DLT714-2011 汽轮机叶片超声波检验技术导则.pdf

'ICS27100K54备案号：33083—2011口L中华人民共和国电力行业标准DL／T714—2011代替DL／T714—2000汽轮机叶片超声波检验技术导则Technicalguidefortheultrasonictestingofturbine—blades2011—07—28发布2011—11—01实施国家能源局发布 标准分享网www.bzfxw.com免费下载目次DL，T714～2011前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．II；I言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．ⅡI1范I虱⋯⋯⋯⋯·⋯·⋯·⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯·⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12引用标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。13术语和定义⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．14一般规定·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15仪器、探头和试块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．16检验技术条件选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯，⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯27检验报告⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5附录A(规范性附录)汽轮机叶片的叶身和叶根超声检验灵敏度及动态波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 标准分享网www.bzfxw.com免费下载DL，T714—2011月U吾本标准与DL／T714—2000《汽轮机叶片超声波检验技术导则》相比，主要作了以下修订：——调整了章节内容、编排顺序；——扩大了导则的适用范围；——提高了对仪器和探头的技术要求：——增加了多个新的检验方法，对原导则的内容进行了大的改动；——将原导则的2个附录缩减为1个附录，取消了原导则的附录B。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电站金属材料标准化技术委员会归口。本标准起草单位：西安热工研究院有限公司。本标准参加起草单位：江苏省电力试验研究院有限公司、华北电力科学研究院有限责任公司、福建省电力试验研究院、浙江省电力试验研究院、湖北华电襄樊发电有限责任公司、华能伊敏煤电公司伊敏发电厂、南京新七星超声技术有限公司、美国捷特公司。本标准主要起草人：朱立春、于强、胡先龙、林德源、周重回、谢涛、王德瑞、张国富、韩向文。本标准自实施之日起，代替DLfr714—2000《汽轮机叶片超声波检验技术导则》。本标准为第1次修订。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)。II 标准分享网www.bzfxw.com免费下载引言运行中汽轮机叶片处于极复杂的应力状态，往往由于叶片(叶身和叶根)设计不合理、材料不符合要求、机加工质量不佳、组装工艺不良、运行工况变动等因素的影响造成叶片断裂事故。对叶片尤其是叶根进行预防性检查是消除设备隐患，确保机组安全运行的重要手段。长期以来，许多研究人员开展了大量的试验研究工作。目前大量老旧机组仍然在超期服役，大容量新机组相继投运，叶片的断裂时有发生，本标准的修订为叶片超声波检验提供了技术依据，提高了检测的准确性。