本發(fā)明涉及水電機組檢測，尤其是涉及一種水電機組過流部件裂紋檢測方法和檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、過流金屬部件做為水電機組重要組成部分，起著為水電機組引水導(dǎo)流、流量調(diào)節(jié)等作用，包括水輪機轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)水機構(gòu)、引水管道、尾水管等，其質(zhì)量狀況關(guān)系著水電機組的安全經(jīng)濟運行。過流金屬部件在役運行過程中長期遭受水流的沖刷、腐蝕，且水流中夾雜著大量的泥沙和腐蝕性物質(zhì)，以及隨著水頭壓力的增高和水流速度的提高，加劇了過流金屬部件的磨損和腐蝕，嚴重影響著機組過流金屬部件的使用壽命。為此，在過流金屬部件的表面涂敷著一層特殊的防腐涂層，以防止水流的沖刷和腐蝕，從而保護著過流金屬部件的質(zhì)量狀況。
2、過流金屬部件在長期的運行中，遭受水流沖擊、機組振動、疲勞載荷等作用，導(dǎo)致一些部位產(chǎn)生表面裂紋進而擴展斷裂，嚴重影響機組的安全運行。根據(jù)dl/t1314-2014《水電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》標準規(guī)定，水電機組每次a/b級檢修期間，需對過流金屬部件開展表面無損檢測，以期及時發(fā)現(xiàn)金屬表面裂紋并處理消除設(shè)備的安全隱患。nb/t47013.4-2015《承壓設(shè)備無損檢測第4部分磁粉檢測》和nb/t47013.5-2015《承壓設(shè)備無損檢測第5部分滲透檢測》標準規(guī)定，對金屬部件開展磁粉或滲透檢測時，工件表面不能有油脂、污垢、鐵銹、纖維屑和其它影響檢測結(jié)果的物質(zhì)，表面粗糙度ra≤25μm，且磁粉檢測時要求工件表面的非磁性涂層厚度不得超過0.05mm。而sl105-2007《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》標準要求水工金屬部件表面涂層≥160μm，且過流金屬部件為防止運行中涂層的脫落沖刷，更增加了涂層厚度，此涂層厚度不滿足過流金屬部件進行無損檢測表面狀況要求，故需打磨清除掉過流金屬部件表面涂層后再開展表面無損檢測工作。
3、在打磨清除涂層時，角磨砂輪機會造成金屬表面損傷，金屬材料壁厚減薄，表面無損檢測工作完成后需恢復(fù)涂層，還得經(jīng)過一定的晾干時間，期間浪費大量的人力物力和工期，以及部分電站為一管多機模式，即一根引水管道引出多根岔管連接多臺機組，只有在引水管道全部表面無損檢測工作完成和涂層恢復(fù)后才能投產(chǎn)運行，工期更加緊張，采用常規(guī)磁粉和滲透檢測時，涂層打磨等前期準備工序以及檢測完成后對涂層恢復(fù)時間無法保證檢修工期。而采用常規(guī)渦流檢測靈敏度低，對裂紋等缺陷方向性敏感，不滿足現(xiàn)水電機組金屬檢測高標準的要求?，F(xiàn)各水電站迫切需求水電機組過流金屬部件在不清除涂層的情況下，對涂層下金屬部件開展表面無損檢測的方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明在于提出一種水電機組過流部件裂紋檢測方法，所述水電機組過流部件裂紋檢測方法可以實現(xiàn)過流部件的表面無損檢測。
2、本發(fā)明還提出一種應(yīng)用上述水電機組過流部件裂紋檢測方法的檢測系統(tǒng)。
3、根據(jù)本發(fā)明第一方面的水電機組過流部件裂紋檢測方法，包括：s1、構(gòu)建過流部件仿真模型，構(gòu)建陣列渦流探頭仿真模型；s2、在過流部件仿真模型上的多個位置模擬多種裂紋狀態(tài)；s3、模擬陣列渦流探頭對多個位置的多種裂紋狀態(tài)的檢測，并收集對應(yīng)的模擬檢測數(shù)據(jù)；s4、根據(jù)模擬檢測數(shù)據(jù)和對應(yīng)的裂紋狀態(tài)，生成過流部件的裂紋狀態(tài)數(shù)據(jù)庫；s5、根據(jù)陣列渦流探頭仿真參數(shù)制作陣列渦流探頭；s6、陣列渦流探頭檢測過流部件以獲得實體檢測數(shù)據(jù)，編碼器記錄陣列渦流探頭的檢測軌跡；s7、根據(jù)實體檢測數(shù)據(jù)在裂紋狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中獲得對應(yīng)的裂紋狀態(tài)；s8、根據(jù)檢測軌跡和對應(yīng)的裂紋狀態(tài)生成過流部件裂紋分布圖像。
4、根據(jù)本發(fā)明第一方面的水電機組過流部件裂紋檢測方法，可以實現(xiàn)對過流部件的表面無損檢測，并且可以提高檢測效率和檢測精度。
5、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述步驟s3包括：s31、分別對多個位置的模擬檢測數(shù)據(jù)的成像效果進行判定，若多個位置的模擬檢測數(shù)據(jù)的成像效果均達到設(shè)定要求，則收集模擬檢測數(shù)據(jù)，進入步驟s4，若某個位置的模擬檢測數(shù)據(jù)的成像效果未達到設(shè)定要求，則調(diào)整該位置的陣列渦流探頭的仿真檢測參數(shù)，重新對該位置進行模擬檢測并收集模擬檢測數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟s31。
