CN107084052B - 管道镜护套 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在例如燃气轮机或蒸汽轮机之类的机器的管道镜检查期间为管道镜提供温度保护的管道镜护套(20)，所述管道镜护套包括：从所述管道镜护套的前端(54)延伸到所述管道镜护套的后端(34)的细长管，所述细长管包括从所述前端延伸到所述后端并围绕中心孔(50)延伸的壁(32)，所述中心孔被构造和布置成允许管道镜(55)可移除地插入到所述中心孔中，在所述壁中延伸的一个或多个冷却通道(40、41、42、44)，以及用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于机器的第二位置用于检查的装置，并且其中，所述管道镜护套的至少一部分被构造和布置成在所述机器的使用期间保持在所述机器中。还描述了冷却管道镜护套、检查机器的一部分和制造管道镜护套的方法。

Description

管道镜护套

技术领域

本公开涉及用于燃气轮机或蒸汽轮机的管道镜护套(boroscope sheath)，特别是具有一个或多个冷却通道的管道镜护套。

背景技术

定期检查燃气轮机和蒸汽轮机，以确定易于劣化的各部分和表面的状态。大多数检查需要首先关闭燃气轮机或蒸汽轮机。其一个示例是在燃气轮机的涡轮机中，其中，诸如动叶、静叶和密封件之类的大量部件经受极端条件，例如高温、腐蚀性气氛和高负载等。这样的部件趋于需要定期检查以检查劣化或损坏，但它们在完全组装的燃气轮机内部深处，并且因此，使用管道镜(borescope)可能是检查这些部件的最实际的方式。

尽管管道镜对于在燃气轮机和蒸汽轮机中的各种位置的检查是有用的，但管道镜通常限于在低温下使用。然而，燃气轮机和蒸汽轮机通常在几百摄氏度的温度下操作，并且在关闭之后，较大的燃气轮机和蒸汽轮机可能需要几个小时或甚至几天来冷却到对管道镜而言足够低的温度。这趋于导致在燃气轮机或蒸汽轮机关闭和使用管道镜来检查之间的长期等待。在检查期间等待所花费的时间是燃气轮机或蒸汽轮机离线并且不可使用的时间，这是昂贵的。因此，已经认识到，减少该等待时间将是有利的。

发明内容

本发明在所附独立权利要求中限定，现在将参考这些独立权利要求。本发明的有利特征在从属权利要求中阐述。

第一方面提供了一种用于在机器的管道镜检查期间为管道镜提供温度保护的管道镜护套，所述管道镜护套包括：从所述管道镜护套的前端延伸到所述管道镜护套的后端的细长管，所述细长管包括从所述前端延伸到所述后端并围绕中心孔延伸的壁，所述中心孔被构造和布置成允许管道镜可移除地插入到所述中心孔中，在所述壁中延伸的一个或多个冷却通道，以及用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于所述机器的第二位置用于检查的装置，并且其中，所述管道镜护套的至少一部分被构造和布置成在所述机器的使用期间保持在所述机器中。所述机器优选为燃气轮机或蒸汽轮机。

这可以提供若干优点。利用这种管道镜护套，可以在机器内保护管道镜，以保持管道镜低于设定温度，从而保护管道镜免受机器内的较高温度。因此，通过在机器的升高的温度环境内提供较低温度的环境，可以在机器仍高于设定温度(并且高于环境温度)的同时使用管道镜来检查机器。例如，管道镜护套可以减少或避免在检查之前让整个发动机(燃气或蒸汽轮机)冷却的需要，并且因此，可以将检查时间缩短数小时。可以在转子限制(rotorbarring)后进行检查。可以提高检查的灵活性和简易性，并且可以减少在定期检查期间燃气轮机或蒸汽轮机停止的时间间隔。提供管道镜护套的至少一部分被构造和布置成在燃气轮机或蒸汽轮机的使用期间保持在燃气轮机或蒸汽轮机中的装置可以帮助限制从现有的检查孔取出热塞所引起的健康和安全挑战。

在一个实施例中，所述细长管包括穿过所述壁的孔，并且其中，当所述管道镜护套处于所述第二位置时，能够通过所述孔来检查所述机器的一部分。在一个实施例中，所述孔接近所述细长管的前端。在一个实施例中，所述管道镜护套的至少一部分通过选择性激光熔化来制造。

