автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Повышение эффективности вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок роторов длительно работающих паровых турбин

005044753

Колосков Дмитрий Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК РОТОРОВ ДЛИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ПАРОВЫХ ТУРБИН

Специальность 05.11.13. - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 МАЙ 2012

Москва-2012 г.

005044753

Работа выполнена в НУЦ «Каскад» в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики» (МГУПИ).

Научный руководитель Шкатов Петр Николаевич

доктор технических наук, профессор, директор НУЦ «КАСКАД» МГУПИ

Официальные оппоненты Покровский Алексей Дмитриевич

доктор технических наук, профессор кафедры «Электротехника и интроскопия» МЭИ (технический университет)

Петушков Сергей Михайлович кандидат технических наук, Заведующий лабораторией «Электромагнитной и капиллярной дефектоскопии» ОАО НПО «ЦНИИТМАШ»

Ведущая организация: ОАО "Центральный научно-исследовательский технологический институт " (ЦНИТИ)

Защита состоится 29 мая 2012 года в 14м часов на заседании диссертационного совета Д212.119.01 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики» (МГУПИ) по адресу: 107996, г. Москва, ул. Стромынка, д. 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

сударственный университет приборостроения и информатики».

азмещены на официальных ://www.vak.ed.gov.ru и Госу-1я высшего профессиональ-

Сведения о защите и автореферат диссертации сайтах ВАК Министерства образования и науки РФ http дарственного бюджетного образовательного учрежден ного образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики» (МГУПИ) http://www.mgupi.ru.

Автореферат разослан "27" апреля 2012 г.

ГОУ ВПО «Московский го-

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.119. д.т.н., профессор

В.В.Филинов

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность.

Техническая диагностика в последнее время приобретает особую актуальность в тепловой энергетике в связи с достижением предельных значений ресурсных параметров машин и оборудования. Наиболее дорогостоящие и технически сложные в изготовлении и эксплуатации элементы энергооборудования - паровые турбины, 'есурс паровых турбин тепловых электростанций (ТЭС) в значительной степени определяется роторами высокого и среднего давления. Опыт эксплуатации энергооборудования ТЭС показал, что к наиболее уязвимым элементам роторов относятся выполненные в них тепловые канавки. В донной части тепловых канавок возможно возникновение продольных трещин, дальнейшее развитие которых может привести к разрушению ротора. При длительной эксплуатации паровой турбины за счет образования трудноудаляемых твердых отложений на поверхности тепловой канавки ее вихретоковая дефектоскопия существенно затрудняется. Это определяет актуальность темы диссертации, направленной на создание высокоэффективных средств вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок.

1.2. Состояние проблемы.

Промышленный выпуск средств вихретоковой дефектоскопии оборудования тепловой энергетики осуществляют многие отечественные и зарубежные фирмы, среди которых наибольшую известность имеют ЗАО МНПО «СПЕКТР», «КРО-ПУС», «ЛУЧ» (Россия), Zetec, TesTex, DeFelsko (США), Namicon (Италия), Rohmann [Германия), Interkontrol (Франция), Hocking (Великобритания) и др. Известна разработка ЗАО МНПО «СПЕКТР» для дефектоскопии тепловых канавок на основе дефектоскопа ВД-88 со специализированным вихретоковым преобразователем (ВТП). Данным преобразователем удавалось выявлять дефекты на начальном этапе эксплуатации турбин. Однако с увеличением срока эксплуатации турбин сигналы от дефектов маскировались шумовой составляющей, связанной с образованием твердых отложений, неравномерно распределенных вдоль канавки. Эти отложения не удается полностью устранить и после тщательной механической зачистки.

13. Цель работы и задачи исследования.

Цель данной работы - повышение селективности и пороговой чувствительности средств вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

• определить типы ВТП, перспективные для выявления дефектов в донной части тепловой канавки;

• исследовать влияние дефектов в донной части тепловой канавки, а также вариации параметров контролируемого объекта и условий контроля на сигналы различных ВТП и выбрать наиболее перспективный тип ВТП;

• провести расчетно-теоретическое исследование выбранного ВТП и провести оптимизацию его конструкции и параметров;

• провести экспериментальные исследования для оценки достоверности зависимостей, полученных расчетным путем;

• провести натурные экспериментальные исследования и по их результатам про-

вести коррекцию параметров разрабатываемого ВТП и выбрать способ обрабо. получаемой информации;

• обеспечить практическую реализацию дефектоскопии тепловых канавок на < нове выполненных исследований.

