УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПИТТИНГОВОЙ КОРРОЗИИ В ГАЗОВЫХ ТУРБИНАХ

1. Датчик для обнаружения коррозии в одной или более лопатках газотурбинной установки, содержащий:
(a) детекторную головку, форма которой согласована с геометрией поверхности переходной секции лопатки газовой турбины, причем детекторная головка выполнена с возможностью перемещения вдоль осевого направления переходной секции для выявления питтинговой коррозии;
(b) по меньшей мере одно индукционное устройство, расположенное в детекторной головке и выполненное с возможностью создания первого магнитного поля в области переходной секции, входящей в контакт с детекторной головкой;
(c) приемное устройство, выполненное с возможностью обнаружения сигнала, соответствующего второму магнитному полю, принимаемому от области переходной секции, на которую воздействует первое магнитное поле, причем второе магнитное поле генерируется в данной области посредством созданных первым магнитным полем токов; и
(d) обрабатывающее сигнал устройство, выполненное с возможностью обработки обнаруженного сигнала для корреляции соответствующей амплитуды обнаруженного сигнала с наличием питтинговой коррозии в данной области;
при этом наличие питтинговой коррозии обнаруживают без какого-либо демонтажа корпуса газотурбинной установки.
2. Датчик по п.1, в котором приемное устройство содержит:
(a) первое и второе индукционное устройство, выполненные с возможностью генерировать, соответственно, первый и второй сигнал, принимаемый от второго магнитного поля;
(b) первый и второй полосовой пропускающий фильтр, присоединенный, соответственно, к первому и второму индукционному устройству, причем первый и второй полосовой пропускающий фильтры выполнены с возможностью фильтрации, соответственно, первого и второго принятого сигнала; и
(c) дифференциальный усилитель, присоединенный к первому и второму полосовому пропускающему фильтру, причем дифференциальный усилитель выполнен с возможностью дифференциального усиления отфильтрованного первого и отфильтрованного второго принятого сигнала и генерации обнаруженного сигнала.
3. Датчик по п.1 или 2, в котором детекторная головка имеет по существу цилиндрическую форму с радиусом, соответствующим радиусу кривизны переходной секции.
4. Датчик по п.1 или 2, в котором детекторная головка имеет по существу цилиндрическую форму с радиусом, меньшим или по существу равным радиусу кривизны переходной секции.
5. Датчик по п.1 или 2, в котором лопатка газовой турбины представляет собой одну из множества вращающихся лопаток первой ступени R1, расположенных за множеством впускных направляющих лопаток.
6. Датчик по п.5, дополнительно содержащий секцию рукоятки, присоединенную к детекторной головке, причем секция рукоятки имеет гибкую часть, выполненную с возможностью перемещения детекторной головки в положение измерения путем обеспечения контакта между детекторной головкой и переходной секцией одной из множества вращающихся лопаток первой ступени R1 посредством манипуляции гибкой частью и детекторной головкой между множеством впускных направляющих лопаток.
7. Датчик по п.6, дополнительно содержащий видеокамеру, присоединенную к секции рукоятки, причем данная видеокамера расположена рядом с детекторной головкой и обеспечивает содействие оператору в перемещении детекторной головки в положение измерения.
8. Датчик по п.1 или 2, в котором созданные токи включают вихревые токи.
9. Датчик по п.1 или 2, дополнительно содержащий возбуждающее устройство, выполненное с возможностью генерации возбуждающего сигнала, который подается по меньшей мере к одному индукционному устройству, при этом возбуждающее устройство регулирует по меньшей мере одну характеристику возбуждающего сигнала для создания отношения сигнал/шум, связанного с обнаруживаемым сигналом, которое превышает заданное пороговое значение.
10. Датчик по п.9, в котором упомянутая по меньшей мере одна характеристика содержит амплитуду возбуждающего сигнала.
11. Датчик по п.9, в котором упомянутая по меньшей мере одна характеристика содержит частоту возбуждающего сигнала.
12. Датчик по п.9, в котором упомянутая по меньшей мере одна характеристика содержит комбинацию амплитуды и частоты возбуждающего сигнала.