请注意本标准的某些内容有可能涉及专利，本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。It] 标准分享网www.bzfxw.com免费下载汽轮机叶片超声波检验技术导则DL，T714—20111范围本标准规定了在役汽轮机组检修时，使用A型脉冲反射式超声波探伤仪。以单探头接触法为主进行汽轮机叶片(叶身及叶根)的超声波检验和判定方法。本标准适用于汽轮机叶片的叶身和叶根超声波检验。2引用标准下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB／T12604．1无损检测术语超声检测JB，r9214A型脉冲反射式超声探伤系统工作性能测试方法JB／T10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件JB，r10062超声波探伤用探头性能测试方法JB厂r10063超声波探伤用1号标准试块技术条件3术语和定义除按GB／T12604．1规定的术语外，下列术语和定义适用于本标准。31探头前沿frontdistance入射点至前沿的距离，用fo表示。3．2外露尺寸externaldimensions叶根外露在轮缘外部的尺寸，用ho表示。3、斜面宽度bevelwidth叶片工作部分过渡到叶根的斜面宽度，用a表示。一般此斜面都略带凹形弧面。3．4肩台高度highofrootshoulder叶根外露部分有的与叶根侧面不在一个平面上，高出的尺寸称为肩台高度，用60表示。4一般规定4．1从事检验的人员应持有电力工业无损检测uT专业lI级及以上资格证书。4．2从事检验的人员应遵守电力安全工作规程有关规定。4．3当检验条件不符合本标准的工艺要求或不具备安全作业条件时，检验人员应停止检验，待符合条件后再进行工作。5仪器、探头和试块5．1超声波探伤除应符合JB／T9214和JBfr10061规定外，还应符合下述要求： 标准分享网www.bzfxw.com免费下载DL，T714—2011a)水平线性误差应不大于1％；b)垂直线性误差应不大于5％；c)超声波探伤工作频率应为1MHz～10MHz；d)衰减器的总衰减量应不小于80dB，在探伤仪规定的工作频率范围内，衰减器每12riB的工作误差应在±ldB之内，最大累计误差应不超过ldB：e)直探头分辨率应大于等于30dB，斜探头分辨率应大于等于6dB。5．2超声波探头性能应按JB厂r10062进行测定，叶片检验用探头宜选用2．5MHz～10MHz的专用纵波、横波或表面波等探头，其外形尺寸应能满足本标准检验的技术要求。5，3叶片检验用试块分校准试块及参考试块两种：a)根据JB厂r10063标准，1号标准试块(或相近试块)用于对探头入射点、折射角等有关性能测试和仪器时基线调整；b)参考试块宣采用相同材质的同型号叶片，若现场无法实现上述要求，则应根据该级叶片结构图，选择合适探伤技术条件。6检验技术条件选择6．1耦合剂可选取甘油(丙三醇)、机油或专用耦合剂。6．2被探叶片的叶身或叶根探测面应进行清理，满足探伤要求并按序编号。6．3汽轮机叶片的叶身和叶根超声检验灵敏度及动态波形选取和鉴别见附录A。64叶身检验宜采用表面波，探头放置见图l。对带有司太立合金焊缝的末级叶片，宜采用横波。图1叶身表面波探头放置图6．4．1表面波探头平行于叶身边沿间距应不大于150mm的分段扫查，检验时可略作左右摆动。64．2判伤时，应充分考虑叶片过渡区棱角、叶身表面油污、锈蚀、汽蚀、异物冲击等可能造成的影响。6．5骑缝铆孔叉型叶根的铆孔位于相邻叶根之间，检验时探头放置见图2。检验方法应根据表1进行选取。叉型叶根裂纹一般发生在靠近叶身侧的铆孔旁截面最小处。2a)四叉骑缝叶根b)四叉骑缝叶根图2骑缝铆孔叉型叶根检验探头放置图 表1骑缝铆孔叉型叶根检验方法的选取DL，T714—2011选取条件检验方法探头放置位置ho≥b，bo≤05nml表面波或横波探头置于图2a)位置Iho0．5nnn横波二次波探头置于图2b)位置Ⅳ肩台为凹弧面双晶横波、纵波或单晶横波、纵波探头置于图2a)位置II或Ⅲ6．6中心铆孔叉型叶根的铆孔位于叶根的横向中间位置，检验方法应根据表2进行选取。