重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法技术

本发明专利技术公开了一种重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法，包括：获取重型燃气轮机的实际工况参数，与设计工况参数对比，判断是否可延长剩余寿命；对透平叶片进行非破坏性检测及破坏性检测，得到预设故障检测项的非破坏性检测结果和破坏性检测结果，并分别与对应的可用标准进行对比，判断当前故障对应的透平叶片是否可用；若可用，则根据存在故障的检测项确定修理方式；选取透平叶片样本及母材在加速测试条件下试验，结合已运行时间，计算当前可用透平叶片的总运行时间，从而计算出剩余寿命。通过本发明专利技术的技术方案，实现了对重型燃气轮机的透平叶片状态的综合评估，在安全范围内实现了叶片使用潜力的充分挖掘，延长叶片的使用寿命。用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法


[0001]本专利技术涉及燃气轮机维修
，尤其涉及一种重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法。

技术介绍

[0002]F级重型燃机透平叶片一般为高牌合金铸造，长期处于高温、高压、高应力的燃气环境，同时承受燃气轮机起动和停机时因温度急剧变化引起的热冲击，工作条件十分恶劣，服役过程中容易产生损伤，直接影响叶片工作性能并降低其工作寿命。燃机透平叶片在接近设计寿命时，由于其工作功率长期小于额定功率，叶片材料并未达到服役极限。为了充分挖掘叶片使用潜力，延长叶片使用寿命，降低燃机运营成本，需要一种用于评估F级重型燃气轮机透平叶片状态的综合方法。
[0003]当前国内大多数重型燃机进口于欧美、日本等国家，由于技术封锁，国内当前没有成熟的重型燃机透平叶片寿命评估体系。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法，基于待评估透平叶片的设计、运行和维修历史信息，对叶片进行工况参数对比、非破坏性检测和破坏性检测多项故障检查，采取多种形式去评估透平叶片的金属材料与样本比较所存在的差异，根据检查结果评估当前透平叶片是否有可延长寿命、是否可用，对于不可用透平叶片进行更换，对于可用透平叶片，根据检测结果确定修理方式，计算可用透平叶片的剩余使用寿命，实现对重型燃气轮机的透平叶片状态的综合评估，从而在安全范围内实现叶片使用潜力的充分挖掘，延长叶片的使用寿命，降低燃气轮机的运营成本。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法，包括：
[0006]获取重型燃气轮机的实际工况参数，并与设计工况参数进行对比，判断是否可继续使用；
[0007]对所述重型燃气轮机的透平叶片进行非破坏性检测，得到预设故障检测项的非破坏性检测结果；
[0008]对所述透平叶片进行破坏性检测，得到预设故障检测项的破坏性检测结果；
[0009]将所述非破坏性检测结果和所述破坏性检测结果分别与对应的故障检测项的可用标准进行对比，判断当前故障对应的透平叶片是否可用；
[0010]若判定当前故障对应的透平叶片在可用范围内，则根据当前检测结果中存在故障的检测项确定当前透平叶片的修理方式；
[0011]选取透平叶片样本及母材在加速测试条件下进行试验，并结合当前可用透平叶片的已运行时间，计算得到当前可用透平叶片的总运行时间，从而得计算出当前可用透平叶片的剩余寿命。
[0012]在上述技术方案中，优选地，所述获取重型燃气轮机的实际工况参数，并与设计工况参数进行对比，判断是否可继续使用的具体过程包括：
[0013]获取所述重型燃气轮机的功率、叶片工作温度、转速、启停次数、燃料和工作环境，并与所述重型燃气轮机对应的设计参数进行对比，将各项工况参数的差值分别与经验参数阈值进行对比，判断当前重型燃气轮机的叶片是否可继续使用；
[0014]其中，经验参数阈值根据当前重型燃气轮机叶片的历史运行参数中的使用寿命与各项工况参数的对应值分析得到。
[0015]在上述技术方案中，优选地，所述非破坏性检测包括表面目视故障检查和无损探伤检查，表面目视故障检查包括涂层脱落检查、裂纹检查和基体缺陷检查，所述无损探伤检查包括荧光渗透检查、X射线检查和超声检查。
[0016]在上述技术方案中，优选地，所述破坏性检测采用选取的透平叶片样本进行检测，所述破坏性检测包括金相分析和力学性能测试，金相分析分别针对基体材料和热障涂层，力学性能测试分别针对拉伸性能、持久性能和硬度进行测试。
[0017]在上述技术方案中，优选地，所述将所述非破坏性检测结果和所述破坏性检测结果分别与对应的故障检测项的可用标准进行对比，判断当前故障对应的透平叶片是否可用的具体方法包括：
[0018]针对每个故障检测项预设的可用标准范围进行对比，若当前故障检测项的检测结果在对应的可用标准范围内，则当前故障检测项对应的透平叶片可用，若检测结果超出对应的可用标准范围，则当前故障检测项对应的透平叶片不可用，对当前透平叶片进行更换。