1.4. Методы исследования:

Для теоретических исследований взаимодействия ВТП с контролируем!

объектом применялось математическое моделирование на основе метода конечн

элементов. Экспериментальные исследования проводились с помощью компьюте!

зированной многофункциональной установки «КОМВИС ЛМ».

1.5. Научная новизна работы заключается в следующем:

• Определены специфические факторы, влияющие на результаты вихретоков дефектоскопии тепловых канавок длительно работающих роторов паровых тз бин: хаотичное изменение положения ВТП при сканировании из-за наличия стенках и донной части канавки трудноудаляемых твердых отложений, налич магнитной окалины, электромагнитная неоднородность металла.

• Исследовано распределение плотности вихревых токов в донной части и стенк тепловой канавки, а также вторичного электромагнитного поля в зоне контро при различных вариантах и режимах возбуждающей системы.

• Показано, что в возбуждающую обмотку целесообразно выполнять с П-образн! сердечником при размещении витков катушки на его верхней перемычке. Э обеспечивает равномерную чувствительность к дефектам типа продольных т{ щин по всему поперечному сечению донной части канавки.

• Установлено, что измерительную систему целесообразно выполнять в виде р< мещенных в межполюсном пространстве П-образного сердечника двух диф4 ренциально включенных и установленных друг над другом измерительных кат щек с ферромагнитными сердечниками параллельными плоскости рабочего тс ца сердечника.

• Разработан ВТП с повышенной селективной чувствительность к дефектам ти трещин в донной части тепловых канавок роторов паровых турбин, находивши ся в эксплуатации. Повышение селективной чувствительности достигается пул обеспечения ортогональности напряжений, вносимых за счет влияния дефекта за счет влияния мешающих факторов (перекоса и вариации рабочего зазора) счет выбора зазора между сердечниками измерительной и компенсационной к тушек и соотношения витков между ними.

• Установлены зависимости выходных сигналов разработанного ВТП при возде ствии дефектов различной глубины и положения в донной части тепловой кана ки, вариации электромагнитных параметров металла и изменений положен чувствительного элемента в процессе сканирования. На основании полученш зависимостей предложена методика одновременного подавления двух силы влияющих мешающих факторов путем соответствующего выбора рабочей част ты и амплитудно-фазовой обработки сигнала.

1.6. Практическая ценность работы заключается в том, что:

• Разработана и реализована конструкция специализированного ВТП для дефект скопии донной части тепловой канавки роторов паровых турбин.

Разработана методика вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок роторов паровых турбин.

,7. Реализация и внедрение результатов работы:

Разработанный специализированный вихретоковый преобразователь внедрен на ряде предприятий в составе систем вибродиагностики;

на основе выполненных исследований и разработок организован мелкосерийный выпуск преобразователя ВТПШ*8 на специализированном предприятии «Гло-балТест» (г. Саров).

.8. Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на xix Всероссийской онференции по неразрушающему контролю и технической диагностике, на XV 1сероссийской научно-технической конференции «Новые информационные техно-огии», на НТС Всероссийского теплотехнического института.

.9. Публикации.

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 2 без соавторов, в журналах из перечня ВАК ведущих рецензируемых научных журналов и изда-:ий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссер-аций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Список работ приведи в автореферате.

.10.Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 105 страницах, иллюстрируется 56 ри-унками и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 155 на-1менований.

.11.Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

Для надежного выявления дефектов в донной части тепловых канавок роторов паровых турбин находящихся в эксплуатации вихретоковым методом необходимо подавление сильно влияющих мешающих факторов, связанных с перекосами и смещениями вихретокового преобразователя в поперечном сечении канавки при сканировании;

> Для дефектоскопии донной части тепловой канавки наиболее эффективен вихретоковый преобразователь с возбуждающей системой, включающей П-образный сердечник и измерительной системой, обеспечивающей измерение изменения тангенциальной составляющей вторичного электромагнитного поля в межполюсном пространстве сердечника; i Одновременное подавление сразу двух сильно влияющих мешающих факторов: перекоса оси и вариации рабочего зазора, при использовании разработанного ВТП достигается амплитудно-фазовым методом с коррекцией режима на конкретном роторе.

!. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулиро-1аны цель исследования и решаемые задачи, указаны наиболее важные научные ре-¡ультаты и приведены основные положения, представляемые к защите.