在一个实施例中，用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于所述燃气轮机或蒸汽轮机的第二位置用于检查的所述装置包括：末端护套，其围绕所述细长管延伸，以使所述管道镜护套在所述第一位置保持就位；以及用于将所述末端护套附接到所述机器的弹簧。

第二方面提供了一种包括上述管道镜护套的燃气轮机或蒸汽轮机。在一个实施例中，所述燃气轮机或所述蒸汽轮机包括具有热气路径的涡轮机，并且所述管道镜护套被构造和布置成延伸到所述热气路径中用于检查。

第三方面提供了一种冷却用于机器的管道镜护套的方法，所述管道镜护套包括：从所述管道镜护套的前端延伸到所述管道镜护套的后端的细长管，所述细长管包括从所述前端延伸到所述后端并围绕中心孔延伸的壁，所述中心孔被构造和布置成允许管道镜可移除地插入到所述中心孔中，在所述壁中延伸的一个或多个冷却通道，以及用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于所述机器的第二位置用于检查的装置，并且其中，所述管道镜护套的至少一部分被构造和布置成在所述机器的使用期间保持在所述机器中，所述方法包括以下步骤：在第一步骤中，将冷却气体注入到所述中心孔中和/或注入到所述一个或多个冷却通道中的至少一个中，以及在第二步骤中，将冷却液体注入到所述一个或多个冷却通道中的至少一个中。所述机器优选为燃气轮机或蒸汽轮机。

在一个实施例中，在所述第二步骤期间，冷却气体也被注入到所述中心孔中和/或所述一个或多个冷却通道中的至少一个中。在一个实施例中，当所述管道镜护套的温度低于优选为100摄氏度的设定点时，所述第一步骤完成，并且所述第二步骤开始。在一个实施例中，所述管道镜护套在所述第一步骤之前从所述第一位置移动到所述第二位置。

第四方面提供了一种检查机器的一部分的方法，其包括以下步骤：使用上述方法来冷却管道镜护套，使管道镜护套从所述第一位置移动到所述第二位置，以及利用管道镜通过所述管道镜护套中的孔来检查所述机器的一部分。所述机器优选为燃气轮机或蒸汽轮机。该方法可以允许检查燃气轮机的涡轮机中的叶片的损坏，例如散裂、开裂或腐蚀。

第五方面提供了一种制造用于机器的管道镜护套的方法，所述管道镜护套包括：从所述管道镜护套的前端延伸到所述管道镜护套的后端的细长管，所述细长管包括从所述前端延伸到所述后端并围绕中心孔延伸的壁，所述中心孔被构造和布置成允许管道镜可移除地插入到所述中心孔中，在所述壁中延伸的一个或多个冷却通道，以及用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于所述机器的第二位置用于检查的装置，并且其中，所述管道镜护套的至少一部分被构造和布置成在所述燃气轮机或蒸汽轮机的使用期间保持在所述机器中，其中，所述管道镜护套的至少一部分使用选择性激光熔化来制造。所述机器优选为燃气轮机或蒸汽轮机。选择性激光熔化可以使得能够比其他制造技术实现更小直径的管道镜护套。较小的管道镜护套可以占用较少的空间，并且可以装配在现有的燃气和蒸汽轮机中的较小的检查孔中。较小的管道镜护套也可以更快地冷却。

附图说明

现在将仅借助于示例并参照附图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出了管道镜系统的简化剖视图；