表2中心铆孔叉型叶根检验方法的选取选取条件检验方法探头放置位置‰≥b，boO5ram横波二次波探头放置位置见图3肩台为凹弧面双晶横波、纵波或单晶横波、纵波探头放置位置见图3a)声波传播路径b)探头放置形式B、B’一叶根端面；F1、F广裂纹图4T型叶根内弧面横波探头放置图 DL／T714—20t1＼—1^彳孑一一*B、B图5T型6．7．2对无肩台一侧弧面，宜采用表面波嘶裂霈⋯BB一叶根端面：FI、F厂裂纹图6T型叶根内弧面表面波检验探头放置图673叶根的判伤由叶根的动态波形进行判断。6．8枞树型叶根分为切向装配和轴向装配两种类型：a)切向装配的叶根采用横波一次波检验时，所采用横波探头的角度由实际叶根尺寸确定。探头应放置于进汽侧的外露肩台上进行检查，见图7a)。b)切向装配的枞树型叶根需实施横波二次波检验时，检验探头放置于叶身出汽侧背弧面上进行检查，见图7b)。c)轴向装配枞树型叶根侧面外露，可用表面波对第一齿进行检验，探头放置见图8。d)枞树型叶根可采用超声波相控阵技术进行检验。象西孺a)横波一次波检验b)横波二次波检验图7切向装配枞树型叶根检验探头放置图6．9菌型叶根宜采用直探头、小角度纵波斜探头或横波斜探头进行检验。检验用探头根据叶根尺寸专4 门设计。探头放置见图9，F为裂纹信号。卜裂纹图8轴向装配枞树型叶根检验时探头放置国誉罄a)带汽封菌形叶根检验b)不带汽封菌形叶根检验图9菌形叶根检验时探头放置图DL，T714—20117检验报告检验报告应至少包括下列内容：a)委托检验单位、检验报告编号、签发报告日期；b)检验依据；c)叶片所属汽轮机型号、叶轮及叶片编号、叶片材质、检验表面的粗糙度、叶根类型及尺寸d)超声探伤仪型号、探头型号、探伤频率、耦合剂、检验灵敏度：e)缺陷类型、尺寸、位置；f)检验结论；g)检验人员及签发报告人员姓名、技术级别。 DL，T714—2011附录A(规范性附录)汽轮机叶片的叶身和叶根超声检验灵敏度及动态波形A．1叶身检验A．1．1叶身检验灵敏度及判伤波高见表A．1。表A．1叶身检验灵敏度及判伤波高检验方法适用部位参考信号部位检验灵敏度判伤波高表面波探头正对叶片端头，参考回波表面波检验叶身≥10dB探头前沿距瑞头40n．LlII增益20dB参考回波横渡检验司太立合金焊缝(末级叶片)横通孔口t×6mm≥0d,B增益10dBA．12叶身表面波检验时动态波形如图A．1所示(F为裂纹信号，A为拉筋孔回波，B为叶片端头信号，T为始波)。图A．1叶身表面波检验时动态波形图A．1．3镶焊有司太立合金末级叶片的叶身焊缝，宜采用大折射角度的横波探头进行检验。A．2骑缝暂P：FL叉型叶根检验A．2．1骑缝铆孔叉型叶根检验灵敏度及判伤波高见表A．2。6 表A．2骑缝铆孔叉型叶根检验灵敏度及判伤波高检验方法适用部位参考信号部位检验灵敏度判伤波高参考回波表面波检验ho>to，bo≤05mm上铆孔端角≥6dB增益10dB横波检验参考回波≥6dB(声束垂直叶根底部端面)增益20dBa>lo(带凹弧形肩台)底部端角参考回波双晶横波、纵波检验≥0dB增益10dB参考回波横波检验(二次波)ho>10，占0≥05riml上铆孔端角≥0dB增益5dBA．2．2骑缝铆孔叉型叶根采用表面波、双晶纵波和垂直底部端面横波检验时的动态波形如图A．2所示(三者动态波形相似。A为上铆孔端角信号，B为叶根端面信号，C为下铆孔端角信号，F1、F2为裂纹信号，T为始波)，采用横波二次波检验时的动态波形如图A．3所示。横波二次波探测，探头在叶根探测面从上往下移动，并略有转动时出现的信号，D为上铆孔端角信号，H为下铆孔端角信号，Bl、B2分别为底部端面上、下端角的反射信号，F、F1、F2为裂纹信号，T为始波。U7U’止7L7U圈A．2骑缝铆孔叉型叶根表面波、双晶纵波和垂直底部端面横波检验时动态波形图(三者动态波形相似)7 DL／T714—20117止7L1U图A．3骑缝铆孔叉型叶根横波二次波检验时的动态波形图A．3中心铆孔叉型叶根检验A．3．1中心铆孔叉型叶根检验灵敏度及判伤波高见表A．3。表A．3中心铆孔叉型叶根的检验灵敏度及判伤波高检验方法适用部位参考信号部位检验灵敏度判伤波高参考回波增益5dB(bo=0)表面波检验^o≥％，bo≤0．