В первой главе показано, что тепловая канавка ротора относится к зонам высокой вероятность развития трещин. При пусках и остановках турбин на их п верхностях возникают термические (температурные) напряжения, по значению пр восходящие предел текучести стали и способствующие зарождению и развити трещин по механизму малоцикловой усталости. При этом наибольшие термичесю напряжения имеют место в донной части канавок.

По литературным данным проведен анализ механизма и скорости разрушен! ротора при образовании трещин в донной части тепловых канавок. Это позволш выбрать, согласованную с ведущим в данной отрасли предприятием - ОАО «Вс российский теплотехнический институт» пороговую глубину трещин Апор =1м при превышении которых дефекты безусловно должны выявляться. Здесь же пров ден анализ известных технических решений, направленных на дефектоскопию те ловых канавок или подобных объектов, в частности, резьбовых соединений. Резул таты выполненного анализа показали, что при использовании известных технич ских решений шумовая составляющая сигнала, маскирующая сигналы от дефект! достаточно велика. Установлено, что шумовая составляющая сигнала формирует за счет неравномерного распределения даже после механической зачистки по п верхности канавки твердых отложений. Они приводят к смещениям чувствительн го элемента ВТП в поперечном сечении канавки при ее сканировании. Кроме toi электромагнитное взаимодействие ВТП с контролируемым объектом изменяется и за наличия магнитных свойств в твердых отложениях, включающих окалину. На о нове проведенного анализа формулируется цель и задачи диссертации.

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию электромагнитно! взаимодействия различных вариантов выполнения возбуждающей и измерительнс систем с тепловой канавой. Исследование проводилось методом конечных элеме; тов (МКЭ) на основе сертифицированной программы ANSYS. Продольное и поп речное сечения соответствующей геометрической расчетной модели для признание наиболее эффективной схемы построения ВТП приведены на рис. 1.

ВТП состоит из возбуждающей системы, выполненной в виде катушки инду тивности с П-образным сердечником и измерительной системы, состоящей из дв} дифференциально включенных измерительных катушек со стержневыми сердечн: ками. Принцип действия ВТП, выполненного по предложенной схеме, заключает«

в следующем. Возбуждающая система создает вихрг

вые токи, ось которых в межш

rtîUw'

б)

Рис. 1. Геометрическая расчетная модель для МКЭ а) продольное, б) поперечное сечения

а) б)

Рис. 2. Распределение плотности вихревых токов на поверхности канавки: а) - витки возбуждающей катушки размешены на боковых стержнях П-образного сердечника,

б) - на верней перемычке П-образиого сердечника.

тосном пространстве П-образного сердечника направлена вдоль тепловой канавки. Напряженность вторичного магнитного поля вихревых токов Нет имеет здесь пре-шущественно тангенциальную составляющую Нет,„ направленную параллельно денной поверхности канавки. При наличии продольной трещины реакция вихревых гоков, обтекающих ее, изменяется. Реакция вихревых токов измеряется измеритель-шми катушками, преимущественно нижней, имеющей большую магнитную связь с вихревыми токами в донной части канавки. Одновременно на измерительные катушки воздействует напряженность магнитного поля рассеяния П-образного сердечника и магнитное поле вихревых токов, возбужденных в стенках тепловой канавки. Они создают неинформативную составляющую вносимого в измерительные катушки напряжения. За счет дифференциального включения измерительных катушек обычно происходит ослабление как неинформативной, так и информативной вставляющих. Цель исследования состоит в наиболее рациональном выборе размеров сердечников, их взаимного положения, распределения витков катушек и их соотношения с точки зрения максимального отношения влияния вариации информативных и неинформативных параметров на выходной сигнал ВТП.

В расчетной модели дефекты были представлены длинными прорезями глубиной Н с различным угловым положением (<р = 0°, 45° и 90°) в поперечном сечении донной части канавки (рис. 1-6). Одна из задач состояла в выравнивании чувствительности к дефектам одинаковой глубины /г с различным угловым положением (р. Эта задача решалась путем изменения распределения витков на П-образном сердечнике.

Выполненные расчеты показали, что при размещении витков на верхней перемычке (рис. 2-а) плотность тока по поверхности канавки распределяется более равномерно, по сравнению с вариантом размещения витков на боковых стержнях П-образного сердечника (рис. 2-6). При этом в обоих случаях максимальная плотность тока имеет место в нижней точке поверхности поперечного сечения канавки. В соответствии с этим следует ожидать более равномерной чувствительности к трещинам с различным угловым положением при размещении витков на верхней перемычке.

