季昌国 余 超

(华北电力科学研究院有限责任公司 北京 100045)

0 引言

枞树型叶根呈楔齿状，叶片沿转子轴向装入轮缘枞树型槽中。由于枞树型叶根承载能力大、适应性好，在300 MW、600 MW火电机组中得到了广泛的使用。在机组运行中，叶根承受着高温、高压、巨大的离心拉应力、挤压应力、切应力、蒸汽弯曲应力、安装引起的弯曲应力等，容易产生应力腐蚀裂纹和疲劳裂纹[1]。在运行中一旦叶片根部发生断裂将会造成巨大的经济损失和可能的人员伤亡。

火电行业标准DL/T 438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》[2]第12.2.3条要求“机组每次A级检修时对低压末三级叶根、高中压末一级叶根进行无损探伤”。对于大容量机组，上述要求的叶根大多数均为枞树型叶根。机组检修时叶根一般是不可拆卸的，各叶片之间间距狭小，传统超声检测操作空间受限制，且枞树型叶根结构复杂，其叶身和叶根轮廓都沿着各自的曲线变化，即使相邻几毫米其截面尺寸的变化也非常大[3]，超声检测所需的角度范围大，回波信号难以判别。

近年来，由于在复杂结构和声束可达性差的金属部件缺陷检测上的优越性，相控阵超声检测技术已广泛使用在电力、航空和化工等领域[3−8]。部分技术人员逐渐将相控阵超声用在汽轮机枞树型叶根检测中。范岩成[9]对核电低压转子末级叶片叶根进行超声相控阵检查，核电叶片结构尺寸较大，声束传播和检测实施相对容易。黄桥生等[10]将相控阵探头放置在叶片外弧面靠近根部区域，采用横波扇扫检测内弧根部部分区间缺陷；……