13. Датчик по п.1 или 2, в котором обрабатывающее сигнал устройство содержит устройство цифровой обработки сигналов (ЦОС), содержащее:
(a) аналого-цифровой преобразователь, выполненный с возможностью оцифровки амплитуды обнаруженного сигнала;
(b) первую зону хранения, выполненную с возможностью хранения амплитуды, соответствующей обнаруженному сигналу, с сохраненными амплитудами других обнаруженных сигналов, на основании амплитуды, соответствующей обнаруженному сигналу и других сохраненных амплитуд обнаруженных сигналов, соответствующих выявленной коррозионной язве;
с) вторую зону хранения, выполненную с возможностью хранения эталонных данных, связанных с множеством предварительно созданных областей питтинговой коррозии на поверхности образца переходной секции лопатки газовой турбины; и
(d) секцию процессора, выполненного с возможностью сравнения амплитуды, соответствующей обнаруженному сигналу, с хранящимися эталонными данными для обнаружения наличия питтинговой коррозии в переходной секции.
14. Датчик по п.13, в котором первая зона хранения содержит информацию об отметке времени, которая добавлена как к амплитуде, соответствующей обнаруженному сигналу, так и к другим сохраненным амплитудам обнаруженных сигналов для расчета промежутка времени между обнаружением питтинговой коррозии в переходной секции.
15. Датчик по п.13, в котором первая зона хранения содержит информацию о возбуждающем сигнале, которую добавляют к сохраненной амплитуде обнаруженного сигнала и другим сохраненным амплитудам обнаруженных сигналов для оценки обнаружения питтинговой коррозии в переходной секции.
16. Датчик для обнаружения коррозии в одной или более лопатках газотурбинной установки, содержащий:
(a) детекторную головку, форма которой согласована с геометрией поверхности переходной секции лопатки газовой турбины, причем детекторная головка выполнена с возможностью перемещения вдоль переходной секции для обнаружения питтинговой коррозии;
(b) по меньшей мере один преобразователь, расположенный в детекторной головке и выполненный с возможностью создания первого магнитного поля в области переходной секции, входящей в контакт с детекторной головкой,
(c) приемное устройство, выполненное с возможностью обнаружения сигнала, соответствующего второму магнитному полю, принятому от области переходной секции, на которую воздействует первое магнитное поле, причем второе магнитное поле генерируется в данной области посредством созданных первым магнитным полем токов; и
(d) обрабатывающее сигнал устройство, выполненное с возможностью обработки обнаруженного сигнала для корреляции соответствующей амплитуды обнаруженного сигнала с наличием питтинговой коррозии в данной области,
при этом наличие питтинговой коррозии определяют без какого-либо демонтажа корпуса газотурбинной установки.
17. Датчик для обнаружения коррозии в одной или более лопатках газотурбинной установки, содержащий:
(a) детекторную головку, форма которой согласована с геометрией поверхности переходной секции лопатки газовой турбины, причем детекторная головка выполнена с возможностью перемещения вдоль переходной секции для обнаружения питтинговой коррозии;
(b) приемопередатчик, расположенный в детекторной головке и выполненный с возможностью создания первого магнитного поля в области переходной секции, входящей в контакт с детекторной головкой, и обнаружения сигнала, соответствующего второму магнитному полю, принятому из области переходной секции, на которую воздействует первое магнитное поле, причем второе магнитное поле генерируется в данной области посредством созданных первым магнитным полем токов; и
(c) обрабатывающее сигнал устройство, выполненное с возможностью обработки обнаруженного сигнала для корреляции соответствующей амплитуды обнаруженного сигнала с наличием питтинговой коррозии в данной области,
при этом наличие питтинговой коррозии определяют без какого-либо демонтажа корпуса газотурбинной установки.
18. Датчик по п.17, в котором приемопередатчик содержит:
(a) передатчик, выполненный с возможностью генерации первого магнитного поля; и
(b) приемник, выполненный с возможностью приема второго магнитного поля и генерации амплитуды обнаруженного сигнала.
19. Датчик по п.17 или 18, в котором передатчик содержит:
(a) первое индукционное устройство; и
(b) возбуждающее устройство, выполненное с возможностью подачи электрического возбуждающего сигнала к первому индукционному устройству.
