[发明专利]燃气涡轮构件监测

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及涡轮机系统。更具体而言，本文公开的主题涉及燃气涡轮机系统的观察。

背景技术

涡轮机(例如，燃气涡轮和/或蒸汽涡轮)在高温和高压下操作，这可引起那些涡轮机中的材料退化，且有时失效。在一些涡轮机中，例如，燃气涡轮中，构件使用热等静压(HIP)过程维护(例如，处理和/或修理)。HIP为有时用于减小金属的孔隙度(和增大陶瓷材料的密度)的制造过程。HIP可改善材料的机械性能和可工作性。HIP涉及使构件经历高压容纳器皿中的升高的温度和等压气体压力，例如，使用惰性气体。

在一些涡轮机中，HIP用于维护(例如，处理和/或修理)构件如喷嘴和动叶。其可有益于确定HIP过程对构件的有效性。通常，为了确定构件上的HIP过程的有效性，破坏性测试用于确定HIP过程之前和之后的构件的蠕变空隙或孔隙度。该破坏性测试可能昂贵且耗时。此外，在一些情况中，破坏性测试可需要将构件发送至外界的供应商，其可引起延迟和关于控制技术的问题。

发明内容

本发明的各种实施例包括用于监测燃气涡轮构件的方法。在一些情况下，该方法包括：分析燃气涡轮机构件以检测燃气涡轮机构件的空隙或孔隙度中的至少一者，同时在分析期间保持燃气涡轮机构件的结构完整性；以及提供指令以响应于检测到空隙或检测到孔隙度超过阈值中的至少一者而在燃气涡轮机构件上执行热等静压(HIP)过程。

本发明的第一方面包括一种方法。该方法可包括：分析燃气涡轮机构件以检测燃气涡轮机构件的空隙或孔隙度中的至少一者，同时在分析期间保持燃气涡轮机构件的结构完整性；以及提供指令以响应于检测到空隙或检测到孔隙度超过阈值中的至少一者而在燃气涡轮机构件上执行热等静压(HIP)过程。

本发明的第二方面包括一种用于监测燃气涡轮机构件的方法。该方法包括：分析燃气涡轮机构件以检测燃气涡轮机构件的空隙或孔隙度中的至少一者，同时在分析期间保持燃气涡轮机构件的结构完整性；将燃气涡轮机构件的分析与针对燃气涡轮机构件的修理标准阈值相比较；以及提供指令以响应于确定燃气涡轮机构件的分析超过修理标准阈值而在燃气涡轮机构件上执行热等静压(HIP)过程。

本发明的第三方面包括一种用于监测燃气涡轮机构件的方法。该方法可包括：分析燃气涡轮机构件以检测燃气涡轮机构件的空隙或孔隙度中的至少一者，同时在分析期间保持燃气涡轮机构件的结构完整性；提供指令以响应于检测到空隙或检测到孔隙度超过阈值中的至少一者而在燃气涡轮机构件上执行热等静压(HIP)过程；响应于检测到空隙和孔隙度并未超过阈值而将燃气涡轮机构件归类为不需要HIP过程；在HIP过程之后响应于在燃气涡轮机构件上执行HIP过程来分析燃气涡轮机构件；以及通过将用以检测空隙或孔隙度中的至少一者的燃气涡轮机构件的分析与HIP过程之后的燃气涡轮机构件的分析相比较来确定HIP过程的有效性。

方案1：一种方法，包括：

分析燃气涡轮机构件以检测燃气涡轮机构件的空隙或孔隙度中的至少一者，同时在分析期间保持燃气涡轮机构件的结构完整性；以及

提供指令以响应于检测到空隙或检测到孔隙度超过阈值中的至少一者而在燃气涡轮机构件上执行热等静压(HIP)过程。

方案2：根据方案1的方法，其特征在于，方法还包括在HIP过程之后分析燃气涡轮机构件。

方案3：根据方案2的方法，其特征在于，方法还包括通过将用以检测空隙或孔隙度中的至少一者的燃气涡轮机构件的分析与在HIP过程之后的燃气涡轮机构件的分析相比较来确定HIP过程的有效性。

方案4：根据方案1的方法，其特征在于，燃气涡轮机构件包括用于燃气涡轮机的蠕变限制构件。

方案5：根据方案4的方法，其特征在于，蠕变限制构件包括喷嘴或动叶中的至少一者。

方案6：根据方案1的方法，其特征在于，分析包括执行燃气涡轮机构件的计算断层(CT)扫描。

方案7：根据方案1的方法，其特征在于，分析包括执行燃气涡轮机构件的微聚焦分析。

方案8：根据方案1的方法，其特征在于，分析在与用于收纳燃气涡轮机构件的燃气涡轮机相同的物理位置处执行。

方案9：根据方案8的方法，其特征在于，分析在燃气涡轮机内的现场执行。

方案10：根据方案1的方法，其特征在于，空隙包括相比于之前形成的燃气涡轮机构件的大小值相比较的燃气涡轮机构件的大小变化，并且其中分析包括确定空隙的尺寸。

方案11：一种用于监测燃气涡轮机构件的方法，方法包括：