图2示出了具有管道镜护套、引导件和管道镜护套支持系统的管道镜系统的透视和剖视图；

图3和图4示出了图2的放大版本；

图5示出了管道镜护套的一部分的部分透视的透视图，该透视图示出了冷却通道；

图6示出了图5的管道镜护套的一部分的透视图，该透视图包括管道镜护套的剖面；

图7和图8示出了具有沿管道镜护套在不同点处的剖面的如图6中所示的透视图；

图9示出了图8中所示的视图的放大视图；

图10示出了管道镜护套的一部分的剖视图；

图11和图12示出了图5的管道镜护套的末端部分的部分透视的透视图，该透视图示出了冷却通道；

图13示出了管道镜护套的末端部分的一部分的剖视图；

图14示出了管道镜护套的末端部分的部分透视的透视图；

图15示出了处于引导件内的管道镜护套的一部分的剖视图；

图16示出了管道镜护套支持系统；以及

图17示出了燃气轮机的涡轮机的一部分的简化剖视图。

具体实施方式

图1示出了管道镜系统10的简化剖视图。该管道镜系统包括管道镜护套(管道镜冷却管)20、管道镜(borescope)55和管道镜护套支持系统30。管道镜护套包括具有壁32的细长管，该壁32沿轴向方向12从后端34延伸到末端部分22。该壁围绕中心孔50延伸。管道镜可以穿过该中心孔从后端进送到末端部分，以如图1中所示的来放置它。末端部分包括孔58，通过该孔58，可以使用管道镜中的摄像机来进行检查。在后端处，管道镜护套被连接到支持系统30。至少一个冷却通道(未示出)从该支持系统供应，并且穿过壁从后端延伸到末端部分。

图2示出了处于燃气轮机的一些相邻部分的环境内的管道镜系统10的更详细的示例。图3和图4示出了图2的放大视图。在图2中，可以看到管道镜护套20和管道镜护套支持系统30。包括前部件(插塞，plug)24、中间件26和后部件28的引导件围绕管道镜护套延伸。虚线粗略地指示了不同部分的范围。可以看到管道镜护套的末端部分22延伸超过前部件24。当在使用中时，管道镜(未示出)被插入通过管道镜护套支持系统和管道镜护套。

图3和图4示出了图2的系统的放大视图。在图3中，摄像机可见性锥(cameravisibility cone)从末端部分22延伸；这不是物理部分，而是示出了从管道镜护套内部从管道镜可获得的视角。还示出了管道镜中的中心孔50。在图4中，可以看到支持系统30的细节，这将在下面更详细地描述。

图5示出了管道镜护套20的一部分；这大致上对应于在图4中看到的管道镜护套20在引导件的后部件28和中间件26内的部分。可以看到用于冷却流体的多个通道40、42、44。特别地，可以看到水供给通道40和水返回通道42，连同空气供给通道44。通道40、42、44沿管道镜延伸。图5中的示例示出了水供给通道40和水返回通道42，二者在分成沿探头而下的两个分离的通道部分之前进入到腔室部分(也参见图7)中。

图6、图7和图8各自示出了图5的管道镜护套的剖视图，这些剖视图示出了通道40、42、44的剖面形状沿管道镜护套的演变。还可以看到管道镜可穿过的中心孔50。图9示出了图8的放大视图。在图9中，可以看到槽63。这些槽是锁定系统的一部分，该锁定系统在下面更详细地描述。

图10示出了管道镜护套的一部分的剖视图，该部分大致上对应于图5中所示的管道镜护套的部分中的右半部分(即，较宽部分)。可以看到空气供给通道44，连同中心孔50。还可以看到从空气供给通道延伸到中心孔50的旁路52；这允许空气从空气供给通道进入到中心孔中。

图11和图12从不同的角度示出了管道镜护套20的末端部分22的一部分。再一次可以看到通道40、42、44。每个水供给通道40通过末端水通道41联接到水返回通道42。末端水通道41在管道镜护套20的中心孔50和前端54之间、在末端部分的前端54附近延伸。当在使用中时，处于管道镜的端部上的摄像机56被定位成从摄像机孔58中向外提供视场。空气供给通道44在摄像机附近终止在空气出口75处，并且离开空气供给通道的空气流可以帮助为摄像机提供冷却，例如通过在摄像机之前提供空气的冷却膜，和/或帮助使管道镜摄像机保持清洁。

图13示出了末端部分22的一部分的剖视图。示出了冷却空气45通过空气供给通道44并且离开进入到摄像机孔周围的区域中的路径。还可以看到摄像机可见性锥57，其示出了当在使用中时摄像机可获得的可见性的范围。

图14和图15示出了引导件的末端部分22和前部件24，以及如下装置，即：所述装置用于在燃气轮机或蒸汽轮机处于使用中时相对于燃气轮机或蒸汽轮机将管道镜护套保持在第一位置(关闭位置)，并且用于相对于燃气轮机或蒸汽轮机使管道镜护套移动到第二位置(打开位置)以便进行检查。为了在上下文中解释该功能，可以使用本文所述的系统的位置的一个示例是用于检查燃气轮机的涡轮机中的动叶和静叶(参见图17)。当燃气轮机在使用中时，撤回处于引导件的前部件内的管道镜护套可以阻止热气体通过中心孔50逸出。由于摄像机孔58在末端部分的侧面上而不是在前端54上，因此将末端部分撤回到燃气轮机中(到引导件中)或到末端护套66中可以保护该孔免受热气体进入，即使管道镜护套的前端54和/或其他部分仍暴露于热气体。