В процессе расчетов вычислялись комплексы гармонических напряжений С/, наводимые в измерительных катушках исследуемых вариантов вихретокового преобразователя ВТП при различных условиях:

7

а) - на боковых стрежнях, б) на верхней перемычке

• напряжение холостого хода Ц0, наводимое без взаимодействия ВТП с контрол руемым объектом;

• напряжение Цж, наводимое на бездефектном участке при симметричном расп ложении ВТП в канавке с номинальным зазором;

• напряжение Цж„ наводимое на бездефектном участке при симметричном расп ложении ВТП в канавке при отклонении зазора от номинального;

• напряжение С/,„„ наводимое на бездефектном участке при прекосе ВТП в канавк

• напряжение Ц^, наводимое на дефектном участке при симметричном располож нии ВТП с номинальным рабочим зазором в канавке;

• напряжение Ц,„, наводимое на дефектном участке при прекосе ВТП, установле ного с номинальным зазором при симметричном положении в канавке;

• напряжение Ц^,, наводимое на дефектном участке при рабочем зазоре, отличнс от номинального и симметричном положении ВТП.

Приведенные на рис. 3 результаты показывают, что при размещении витю катушки на боковых стержнях величина АЦ,* возрастает. При этом большая велич на приращения, порядка 10 %, имеет место для дефектов, расположенных на нижнс части дна канавки (ер = 0). Следовательно, изменение углового положения <р дефек при размещении витков возбуждающей обмотки на боковых стержнях сердечни оказывает большее влияние на регистрируемые сигналы ВТП. Рассчитанные год графы (не приведены) приращения относительного напряжения вносимого д : фектами разной глубины А с различным угловым положением (р в дне канавке от 1 глубины показали, что фаза вносимого дефектами напряжения постоянна и не зав сит от их глубины, а также угловой ориентации при обоих способах размещен) витков возбуждающей обмотки.

Другой важный параметр ВТП, требующий оптимизации, выбор размеров размещения измерительных катушек. Верхняя измерительная катушка использует для подавления неинформативной составляющей напряжения (компенсации), вн симой в нижнюю катушку. В соответствии с этим нижняя измерительная катушка J рабочая, а верхняя - компенсационная. Очевидно, что рабочая измерительная к

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

в донной части канавки

тушка должна размещаться как можно ближе к донной части канавки. Остается выбрать рациональное размещение компенсационной катушки. Для этого проводилось исследование топографии магнитного поля в межполюсном пространстве П-образного сердечника измерительной системы. На рис. 4, приведено распределение амплитуды [£, и квадратурных составляющих 11е(/£) и !т(/£) осевой составляющей комплекса напряженности магнитного поля Н,, совпадающей по направлению с продольной осью канавки вдоль оси у, параллельной стенкам канавки. Напряженность Я, создается здесь системой возбуждения, установленной симметрично и с номинальным зазором на бездефектном участке канавки. На рис. 5 показано изменение Д//гД, создаваемого в межполюсном пространстве сердечника по оси у, при взаимодействии с дефектом в донной части канавки. Анализ полученных зависимостей и Л//,„ показывает, что в зоне у = 4...6 мм Я, изменяется несущественно, АНУ„ при у = 4 мм изменяет знак фазы и мало изменяется в диапазоне у = 6... 10 мм. Отмеченная закономерность позволила при дифференциальном включении рабочей и компенсационной катушек подавить влияние неинформативной части напряжения и при этом не ослабить, а усилить влияние дефекта.

Результаты теоретического исследования проверялись экспериментально. Расхождение результатов расчета и эксперимента было сопоставимо с погрешностью выполненных экспериментов.

Третья глава посвящена созданию методики вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок длительно работающих паровых турбин на основе разработанного вихретокового преобразователя. Для надежного выявления дефектов необходимо эффективное подавление влияния мешающих факторов. К ним, как уже было отмечено выше, относятся вариация рабочего зазора 2 и перекос оси ВТП. Избавиться от них путем механической стабилизации проблематично. Это связано с тем, что в результате многократной механической зачистки тепловых канавок роторов длительно работающих паровых турбин профиль канавок получает неравномерные по длине отклонения. Кроме того, остатки твердых отложений в виде окалины после их механической зачистки распределяются неравномерно.