20. Датчик по п.17 или 18, в котором приемник содержит:
(a) второе индукционное устройство;
(b) третье индукционное устройство; и
(c) дифференциальный усилитель, присоединенный ко второму и третьему индукционному устройству, для дифференциального усиления второго и третьего сигнала, принимаемого, соответственно, от второго и третьего индукционного устройства, при этом дифференциальный усилитель генерирует обнаруженный сигнал.
21. Датчик по п.20, в котором каждая вторая и третья катушка имеет:
(a) диаметр около 1,6-2,0 мм;
(b) цилиндрическую опору;
(c) частоту в диапазоне приблизительно 50-900 КГц; и
(d) отношение сигнал/шум около 5/1.
22. Способ обнаружения коррозии в одной или более лопатках газотурбинной установки, включающий:
(a) обнаружение питтинговой коррозии вдоль осевого направления переходной секции лопатки газовой турбины посредством согласования обнаружения коррозии с геометрией поверхности переходной секции;
(b) создание первого магнитного поля в области переходной секции во время обнаружения коррозии;
(c) обнаружение сигнала, соответствующего второму магнитному полю, принимаемому из области переходной секции, которая подвергается воздействию созданного первого магнитного поля, причем второе магнитное поле генерируется в данной области токами, созданными первым магнитным полем; и
(d) обработку обнаруженного сигнала посредством корреляции соответствующей амплитуды обнаруженного сигнала с наличием питтинговой коррозии в данной области,
при этом наличие питтинговой коррозии определяют без какого-либо демонтажа корпуса газотурбинной установки.
23. Способ по п.22, дополнительно включающий:
(e) формирование изображения лопатки газовой турбины с использованием устройства формирования изображения для содействия выявлению питтинговой коррозии; и
(f) отображение изображенной лопатки газовой турбины для пользователя.
24. Способ по п.23, в котором согласование обнаружения коррозии с геометрией поверхности включает использование головки датчика с цилиндрической формой, радиус которой по существу равен или меньше радиуса кривизны, связанного с переходной секцией.
25. Датчик по п.1, в котором упомянутое по меньшей мере одно индукционное устройство образовано множеством индукционных устройств, которые расположены в детекторной головке и каждое из которых выполнено с возможностью создания первого магнитного поля в области переходной секции, входящей в контакт с детекторной головкой;
при этом указанный обнаруженный сигнал содержит множество сигналов, соответствующих указанному второму магнитному полю; и
указанное обрабатывающее сигнал устройство выполнено с возможностью обработки множества обнаруженных сигналов для корреляции соответствующих амплитуд обнаруженных сигналов с наличием питтинговой коррозии в данной области,
при этом каждый из обработанного множества обнаруженных сигналов соответствует каналу, связанному с соответствующим одним из множества индукционных устройств, с обеспечением тем самым многоканального выявления питтинговой коррозии.
26. Датчик по п.1 или 2, в котором по меньшей мере одно индукционное устройство содержит отдельные катушки, включающие:
(a) первую катушку, выполненную с возможностью генерации первого магнитного поля; и
(b) по меньшей мере одну другую катушку, выполненную с возможностью приема второго магнитного поля.
27. Блок обнаружения питтинговой коррозии, содержащий множество датчиков, в котором каждый датчик содержит:
(а) детекторную головку, форма которой согласована с геометрией поверхности переходной секции лопатки газовой турбины, причем детекторная головка выполнена с возможностью перемещения вдоль осевого направления переходной секции для обнаружения питтинговой коррозии;
(b) по меньшей мере одно индукционное устройство, расположенное внутри детекторной головки и выполненное с возможностью создания магнитного поля в области переходной секции, входящей в контакт с детекторной головкой;
(c) приемное устройство, выполненное с возможностью обнаружения сигнала, соответствующего второму магнитному полю, принимаемому из области переходной секции, на которую воздействует первое магнитное поле, причем второе магнитное поле генерируется в данной области посредством созданных первым магнитным полем токов; и
(d) обрабатывающее сигнал устройство, выполненное с возможностью обработки обнаруженного сигнала для корреляции соответствующей амплитуды обнаруженного сигнала с наличием питтинговой коррозии в данной области,
при этом наличие питтинговой коррозии обнаруживают без какого-либо демонтажа корпуса газотурбинной установки, и
результаты обработки обнаруженного сигнала каждым обрабатывающим сигнал устройством из множества датчиков выводятся в соответствующий канал.