[0019]在上述技术方案中，优选地，所述根据当前检测结果中存在故障的检测项确定当前透平叶片的修理方式的具体方法包括：
[0020]根据当前检测结果中的故障检测项，以当前故障检测项的类型确定当前故障的修理方式以及修复后极限。
[0021]在上述技术方案中，优选地，所述结合当前可用透平叶片的已运行时间，计算得到当前可用透平叶片的总运行时间，从而得到当前可用透平叶片的剩余寿命的具体方法为：
[0022]根据以下公式计算得到当前可用透平叶片的总运行时间T
s
，其中，t
s
为当前可用透平叶片的已运行时间，T
s
为完整正常透平叶片的总运行时间，t
t
为高温持久加速试验条件下样品叶片断裂时的使用时间，T
t
为高温持久加速试验条件下母材断裂时的使用时间；
[0023]由完整正常透平叶片的总运行时间T
s
与当前可用透平叶片的已运行时间t
s
的差值，得到当前可用透平叶片的剩余寿命。
[0024]在上述技术方案中，优选地，针对所述可用透平叶片修复完成后，在继续使用过程中，根据预设检修周期进行检修和评估。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：基于待评估透平叶片的设计、运行和维修历史信息，对叶片进行工况参数对比、非破坏性检测和破坏性检测多项故障检查，采取多种形式去评估透平叶片的金属材料与样本比较所存在的差异，根据检查结果评估当前透平叶片是否有可延长寿命、是否可用，对于不可用透平叶片进行更换，对于可用透平叶片，根据检测结果确定修理方式，计算可用透平叶片的剩余使用寿命，实现了对重型燃气轮机的透
平叶片状态的综合评估，从而在安全范围内实现了叶片使用潜力的充分挖掘，延长了叶片的使用寿命，降低了燃气轮机的运营成本。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一种实施例公开的重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法的示意图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：
[0029]如图1所示，根据本专利技术提供的一种重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法，包括：
[0030]获取重型燃气轮机的实际工况参数，并与设计工况参数进行对比，判断是否可继续使用；
[0031]对重型燃气轮机的透平叶片进行非破坏性检测，得到预设故障检测项的非破坏性检测结果；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法，其特征在于，包括：获取重型燃气轮机的实际工况参数，并与设计工况参数进行对比，判断是否可继续使用；对所述重型燃气轮机的透平叶片进行非破坏性检测，得到预设故障检测项的非破坏性检测结果；对所述透平叶片进行破坏性检测，得到预设故障检测项的破坏性检测结果；将所述非破坏性检测结果和所述破坏性检测结果分别与对应的故障检测项的可用标准进行对比，判断当前故障对应的透平叶片是否可用；若判定当前故障对应的透平叶片在可用范围内，则根据当前检测结果中存在故障的检测项确定当前透平叶片的修理方式；选取透平叶片样本及母材在加速测试条件下进行试验，并结合当前可用透平叶片的已运行时间，计算得到当前可用透平叶片的总运行时间，从而计算出当前可用透平叶片的剩余寿命。2.根据权利要求1所述的重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法，其特征在于，所述获取重型燃气轮机的实际工况参数，并与设计工况参数进行对比，判断是否可继续使用的具体过程包括：获取所述重型燃气轮机的功率、叶片工作温度、转速、启停次数、燃料和工作环境，并与所述重型燃气轮机对应的设计参数进行对比，将各项工况参数的差值分别与经验参数阈值进行对比，判断当前重型燃气轮机的叶片是否可继续使用；其中，经验参数阈值根据当前重型燃气轮机叶片的历史运行参数中的使用寿命与各项工况参数的对应值分析得到。3.根据权利要求1所述的重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法，其特征在于，所述非破坏性检测包括表面目视故障检查和无损探伤检查，表面目视故障检查包括涂层脱落检查、裂纹检查和基体缺陷检查，所述无损探伤检查包括荧光渗透检查、X射线检查和超声检查。4.根据权利要求1所述的重型燃气轮机透平叶片状态的综合评估方法，其特征在于，所述破坏性检测采用选取的透平叶片样本进行检测，所述破坏性检测包括金相分析和力学性能测试，金相分析分别针对基体材料和热障涂层，力学性能测试分别针对拉伸性能、持久...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷刘喜，南补连，张燕滨，王旭，李晓彬，彭加林，张鑫，朱庆涛，徐宗利，任默，陈凌瀚，王冰雪，邹亚鄂，罗奎林，
申请(专利权)人：国营川西机器厂，
类型：发明
国别省市：