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工業(yè)內(nèi)窺鏡在天然氣輸氣管道壓縮機組燃氣輪機檢測中的應用

2022-09-12 10:15:05

工業(yè)內(nèi)窺鏡是一種擅長探查內(nèi)部缺陷的無損檢測設備，通過檢查壓縮機組的燃氣輪機（渦輪機），有助于保障天然氣輸氣管道的正常工作，本文將介紹工業(yè)內(nèi)窺鏡在這一領域的應用。如下是使用韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡檢查燃氣輪機內(nèi)部缺陷的現(xiàn)場檢測圖。

工業(yè)內(nèi)窺鏡在天然氣輸氣管道壓縮機組燃氣輪機檢測中的應用

在我們的日常生活中可能注意不到天然氣輸氣管道，但是在沸沸揚揚的關于北溪一號的新聞中，您一定經(jīng)常聽說它，并且聽說渦輪機這個詞。為了實現(xiàn)遠距離天然氣輸送，往往需要增壓技術的協(xié)助，否則隨著距離的增長、壓力的降低，天然氣無法輸送到目的地。定點設置的壓縮機組利用燃氣輪機（渦輪機）做工提供動力，使天然氣增壓，從而始終保持相對穩(wěn)定的輸送壓力。由此可見燃氣輪機在天然氣輸送中的重要作用。

燃氣輪機簡稱燃機，其結構比較復雜，通常包括：進氣缸、壓氣機缸、燃燒室、壓氣機排氣缸、透平缸、透平排氣缸等幾個部分。壓氣機負責從進氣系統(tǒng)吸入空氣并壓縮增壓，然后連續(xù)不斷地向燃燒室提供高壓空氣。燃燒室位于壓氣機與透平之間，整個部件依托在壓氣機排氣缸上，其主要功能是讓壓縮空氣與燃氣燃燒、以及與燃燒產(chǎn)物摻混，為燃氣透平做功做準備。燃氣透平則負責把高溫高壓燃氣中的能量轉(zhuǎn)化為機械功，帶動壓氣機工作的同時向外輸出能量帶動外界負荷。(下圖摘自微信公眾號“燃氣輪機聚焦”之《燃機技術丨GE 9F燃氣輪機結構介紹》)

燃氣輪機結構示意圖

由于在溫度壓力都比較特殊的環(huán)境下工作，加上戶外沙塵和空氣中微量元素的影響，以及長年累月的工作強度，使得燃機內(nèi)部容易出現(xiàn)各種問題。例如：由于空氣中的沙塵高速沖刷造成的燃氣輪機葉片磨損、出現(xiàn)豁口、密封裝置失效；由于砂層燒結結垢造成的葉片變形；渦輪導向器微細空氣冷卻通道被阻塞；高溫熱部件被燒蝕；以及透平熱通道產(chǎn)生腐蝕。這些缺陷的滋生都可能影響燃機工作性能。

有效檢測勢在必行，但是燃機內(nèi)部結構復雜，如果想在不拆卸的情況下實現(xiàn)直觀檢查，建議使用——工業(yè)內(nèi)窺鏡。使用工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測的關鍵在于：根據(jù)燃機結構選擇適宜的檢測探孔，通過一定的穿繞操作將探頭送達待檢測區(qū)域。例如：希望對燃燒室的火焰筒進行檢測，可以選擇燃燒室上脈動壓力探頭孔（通常是用于檢測燃燒脈動的）作為內(nèi)窺鏡的進口，通過它進入到火焰筒內(nèi)進行觀察，從而實現(xiàn)燃機的免拆卸可視化檢測。

特別推薦美國韋林的高清內(nèi)窺鏡（如下圖所示的 Mentor Visual iQ），不僅在傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的可視化檢測基礎上，彰顯高清CCD攝像頭和三維立體測量的優(yōu)勢，而且在新版本的系統(tǒng)中，還具有以下特色：

1. 拼接3D圖像。該功能可將多張燃機檢測的3D點云圖進行拼接，從而形成一張整體的點云圖，可以更加直觀地看到燃氣輪機內(nèi)部的情況，方便測量更大的缺陷，并提高測量的準確性；

2. 智能識別缺陷。通過內(nèi)置于內(nèi)窺鏡內(nèi)部的AI算法，可以快速發(fā)現(xiàn)燃氣輪機內(nèi)部缺陷并識別缺陷類型，減少漏檢率；

3. 葉片計數(shù)自動化。葉片是燃機檢查的重要對象之一，實時自動計算葉片數(shù)量，可減少重復勞動，降低漏檢率。

燃氣輪機檢測高清內(nèi)窺鏡

天然氣輸氣管道擔負著天然氣輸送的重任，跨省、跨國、甚至跨洲，為了保障長期安全地傳輸，壓縮機組特別是燃氣輪機（渦輪機）需要長時間穩(wěn)定提供動力、以保持輸送壓力。使用工業(yè)內(nèi)窺鏡檢查天然氣輸氣管道的壓縮機組燃氣輪機，是提前發(fā)現(xiàn)隱患、避免意外停機的必要手段。