图14和图15中的机构包括：末端护套(末端套筒)66，其具有用于接合在管道镜护套20中的槽61、63中的突起65；以及附接到末端护套66和引导件的前部件24的弹簧67。

末端护套66包括两个突起65，这两个突起65被布置成装配在管道镜护套中的打开位置和关闭位置的槽61、63中。槽63延伸到前端54附近，但实际上不到达前端。结果，当槽63与突起65中的一个对准时，管道镜护套中的摄像机孔58无法移动超过末端护套66。弹簧67阻止末端护套朝向引导件的前部件24移开。当燃气轮机在使用中时，管道镜护套将保持在槽63与突起65中的一个对准的情况下。

为了使管道镜护套20移动到末端护套66之外用于检查，首先将管道镜护套从燃气轮机中向外略微拉回(即，使前端54朝向引导件的前部件24移动)，以使槽63与突起65脱离。然后，在突起65处于转动槽(turn slot)68中的情况下，使管道镜护套旋转90度，以允许槽61接合突起65。由于槽61一直延伸到前端54，因此管道镜护套随后可以进一步延伸经过末端护套66，使得摄像机孔58超过末端护套。为了更清楚地示出突起65，并且还为了示出末端护套相对于管道镜护套的两个不同定向，末端护套被示出两次，一次附接到弹簧67且突起65处于槽63中，并且一次是独立的。该末端护套自身示出了使突起65与槽61接合所需的末端护套的定向。

提供这种机构可以提供如下方式，即：使管道镜护套移出进入到热气路径中以便进行检查，并且随后，使管道镜护套返回并将它固定在引导件的前部件24内。

图16示出了管道镜护套支持系统30，如图2和图4中的剖视图中所示。该支持系统包括水入口70、水出口72、空气入口74和气动装置76。气动装置可被用于控制管道镜护套延伸超过引导件的端部(超过前部件)的程度。在该示例中，管道镜可以穿过支持系统的中心孔77并进入到管道镜护套中，如在图4中能够看到的。

图17示出了燃气轮机的涡轮机的一部分的剖面的轮廓。示出了动叶80、静叶82、叶片载体84以及外壳体86。虚线箭头示出了何处可设置穿过外壳体和叶片载体的孔，以允许将如上所述的引导件、管道镜护套和管道镜插入到涡轮机中。

燃气轮机通常在检查之前将运行持续设定量的时间，并且如果需要还进行修理。在检查之前，将燃气轮机关闭。

在使用图2至图4中所示的系统的示例性方法中，通常将不需要首先将引导件24、26、28和管道镜护套20插入到燃气轮机中，这是因为这些部件在燃气轮机的使用期间将保持在燃气轮机中。如果包括支持系统，则该支持系统在燃气轮机的使用期间也可以被留在原位，或者可替代地在检查之间被移除。

因此，第一步骤通常将是将管道镜护套解锁并延伸到待检查的涡轮机的部分中。这允许将冷却空气注入到管道镜护套中并且使之通过摄像机孔58和空气出口75从管道镜护套中穿出。附加地或替代地，空气可以通过水供给通道40和水返回通道42。只要仅使用水通道40、42，就不需要延伸管道镜护套，但管道镜护套最终必须延伸以允许使用管道镜55来进行检查。

因此，下一步骤通常将是将冷却空气注入到冷却通道40、42、44中的至少一个中和/或注入到中心孔中。该空气将冷却管道镜护套。通常，应当注入冷却空气，直到管道镜护套(至少在将被注入水的冷却通道中)的温度低于设定点，例如100摄氏度。这在注入水时避免了水的沸腾。在测试阶段期间或通过计算机建模，例如通过使用管道镜护套中的一个或多个传感器，可以直接或间接地确定管道镜护套降至100摄氏度以下所需的时间长度。这样的传感器可以在管道镜插入之前插入，并且随后，再被移除以插入管道镜，或者可以被永久地附接到管道镜护套或燃气轮机。也可以使用设定的时间长度。例如，测量的温度可以是离开水返回通道42的冷却空气的温度，或者通过摄像机孔58或空气出口75离开的冷却空气的温度。

