以内的缺陷,且对表面状况要求很高;(2)表面光洁度对表面波传播影响很大,粗糙的表面不仅声偶合不好,而且使表面波产生散射,导致衰减急剧增加,而汽轮机叶片在运行中受汽蚀作用,表面相当粗糙,根本满足不了表面超声波探伤要求;(3)工件表面有油层或水层时,表面波几乎被完全衰减掉并产生明显的回波,因此表面超声波探伤有一定困难;(4)圆柱曲面表面超声波影响也很大,曲面半径R与波长之比愈小衰减愈严重,而汽轮机叶片表面就是曲面;(5)表面超声波遇到棱边大部分返回形成棱边回波,小部分跨越棱边继续前进;故表面超声波探伤有困难。为了更有效地对叶片探伤,综合探伤方法比较,在叶片质量检验中选用磁粉探伤法,为了让磁痕与工件表面有一个良好的对比度,增强能发现微小缺陷的检测灵敏度,在磁粉探伤方法中,选用荧光磁粉探伤法。

　　1　准备工作

　　(1)被检工件的表面打磨、清洗使其粗糙度Ra不大于12.5μm。

　　(2)被检工件表面不得有油脂或其它粘附磁粉的物质。

　　(3)被检工件上的孔隙在检测后难于清除磁粉时,则应在检测前用无害物质堵塞。

　　(4)为了防止电弧烧伤工件表面和提高导电性能,必须将工件和电极接触部分清除干净,必要时应在电极上安装接触垫。