應用扭矩振動研發旋轉機械軸裂紋的檢測

應用扭矩振動研發旋轉機械軸裂紋的檢測

利用扭矩振動檢測和特性技術來檢測葉片和軸的裂紋。雖然在研究初期主要集中在葉片裂紋檢測上,但近期已發現同樣的技術可以應用在軸裂紋的檢測。這一技術的依據是在測量中,不論是葉片還是軸上的裂紋均改變了扭矩振動的特性,因此可以早期提出警告,以及跟蹤缺陷的發展。了解核電站中過去事故的影響可以知道軸裂紋檢測的重要性。

例如,一次冷卻泵( PCPs)有過軸裂紋和隨后發生故障,而這類裂紋通常都非常小或用當前的檢測技術是無法給出預警。壓水堆里的蒸汽發生器( SGFP)或沸騰水反應堆中的反應堆給水泵(RFP) 意外斷開會造成機組跳閘和隨后減負荷運行。其他泵也均出現有軸裂紋的現象,如冷凝泵和離心泵。

本研究項目有2個主要目標: (1)演示在核電站中利用扭矩振動作為軸裂紋檢測診斷方法和監測旋轉機械的可行性; (2) 為反應堆冷卻泵(RCP)開發出軸裂紋檢測系統的樣機。推薦的扭矩振動系統將可以辨別在扭矩振動中與裂紋擴展相關聯的特性變化。此方法的靈敏性不如現有的裂紋檢測系統對泵轉動部件(如密封件、油膜和支架)中的變化,根據在實驗室和現場的應用,此方法可以自動測量軸結構的完整性。

此方法的應用包括任何裝有旋轉軸的系統,如:反應堆冷卻泵,離心填料泵,冷凝水和給水泵。