5mm上铆孔圆弧面≥7dB0(0lo底部端角(带凹弧形肩台)双晶横波、纵波检验参考回波≥3dB增益10dB参考回波增益0dB横波检验(二次波)％≥☆．‰>O．5mm上铆孔上端角≥0dB(0<60≤05mm)A．3．2中心铆孔叉型叶根不论采用表面波检验还是横波检验，裂纹波都出现在上铆孔信号稍后一点的位置。图A．4为中心铆孔叉型叶根检验时的动态波形，A为上铆孔信号，B为底部端面信号，F为裂纹信号，T为始波。中心铆孔叉型叶根采用双晶横波检验时，动态波形基本上与图A．2相似。8 一。’L』1L7U图A．4中心铆孔叉型叶根检验时动态波形图A．4T型叶根检验A4．1T型叶根检验灵敏度及判伤波高见表A．4。表A．4T型叶根检验灵敏度及判伤波高DL，T714—2011检验方法适用条件探头位置参考信号部位检验灵敏度判伤波高横波检验内弧面弧面叶根端面参考回波增益20dB≥6dB纵波检验(直探头)内(外)弧肩台肩台叶根端面参考回波增益20dB≥0dB纵波检验(斜探头)内(外)弧肩台肩台叶根端面参考回波增益20dB≥0dB表面波检验无平台内弧面弧面叶根端面参考回波增益20dB≥OdBA．4．2T型叶根检验时动态波形见图A．5和图A．6。B、B吩别为叶根底端面和肩台端面反射信号，B，、B，、B，为肩台端面多次反射信号，F】、F2为裂纹信号，吒、砭、吒为裂纹F，多次反射信号，T为始波。A43双T型叶根检验时动态波形见图A．7。B、B’分别为叶根底端面和肩台端面反射信号，Ⅸ、B，、Ⅸ为肩台端面多次反射信号，c为叶根底端上端面信号，D为叶根底端下端面信号，E为叶根中部肩台端面反射信号，F。、F2为裂纹信号，吃、瓦、砭为裂纹Fl多次反射信号，T为始波。F1裂纹波与B’底面波声程相近；F，裂纹波与B底面声程差较大。由于仪器有肓区，因此F。裂纹一次波和B’底面一次波常常不呈现，Fl裂纹只能通过多次回波来观察。另外，裂纹F1和F2的存在，将使底波B部分或全部被遮挡。9 DL，T714—2011骐8萨B7雌一7¨L。心』1LⅢ。L』1L』摄头謦动方向1m1『＼———皿甩7㈦1m一1L』1L』a)F1回波动态波形图b)F=N波动态波形图图A．6外包T型叶根纵波检验时动态波形图A．5枞树型叶根检验A．5．1切向装配枞树型叶根检验灵敏度及判伤波高见表A．5。表A．5切向装配枞树型叶根检验灵敏度及判伤波高l检验方法参考信号反射部位检验灵敏度判伤波高I横波一次波检验第一齿侧面参考回波增益10dB≥0dBI横波一次波检验端角A参考回波增益5dB>0dB10 1『＼出1怯嫩k茎1r＼i苴图A．7双T型叶根检验时动态波形图DL／T714—2011A．5．2切向装配枞树型叶根采用横波一次波检验时，裂纹信号F在荧光屏上的位置稍比第一齿横波反射信号T，提前2mm～3mm。此时，T1相对无裂纹时下降，如图A．8所示。横波二次波检验裂纹信号略前于基准信号。探头平行移动，声束离开基准信号反射点后，只要再出现信号，其波高大于0dB，就是裂纹波。如果没有裂纹，就没有任何信号。Tl为第一齿横波反射信号，A为端角反射信号，F为裂纹信号，T为始波。a)声束入射示意图b)无缺陷波形c)有缺陷波形固A．8切向装配枞树型时根横波一次波检验时动态波形图A．6菌型叶根检验A．6．1菌型叶根检验灵敏度及判伤波高菌型叶根检验灵敏度及判伤波高见表A．6。表A．6菌型叶根检验灵敏度及判伤波高检验方法适用叶根条件参考信号检验灵敏度判伤波高直探头检验和小角度纵苗型叶片第一齿弧面参考回波增益14dB≥0dB波斜探头检验横波检验无汽封蔷型叶片第一齿弧面参考回波增益14dB≥0dB横渡检验有汽封菌型叶片第一齿弧面参考回波增益14dB≥0dBA．6．2菌型叶根检验时动态波形A．6．2．1无汽封菌型叶根检验的基准信号以第一齿的弧面A反射回波为根据，若存在裂纹，探头前移时，在圆弧面A回波信号之后2mm～3mm处出现裂纹信号，见图A．9。ll DL，T714—2011A．6．2．2有汽封菌型叶根采用横波一次波检验时，裂纹信号出现在第一齿弧面反射信号A之前，见图A．10。A为第一齿弧面反射信号，F为裂纹信号，T为始波。12簿7U7UL弋，a)声束入射示意图b)无缺陷波形c)有缺陷波形图A9无汽封菌型叶根检验时动态波形图图A．10有汽封菌型叶根检验时动态波形图'