automatic phased array rotor inspection - aparipower service dr. d. tscharntke 30/04/2008 automatic...
TRANSCRIPT
POWER SERVICE
Dr. D. Tscharntke30/04/2008
Automatic Phased Array Rotor InspectionAPARI
Alstom Power Service Berlin:Dr. V. Munikoti, A. Roesch, Dr. D. Tscharntke Alstom Power Service Nürnberg:A. Nowi, P. SchottAlstom Inspection Robotics Zürich:W. ZeschAlstom Schweiz Baden:R. Moser
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 2ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Konventionelle Prüfung von ex- MAN Turbinenläufern
• Alstom Prüfanweisung basierend auf VGB- Richtlinie VGB-R 504M (Prüfung von großen Schmiede- und Gussstücken für Dampf- und Gasturbosätze)
VGB Empfehlung:
• In Umfangsrichtung: Longitudinalwelle: 0°, 7°, 14°, 21°, 28°Transversalwelle: 35°, 45°, 60°, 70°mindestens eine Einschallrichtung
• In axialer Richtung: Transversalwelle: 45°zwei Einschallrichtungen
DACH-Jahrestagung 2008 in St.Gallen - Mi.1.B.2
1
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 3ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Konventionelle Prüfung von ex- MAN Turbinenläufern
• manuelle Ultraschallprüfung
• konventionelle PrüfköpfeLW: Typ B2S mit Vorsatzkeil für 0°, 7°, 14°, 21° und 28°TW: Typ WB2-35°/45°/60°/70°
• Bewertung AVG-Methode, Registrierschwelle: 2 mm KSR
• Anpassung des Prüfkopfkeils an Läuferkrümmung von Hand
• Anpassung an Kammnutenkontur in Dichtbereichen von Hand
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 4ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Kammnutenkontur in Dichtbereichen vonHD- und MD- Läufern
Kammnutenkontur
Vorsatzkeilangepasster Vorsatzkeil
2
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 5ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Phased- Array- Prüfkonzept für ex- MAN Turbinenläufer
• mechanisierte Ultraschallprüfung
• Phased- Array- Prüfkopfmit zwei verschiedenen Vorsatzkeilen für LW und TW
• Realisierung der Einschallwinkel durch zwei SektorscansLW: 0° - 28°TW: 35° - 70°
• Empfindlichkeitseinstellung und Bewertung über Vergleichskörper und -reflektoren
• Verringerung der Prüfzeit um Faktor 2 - 3
• Verbesserung der Dokumentation durch Datenspeicherung
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 6ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Anfertigung von angepassten Prüfkopfsohlenmit mobiler 3D- CNC- Fräse
• Proxxon MF70 Fräse
• 3D- CNC- Controller-Karte
• 3 Motore für x-/y-/z- Achse
• Anpassung des Krümmungsradius
• Anpassung an Dichtkammprofil
3
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 7ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
CIVA Modellrechungen zur Bestimmung der Prüfkopfparameter
• Optimierung der Keilwinkel
• Überprüfung der erfassten Volumenbereiche
LW TW
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 8ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Prüfbereiche - Beispiel ND- Läufer
~7800 mmWellendurchmesser~400-1500 mm
4
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 9ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Konstruktionsentwurf kleiner Rotorscanner
Alstom Inspection Robotics AG (AIR)Zürich
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 10ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Konstruktionsentwurf großer Rotorscanner
Alstom Inspection Robotics AG (AIR)Zürich
Scanachseca. 500 mm
5
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 11ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Komponenten des Prüfsystems
LaptopPA Gerät Motor-
Controller
großer RotorscannerVariante 1
AlstomPrüfbuggy
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 12ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Prüfung freier Wellenbereiche mit großem Rotorscanner
6
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 13ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Großer Rotorscanner - Variante 2
• verkürzte Scanachse (300 mm)
• stabilere Konstruktion
• Gelenkarm für Prüfkopfhalterung
Scanachseca. 300 mm
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 14ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Modellrechnungen an 2 mm Flachbodenbohrungenzur Simulation der Echohöhenverhältnisse
• Bohrungsorientierungen: 0°, 7°, 14°, 21°, 28°
0°7°
14°21°
28°
7
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 15ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Validierung an Flachbodenbohrungen (FBB)
8 mm FBB320 mm Schallweg
8 mm FBB320 mm Schallweg
RW
Um
fang
sric
htun
g
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 16ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Validierung an Flachbodenbohrungen (FBB)
B- Bild:
ø 4 mmø 6 mmø 8 mm
ø 10 mm
RW
Testkörper mit4, 6, 8 und 10 mm FBBund Rückwandecho
8
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 17ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Konzept zur Empfindlichkeitseinstellung
• Bestimmung des einschallwinkel-abhängigen Verstärkungsausgleichs
• Halbzylinder mit 2 mm FBB in betrachteten Winkeln
• verschiedene Halbzylinderdurchmesser
• Tiefenabhängiger Verstärkungszuschlag
• Bestimmung der Grundverstärkung an Rückwand des zu prüfenden Läufers
0°14°28°
45°
70°2 mmFBB
�
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 18ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
• manuelle Läuferprüfung dauert ca. 50 Stunden(5 Tage à 10 Stunden)
• diverse Prüfkopfkeile benötigt, häufiger Vorlaufkeilwechsel
• häufiger Wechsel beinhaltet Zeitverlust und birgt Gefahr von Justierfehlern
• Läufer muss während der Prüfung gedreht werden können
• dauerhafte Bildschirmbeobachtung führt zur Ermüdung des Prüfers
Zusammenfassung - manuelle Prüfung
9
St. Gallen Dachtagung 2008 - 30/04/2008 - P 19ALSTOM © 2007. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Zusammenfassung - mechanisierte Prüfung
• erwartete Zeitersparnis um ca. Faktor 2 - 3
• verbesserte Dokumentation durch Datenspeicherung und bildhafte Auswertung
• bessere Möglichkeiten zur Beobachtung von Befunden über die Zeit
• weniger Vorlaufkeilwechsel, geringere Fehlergefahr
• Verringerung des menschlichen Einflussfaktors
• Läufer muss nicht drehbar sein
• Datenauswertung kann off-line erfolgen
www.alstom.com
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
10