在仅将冷却空气注入到管道镜护套中的步骤之后，开始下一步骤，其中，将冷却水和冷却空气二者都注入到管道镜护套中。在该步骤期间，空气通过空气供给通道44，并且水通过水供给通道40和水返回通道42。空气也可以直接在后端34处或通过旁路52从空气供给通道44(参见图10)通过中心孔50来供给。在该步骤期间，管道镜护套的温度进一步降低到第二设定点以下，例如降低到40摄氏度。该第二设定点是管道镜可以被安全地插入到管道镜护套中的温度。该步骤所需的时间长度可以如上面针对冷却空气注入的步骤所述的那样直接或间接地来确定。

到此，管道镜护套通常将已如上所述的那样延伸。然后，可以将管道镜插入到管道镜护套中并且可以进行检查。管道镜护套可以被插入预定的长度，或者能够延伸到检查所需的任何长度，从而提供更大的视场。管道镜护套一般还可以相对于轴向方向12旋转，以允许围绕管道镜护套的360度视场。管道镜护套一般可以直接地(手动地)或远程地从后端34移动。

在检查期间，水可以继续通过水通道40、42循环，和/或空气可以继续通过空气供给通道44和/或中心孔50循环。由于仅有局部区域将被冷却而不是整个燃气轮机，因此一般需要在检查期间继续冷却管道镜护套，但可以减少必要的冷却水和/或空气流量。

在一个示例中，在冷却之前的初始中心孔空气温度为800摄氏度，并且在冷却之后的最终温度为40摄氏度。在一个示例中，冷却阶段(在开始冷却管道镜护套和插入管道镜之间)持续长达15分钟，优选为长达5分钟，并且特别是在2分钟和4分钟之间。

如上所述的管道镜护套可以被改装到现有的燃气轮机或蒸汽轮机中。

在制造管道镜护套的方法中，可以使用选择性激光熔化(SLM)来制造部分或全部管道镜护套。特别地，细长管可以使用SLM来制造。支持系统也可以使用SLM来制造。也可以使用其他适当的制造方法。可用于燃气轮机中的管道镜护套的空间可能是非常受限的，特别是在改装现有的涡轮机时，并且SLM在使得能够制造用于这样的应用的管道镜护套方面可能是特别有用的。

管道镜系统10在图2中被示出为具有各种模块化部分。替代性地，两个或更多个部分可以在相同的部分内被整合(或集成)在一起，和/或一个或多个部分可以被制造为单独的部分。

管道镜护套20可以是如图1中所示的单一整体部分，或者可以包括附接在一起的两个或更多个部分。在一个示例中，管道镜护套包括三个部分，即前部、中间部和后部。在这样的示例中，可以提供单个前部和单个后部，连同具有不同长度的若干个不同的中间部，以装配在燃气轮机中的不同位置。在具有两个或更多个部分的管道镜护套中，管道镜护套的前部(例如，与热气路径相邻的部分)在燃气轮机的使用期间可以保持在燃气轮机中，而管道镜护套的其他一个或多个部分仅在检查之前被插入，并且在检查之后再次被移除。从健康和安全的角度来看，这可能是有用的，因为它避免了需要从热气路径附近移除插塞(plug)。

管道镜护套20在垂直于轴向方向12的平面中一般将具有圆形剖面，但其他形状也是可能的，例如为了匹配周围引导件24、26、28的形状和/或燃气轮机的形状。管道镜护套也可沿其长度在宽度上变化，例如，如图10中所示。管道镜护套在末端部分处的典型直径将在5mm和25mm之间，优选为在8mm和15mm之间，并且特别是10mm。冷却通道40、41、42、44在尺寸上也可以变化，并且冷却通道的典型直径将在0.5mm和2mm之间，优选为在0.8mm和1.5mm之间，并且特别是1.0mm。

末端部分22是管道镜护套的处于摄像机孔58所在的端部处的一部分。它包括管道镜护套的最前部(前端54)连同管道镜护套的一部分，例如突出超过图14和图15中的引导件的前部件24的部分。后端34是管道镜护套的最后部，在那里，管道镜护套被联接到图2中的支持系统30(尽管在一些实施例中，支持系统不必正好装配在管道镜护套的后端处)。在一个示例中，在管道镜护套被安装在图17中的涡轮机78中之后，末端部分22和前端54将与热气路径88相邻或处于热气路径88中，并且后端34将处于叶片载体84或外壳体86中或外部。如果需要，则支持系统一般将处于外壳体外部。

