CN111639145A - 一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，该方法包括以下步骤：创建数据库；采用多种无损检测方法对待评估的热端动叶片进行检验；将获得的无损检测指标通过查询数据库，获得对应的热端动叶片的数据，损伤评估完成。通过该方法，避开了传统高温蠕变和热疲劳实验的缺点，一次性创建数据库后，可多次重复对所有的热端动叶片进行评估，优点在于数据准确、快速、无损和全面；同时在于创建数据库时，采用多种可以相互印证的无损检测指标与传统的高温蠕变和热疲劳实验指标进行关联，具有准确度更高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及寿命评估技术领域，具体来说，涉及一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法。
背景技术
燃气轮机是广泛用于发电、舰船和飞机核心动力装置的旋转叶轮式热力发动机。通常由压气机、燃烧室和燃气透平三大组件组成。燃机热端动叶片位于燃气透平内部，承受极高的温度和离心力负荷，是将燃气的热能和动能转化为转动机械能的核心关键部件。
燃机启停机以及变工况运行时，透平动叶片内部引起较大热应力和离心力，并在运行过程中不断变化。因此高温蠕变以及热疲劳是其主要失效机制。
通常采用破坏性方法（如剖切等）对热端动叶片取样，并通过长时高温蠕变试验（试验周期数千到上万小时）等手段对其性能劣化情况进行评估。上述实验的优点在于实验数据准确，缺点是需对热端动叶片进行破坏取样，获得实验结果的周期长达数千小时，由于不能对同一批次其他热端动叶片都做破坏取样，因此实验结果对其他叶片仅做参考。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，该方法包括以下步骤：
S1：创建数据库；
S2：采用多种无损检测方法对待评估的热端动叶片进行检验；
S3：将获得的无损检测指标通过查询数据库，获得对应的热端动叶片的数据，损伤评估完成。
进一步的，所述步骤S1中，数据库为多种无损检测指标数据库。
进一步的，所述无损检测指标包括高温蠕变、热疲劳损伤。
进一步的，所述无损检测指标还包括热疲劳损伤。
进一步的，无损检测方法包括：非线性超声波检测。
进一步的，所述步骤S1进一步包括：通过特定方法建立起若干种无损检测技术指标与材料高温蠕变损伤和热疲劳损伤程度之间的关联关系。
进一步的，所述步骤S3中的热端动叶片的数据包括：高温蠕变、热疲劳损伤程度。
进一步的，所述步骤S3中的热端动叶片的数据还包括热疲劳损伤程度。
进一步的，无损检测方法还包括阵列涡流检测。
进一步的，无损检测方法还包括磁滞回线特征参数检测。
本发明的有益效果：通过该方法，避开了传统高温蠕变和热疲劳实验的缺点，一次性创建数据库后，可多次重复对所有的热端动叶片进行评估，其优点在于数据准确、快速、无损和全面；同时本发明的特点在于创建数据库时，采用多种可以相互印证的无损检测指标（包括非线性超声波检测、阵列涡流检测、磁滞回线特征参数检测指标等）与传统的高温蠕变和热疲劳实验指标进行关联，相比仅通过有损的金相或者某一项无损检测指标与高温蠕变和热疲劳实验指标建立关联的其他方法，具有准确度更高的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法的流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，包括以下步骤：
S1：创建数据库；
S2：采用多种无损检测方法对待评估的热端动叶片进行检验；
S3：将获得的无损检测指标通过查询数据库，获得对应的热端动叶片的数据，损伤评估完成。
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S1中，数据库为多种无损检测指标数据库。
在本发明的一个具体实施例中，所述无损检测指标包括高温蠕变、热疲劳损伤。
在本发明的一个具体实施例中，所述无损检测指标还包括热疲劳损伤。
在本发明的一个具体实施例中，无损检测方法包括：非线性超声波检测。
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S1进一步包括：通过特定方法建立起若干种无损检测技术指标与材料高温蠕变损伤和热疲劳损伤程度之间的关联关系。
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S3中的热端动叶片的数据包括：高温蠕变、热疲劳损伤程度。
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S3中的热端动叶片的数据还包括热疲劳损伤程度。
在本发明的一个具体实施例中，无损检测方法还包括阵列涡流检测。
在本发明的一个具体实施例中，无损检测方法还包括磁滞回线特征参数检测。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明的技术方案是：首先创建多种无损检测指标与高温蠕变和热疲劳损伤相关联的数据库，然后采用多种无损检测方法对待评估的热端动叶片进行检验，将获得的无损检测指标通过查询数据库实现对热端动叶片快速无损的进行损伤评估的目的。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过该方法，避开了传统高温蠕变和热疲劳实验的缺点，一次性创建数据库后，可多次重复对所有的热端动叶片进行评估，其优点在于数据准确、快速、无损和全面；同时本发明的特点在于创建数据库时，采用多种可以相互印证的无损检测指标（包括非线性超声波检测、阵列涡流检测、磁滞回线特征参数检测指标等）与传统的高温蠕变和热疲劳实验指标进行关联，相比仅通过有损的金相或者某一项无损检测指标与高温蠕变和热疲劳实验指标建立关联的其他方法，具有准确度更高的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：创建数据库；
S2：采用多种无损检测方法对待评估的热端动叶片进行检验；
S3：将获得的无损检测指标通过查询数据库，获得对应的热端动叶片的数据，损伤评估完成。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S1中，数据库为多种无损检测指标数据库。
3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，所述无损检测指标包括高温蠕变、热疲劳损伤。
4.根据权利要求2所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，所述无损检测指标还包括热疲劳损伤。
5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，无损检测方法包括：非线性超声波检测。
6.根据权利要求1所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：通过特定方法建立起若干种无损检测技术指标与材料高温蠕变损伤和热疲劳损伤程度之间的关联关系。
7.根据权利要求1所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S3中的热端动叶片的数据包括：高温蠕变、热疲劳损伤程度。
8.根据权利要求1所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，所述步骤S3中的热端动叶片的数据还包括热疲劳损伤程度。
9.根据权利要求1所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，无损检测方法还包括阵列涡流检测。
10.根据权利要求1所述的一种燃气轮机热端动叶片寿命评估方法，其特征在于，无损检测方法还包括磁滞回线特征参数检测。
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