6、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在所述步驟s5和所述步驟s6之間還包括：s51、選取若干過流部件模型作為驗證模型，在驗證模型上選取若干位置作為驗證位置，選取驗證位置的一種模擬裂紋狀態(tài)作為驗證狀態(tài)，根據(jù)驗證模型的參數(shù)、驗證位置和驗證狀態(tài)制作驗證件；s52、使用陣列渦流探頭對驗證件進行檢測，獲得驗證檢測數(shù)據(jù)；s53、對比驗證檢測數(shù)據(jù)和驗證狀態(tài)對應(yīng)的模擬檢測數(shù)據(jù)，若驗證檢測數(shù)據(jù)和對應(yīng)的模擬檢測數(shù)據(jù)偏差小于等于a，則進入步驟s6，若驗證檢測數(shù)據(jù)和對應(yīng)的模擬檢測數(shù)據(jù)偏差大于a，則調(diào)整陣列渦流探頭仿真參數(shù)，進入步驟s2。
7、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在所述步驟s6之前還包括：s60、校準編碼器。
8、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述構(gòu)建過流部件仿真模型包括：s11、測量過流部件的尺寸和材料特性，以獲得過流部件的尺寸參數(shù)和材料特性參數(shù)；s12、根據(jù)過流部件的尺寸參數(shù)和材料特性參數(shù)，在仿真軟件中構(gòu)建過流部件的仿真模型。
9、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述過流部件包括：部件本體和涂層，所述涂層涂敷在所述部件本體的表面，所述尺寸參數(shù)包括：所述部件本體的三維尺寸和所述涂層的厚度；所述材料特性參數(shù)包括：所述部件本體的材質(zhì)、所述部件本體的磁導(dǎo)率、所述部件本體的電導(dǎo)率、所述涂層的磁導(dǎo)率和所述涂層的電導(dǎo)率。
10、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述過流部件包括：水輪機轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)水機構(gòu)、引水管道和尾水管。
11、根據(jù)本發(fā)明第二方面的檢測系統(tǒng)，應(yīng)用上述根據(jù)本發(fā)明第一方面的水電機組過流部件裂紋檢測方法，所述檢測系統(tǒng)包括：計算機，所述計算機用于構(gòu)建、存儲過流部件的裂紋狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，并處理檢測數(shù)據(jù)；陣列渦流探頭和編碼器，所述陣列渦流探頭和所述編碼器均與所述計算機電連接；顯示單元，所述顯示單元與所述計算機電連接，所述顯示單元用于顯示過流部件裂紋分布圖像。
12、根據(jù)本發(fā)明第二方面的檢測系統(tǒng)，通過應(yīng)用上述根據(jù)本發(fā)明第一方面的水電機組過流部件裂紋檢測方法，可以實現(xiàn)對過流部件的表面無損檢測，并且可以提高檢測效率和檢測精度。
13、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述的檢測系統(tǒng)還包括：檢測支架，所述陣列渦流探頭和所述編碼器均設(shè)置在所述檢測支架上。
14、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述過流部件包括多個過流部位，所述陣列渦流探頭為多個，多個所述陣列渦流探頭與多個所述過流部位一一對應(yīng)。
15、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
1.一種水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，所述步驟s3包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，在所述步驟s5和所述步驟s6之間還包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，在所述步驟s6之前還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，所述構(gòu)建過流部件仿真模型包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，所述過流部件包括：部件本體和涂層，所述涂層涂敷在所述部件本體的表面，所述尺寸參數(shù)包括：所述部件本體的三維尺寸和所述涂層的厚度；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，所述過流部件包括：水輪機轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)水機構(gòu)、引水管道和尾水管。
8.一種檢測系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用權(quán)利要求1-7任一項所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，所述檢測系統(tǒng)包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括：檢測支架，所述陣列渦流探頭和所述編碼器均設(shè)置在所述檢測支架上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述過流部件包括多個過流部位，所述陣列渦流探頭為多個，多個所述陣列渦流探頭與多個所述過流部位一一對應(yīng)。