如上所述包括前部件24、中间件26和后部件28的引导件通常将被装配到燃气轮机中，以提供用于管道镜护套的引导件。例如，引导件可以被附接到叶片载体84和/或外壳体86。引导件的前部件(插塞)24和处于其关闭位置的管道镜护套的组合通常将在燃气轮机或蒸汽轮机的使用期间阻止热气体进入，以便避免不必要的压力损失。关闭管道镜护套可以阻挡摄像机孔58和空气出口75。

引导件可以是一个、两个、四个或更多个部件，而不是三个部件，并且可以沿其长度的部分或全部围绕管道镜护套延伸。引导件是可选的，并且管道镜护套可以替代性地被直接装配到燃气轮机中。引导件的分离件可以按照各种方式来装配在一起；一个示例是在图3和图15中可见的处于前部件24和中间件26之间的球窝接头94，以及在图4中可见的处于中间件26和后部件28之间的球窝接头95。引导件还可以包括彼此隔开的两个或更多个部分。引导件还可以按照各种方式装配到燃气轮机；一个示例将是在引导件上使用螺纹并且在燃气轮机上使用伴随螺纹。例如，螺纹可以被包括在处于图15中的引导件的前部件24上的螺纹位置90处。

支持系统30可以包括如图4中所示的中心孔77，或者可替代地不包括中心孔，其中，管道镜通过支持系统的一侧。支持系统通常将为任何必要的外部接口提供接口，所述外部接口例如冷却流体管道、传感器线路、控制阀和控制线路。因此，支持系统本身是可选的，并且冷却流体管道例如可以被直接装配到管道镜护套。

支持系统还可以例如利用气动装置76来提供对管道镜和/或管道镜护套相对于引导件(或相对于燃气轮机)的放置的控制。管道镜和管道镜护套的位置也可以手动调整。为了允许使用管道镜实现更大的可见性，管道镜护套能够是可旋转的，以允许视场的改变。管道镜护套的末端部分也可以是柔性的，以允许视场的进一步改变。例如在轴向方向上和/或围绕管道镜护套的周界的不同位置处，在管道镜护套中提供多个摄像机孔58还可提供附加的视场。

壁32围绕中心孔50延伸并且通常是直的，从而沿轴向方向12延伸(参见图1和图2)。中心孔50通常也是直的并且沿轴向方向12延伸。中心孔一般将是圆柱形的(因此，具有垂直于轴向方向12的圆形剖面)，但其他形状也是可能的。突起可以被设置在延伸到中心孔中的壁上，以支撑管道镜并且保持管道镜远离壁。这可以通过在壁和管道镜之间留下间隙来进一步减少管道镜的加热，并且还可以允许冷却空气在管道镜和壁之间通过。

通常，壁中的大多数冷却通道将从后端延伸到末端部分。水供给通道40、水返回通道42和空气供给通道44通常将沿轴向方向12延伸。末端水通道41通常将在垂直于轴向方向12的平面中延伸。可以修改上述示例中所示的通道设置，并且各种其他数字、形状和通道的组合也是可能的。如图5中所示的通道分支也是可选的，并且一些或所有通道也可以按照其他方式来分支。空气出口75和旁路52也可以被置于其他地方，并且可以设置多个空气出口和旁路，而不是仅仅一个。

上述系统使用水和空气作为冷却流体。可以使用另一种液体来代替水，并且可以使用另一种气体来代替空气，例如氮气或二氧化碳。使用沸点高于水的液体将允许液体在较高的温度下开始冷却。

前端54通常被构造和布置成当燃气轮机或蒸汽轮机在使用中时与热气路径接触。为此，前端可以涂覆有热障涂层(TBC)，例如末端护套66之类的暴露于热气体的其他部分也可以。替代地或附加地，暴露于热气体的部分可由比更远离热气体暴露的部分具有更好的耐热性的材料制成。前端通常是封闭的，如例如在图1、图11和图12中可以看到的。

