透平机组在高速旋转下叶片会产生较大的疲劳应力,长期使用后旋转叶片的叶根部位易产生裂纹,成为叶片断裂的隐患;如果不能及时发现这种隐患,在叶片突然断裂后,将会对转子带来较大破坏;因此需要采用一种对叶片实现在线监测技术,能够实时监测叶片应力变化、叶片动频频率变化情况,通过这些变化数据的分析可预防由于叶片断裂带来的损失。

实现技术目标:

  1)开发一种在线监测叶片应力和动频率变化的检测系统,能够在转子高速旋转情况下(3000~8000r/min)检测转子叶片根部应力变化数据以及叶片的动频频率变化数据,将其检测的瞬间变化数据传输到机组外部接收器;
  2)开发一种数据管理和分析软件,对采集数据进行汇总,提供技术人员进行问题分析,达到叶片损坏前预防作用。


  (1)交付物需包含完整的透平叶片在线监测技术方案,包括设计思路、设计方法、类似实现案例,需包含主要检测设备和检测软件的内容;

  (2)方案需通过三维或动画形式表现方案可实施性和可操作性;

  (3)方案应有对于叶片动频率和叶片应力(稳态应力、共振频率下应力、喘振阻塞下应力) 检测原理和监测结果量化的具体方法说明。 

  (4)方案应包含主要监测设备工作方式,信号传输和信号处理方式等具体方法和内容;

  (5)方案需包含检测软件平台和监测分析软件等内容。

  (1)方案完整性(30%),系统化考虑透平叶片的检测技术方案,包括并不限于方案交付要求的内容;

  (2)方案合理性(20%),能够对方案所列示检测方法和监测内容说明清楚,理论或实践依据充分,量化指标分析方法合理;

  (3)可实施性(30%),方案设计表现形式清晰表现检测工作场景和工作方式,具备开展试验的立项条件;

  (4)方案经济性(20%),方案能够考虑系统监测方案实施的软硬件成本和试验研究周期,并量化。