应用扭矩振动研发旋转机械轴裂纹的检测

应用扭矩振动研发旋转机械轴裂纹的检测

利用扭矩振动检测和特性技术来检测叶片和轴的裂纹。虽然在研究初期主要集中在叶片裂纹检测上,但近期已发现同样的技术可以应用在轴裂纹的检测。这一技术的依据是在测量中,不论是叶片还是轴上的裂纹均改变了扭矩振动的特性,因此可以早期提出警告,以及跟踪缺陷的发展。了解核电站中过去事故的影响可以知道轴裂纹检测的重要性。

例如,一次冷却泵( PCPs)有过轴裂纹和随后发生故障,而这类裂纹通常都非常小或用当前的检测技术是无法给出预警。压水堆里的蒸汽发生器( SGFP)或沸腾水反应堆中的反应堆给水泵(RFP) 意外断开会造成机组跳闸和随后减负荷运行。其他泵也均出现有轴裂纹的现象,如冷凝泵和离心泵。

本研究项目有2个主要目标: (1)演示在核电站中利用扭矩振动作为轴裂纹检测诊断方法和监测旋转机械的可行性; (2) 为反应堆冷却泵(RCP)开发出轴裂纹检测系统的样机。推荐的扭矩振动系统将可以辨别在扭矩振动中与裂纹扩展相关联的特性变化。此方法的灵敏性不如现有的裂纹检测系统对泵转动部件(如密封件、油膜和支架)中的变化,根据在实验室和现场的应用,此方法可以自动测量轴结构的完整性。

此方法的应用包括任何装有旋转轴的系统,如:反应堆冷却泵,离心填料泵,冷凝水和给水泵。