管道镜55可以是装配在管道镜护套内的任何适当的管道镜。摄像机56可以是例如用于拍摄静止图象的照相机或视频摄像机。

本文所述的摄像机孔58延伸穿过末端部分中的壁32。它靠近但不在前端54处，并且相对于轴向方向12沿径向方向延伸穿过壁。摄像机孔还可以被设置在前端54处，连同用于该孔的挡板一起，使得该孔当燃气轮机在使用中时可以被封闭。摄像机孔可以覆盖有高温玻璃。摄像机孔也可以被设置在管道镜护套上的其他地方。

图14和图15中所示的机构仅仅是示例，并且也可以使用用于将管道镜护套可移除地保持在关闭(锁定)位置的其他装置。例如，管道镜护套可以夹入到或被拧入到引导件中。还可以对图14和图15中所示的设置作出各种改变；例如，可以各设置一个或多个打开位置槽61、关闭位置槽63和突起65，而在上面示出的示例中设置了各两个，并且这些槽能够以不同于90度的角度分开。

燃气轮机包括压缩机、位于该压缩机下游的燃烧室以及位于该燃烧室下游的涡轮机。图17示出了可以使用上述装置的燃气轮机的涡轮机78中的几个位置。燃气轮机中的各种其他区域也可受益于这种性质的管道镜护套，包括处于压缩机和燃烧室内的区域。蒸汽轮机还包括具有热气路径的涡轮机，但热气体是蒸汽而不是烟气。已主要在燃气轮机的背景下描述了上述管道镜护套，但该概念一般可被扩展到其他机器，这些机器在高于环境温度的温度下操作，并且可能需要进行管道镜检查，例如蒸汽轮机等，而没有大的变化。与燃气轮机一样，上述管道镜护套在蒸汽轮机中的各种位置具有潜在的应用，例如用于检查蒸汽轮机的涡轮机中的静片和动叶。

在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的情况下，对所描述的实施例的各种修改是可能的并且本领域技术人员将想到这些修改。

附图标记

10 管道镜系统

12 轴向方向

20 管道镜护套

22 末端部分

24 前部件

26 中间件

28 后部件

30 支持系统

32 壁

34 后端

40 水供给通道(冷却通道)

41 末端水通道(冷却通道)

42 水返回通道(冷却通道)

44 空气供给通道(冷却通道)

45 冷却空气

50 中心孔

52 旁路

54 前端

55 管道镜

56 摄像机

57 摄像机可见性锥

58 摄像机孔

61 打开位置槽

63 关闭位置槽

65 突起

66 末端护套(末端套筒)

67 弹簧

68 转动槽

70 水入口

72 水出口

74 空气入口

75 空气出口

76 气动装置

77 中心孔

78 涡轮机

80 动叶

82 静叶

84 叶片载体

86 外壳体

88 热气路径

90 螺纹位置

94 球窝接头

95 球窝接头

Claims (14)

1.一种用于在机器的管道镜检查期间为管道镜提供温度保护的管道镜护套（20），所述管道镜护套包括：

从所述管道镜护套的前端（54）延伸到所述管道镜护套的后端（34）的细长管，所述细长管包括从所述前端延伸到所述后端并围绕中心孔（50）延伸的壁（32），所述中心孔被构造和布置成允许管道镜（55）可移除地插入到所述中心孔中，

在所述壁中延伸的一个或多个冷却通道（40、41、42、44），以及

用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于所述机器的第二位置用于检查的装置；所述装置包括：

引导件前部件（24），在末端部分（22）周围延伸，使得所述末端部分（22）延伸超过所述引导件前部件（24）；

在所述前端（54）周围延伸的末端护套（66）；所述末端护套（66）设有被布置成通过旋转所述管道镜护套（20）而选择性地装配在所述管道镜护套（20）中的打开位置槽（61）和关闭位置槽（63）中的两个突起（65）；

附接到所述末端护套（66）和所述引导件前部件（24）的弹簧（67）；以及

其中，所述管道镜护套的至少一部分被构造和布置成在所述机器的使用期间保持在所述机器中。

2.如权利要求1所述的管道镜护套（20），其特征在于，所述细长管包括穿过所述壁（32）的孔（58），并且其中，当所述管道镜护套处于所述第二位置时，能够通过所述孔来检查所述机器的一部分。

3.如权利要求2所述的管道镜护套（20），其特征在于，所述孔（58）接近所述细长管的前端（54）。

4.如权利要求1至3中任一项所述的管道镜护套（20），其特征在于，所述管道镜护套的至少一部分通过选择性激光熔化来制造。

5.如权利要求1至3中任一项所述的管道镜护套（20），其特征在于，用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于所述机器的第二位置用于检查的所述装置包括：末端护套（66），其围绕所述细长管延伸，以使所述管道镜护套在所述第一位置保持就位；以及用于将所述末端护套附接到所述机器的弹簧（67）。

6.一种包括如权利要求1所述的管道镜护套的燃气轮机或蒸汽轮机。

7.如权利要求6所述的燃气轮机或蒸汽轮机，其特征在于，所述燃气轮机或所述蒸汽轮机包括具有热气路径（88）的涡轮机（78），并且所述管道镜护套（20）被构造和布置成延伸到所述热气路径中用于检查。

8.一种冷却用于机器的管道镜护套（20）的方法，所述管道镜护套（20）包括：从所述管道镜护套的前端（54）延伸到所述管道镜护套的后端（34）的细长管，所述细长管包括从所述前端延伸到所述后端并围绕中心孔（50）延伸的壁（32），所述中心孔被构造和布置成允许管道镜（55）可移除地插入到所述中心孔中，在所述壁中延伸的一个或多个冷却通道（40、41、42、44），以及用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于所述机器的第二位置用于检查的装置，所述装置包括：引导件前部件（24），其在末端部分（22）周围延伸，使得所述末端部分（22）延伸超过所述引导件前部件（24）；在所述前端（54）周围延伸的末端护套（66），所述末端护套（66）设有被布置成通过旋转所述管道镜护套（20）而选择性地装配在所述管道镜护套（20）中的打开位置槽（61）和关闭位置槽（63）中的两个突起（65）；和附接到所述末端护套（66）和所述引导件前部件（24）的弹簧（67）；并且其中，所述管道镜护套的至少一部分被构造和布置成在所述机器的使用期间保持在所述机器中，

所述方法包括以下步骤：

在第一步骤中，将冷却气体注入到所述中心孔中和/或注入到所述一个或多个冷却通道中的至少一个中，以及

在第二步骤中，将冷却液体注入到所述一个或多个冷却通道中的至少一个中。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述第二步骤期间，冷却气体也被注入到所述中心孔（50）中和/或所述一个或多个冷却通道（40、41、42、44）中的至少一个中。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述管道镜护套（20）的温度低于设定点时，所述第一步骤完成，并且所述第二步骤开始。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述管道镜护套（20）在所述第一步骤之前从所述第一位置移动到所述第二位置。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述设定点是100摄氏度。

13.一种检查机器的一部分的方法，包括以下步骤：

使用如权利要求8所述的方法来冷却管道镜护套（20），

使管道镜护套从所述第一位置移动到所述第二位置，以及

利用管道镜（55）通过所述管道镜护套中的孔（58）来检查所述机器的一部分。

14.一种制造用于机器的管道镜护套（20）的方法，所述管道镜护套（20）包括：从所述管道镜护套的前端（54）延伸到所述管道镜护套的后端（34）的细长管，所述细长管包括从所述前端延伸到所述后端并围绕中心孔（50）延伸的壁（32），所述中心孔被构造和布置成允许管道镜（55）可移除地插入到所述中心孔中，在所述壁中延伸的一个或多个冷却通道（40、41、42、44），以及用于当所述机器在使用中时将所述管道镜护套保持在相对于所述机器的第一位置以及用于使所述管道镜护套移动到相对于所述机器的第二位置用于检查的装置，所述装置包括：引导件前部件（24），其在末端部分（22）周围延伸，使得所述末端部分（22）延伸超过所述引导件前部件（24）；在所述前端（54）周围延伸的末端护套（66），所述末端护套（66）设有被布置成通过旋转所述管道镜护套（20）而选择性地装配在所述管道镜护套（20）中的打开位置槽（61）和关闭位置槽（63）中的两个突起（65）；和附接到所述末端护套（66）和所述引导件前部件（24）的弹簧（67）；并且其中，所述管道镜护套的至少一部分被构造和布置成在所述机器的使用期间保持在所述机器中，

其中，所述管道镜护套的至少一部分使用选择性激光熔化来制造。

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