Н„ 4 и

50 ;

-40 ^

¿о

30 :

10 1

Нг_Ве 0

Н2_1т 0 10 •

Н2_авб ;

■го |

-30

У»м •40 5

0.002 0.004 0,006 0,008 0,01 0.012 0,014

1С. 4. Распределение Иг в межполюсном пространстве сердечника но оспу, на бездефектном участке

Рис. 5. Изменения А//,,, создаваемого в межполюсном пространстве сердечника по оси у, при взаимодействии с дефектом

0,025

0,02 »-❖—ось

поворота на нижнем

0,015 I

0,01 |...........nüüopürj и

\ цемтрс

0,005

Рис. 6. U*„„= U\„ (a):fi= 30 кГц

Компенсация при 2=0,8 мм,/= 30 кГц

! Im U

На рис. 6 приведены зависимости и*мя от угла а наклона ВТП относительно оси, проходящей через центр и через торцы боковых стержней, соответственно. Полученные зависимости показывают, что наклоны относительно оси, проходящей через центр, приводят к изменениям вносимого напряжения на величину сопоставимую с воздействием дефекта глубиной Л > 0,6 мм.

На рис. 7 приведены зависимости и*жг при отклонении рабочего зазора 2 от номинальной величины 2 = 0,8 мм, при котором проводилась компенсация ВТП для симметричного положения и на бездефектном участке. Из приведенных графиков видно, что отклонение рабочего зазора от номинального на величину ±0,3 мм приводит к такому же изменению выходного сигнала, которое возникает при воздействии дефекта глубиной к = 0,5. ..1,0 мм. Эффект, соответствующий уменьшению рабочего зазора, может возникать, например, при наличии окалины соответствующей толщины в донной части канавки.

Таким образом, влияние вариации а и 2 при сканировании тепловой канавки длительно работающего ротора приводит к существенному изменению выходного сигнала ВТП, маскирующему дефекты.

Для подавления влияния одного мешающего фактора используется

V

: vi«

Рис. 8. Годографы U\„ = (/»„(А, а, z) Компенсация при Z = 0,8 мм,/= 15 кГц

амплитудно-фазовый метод. Вместе с тем в данном случае необходимо одновременное подавление двух факторов. Обычно для решения подобной задачи используется двухчастотный метод. Однако это приводит к существенному усложнению, как приборной реализации, так и настройки прибора перед контролем. Для возможности реализации отстройки сразу от двух мешающих факторов амплитудно-фазовым методом необходимо добиться коллинеарности векторов соответствующих им приращений вносимого напряжения ВТП. На рис. 8 приведены годографы и',и = (/„„(Л, а, г). Из приведенных годографов видно, что векторы приращения напряжения АЦ д и ли п под влиянием дефекта и перекоса по фазе изменяются незначительно, а фаза АС/\ имеет перегиб. Однако на рабочем участке изменения рабочего зазора 0,9... 1,2 мм изменения фазы Д(/г незначительны.

Как известно, при изменении рабочей частоты и электромагнитных свойств металла контролируемого объекта фазовые углы между векторами приращений {/,„ под влиянием различных факторов изменяются. В связи с этим исследовались фазовые соотношения между Д и д, Л £/*„ и АЦ*г, как при вариации рабочей частоты, так и при вариации электромагнитных свойств металла.

На рис. 9, в частности, показано, что при относительной магнитной проницаемости стали ц = 500 и её удельной электрической проводимости а = 2,85 МСм/М необходимые условия достигаются при рабочей частоте/ = 30 кГц.

Для наиболее популярной роторной стали 34ХМА проводились расчеты фазовых соотношений между ДС/*д, Д С/*п и Д (¿'г в широком диапазоне частот. Полученные результаты приведены на рис. 10. Они показывают, что для дефектоскопии тепловых канавок роторов, изготовленных из данной стали оптимальна частота /= 7 кГц. На этой частоте вектора АЦ'г и Д и'„ коллинеарны и составляют с вектором Д и'Л близкий к 80° угол.

Зависимости, подобные представленной на рис. 10, имеют место и для других марок стали Р2, Р2МА, ЭИ-415, 25Х1М1ФА, 20ХЗМВФА. Проведенные исследова-

0.03

!ти\

ш

1<

0.03

Рис. 9. Вектора приращения АСЛ,, А 1/„ и М/2 при ц = 500, <7= 2,85 МСм/М,/= 30 кГц

Рис. 10. Изменение сдвига фаз между приращения Л£/"п и&и\ в зависимости от частоты

ния показывают, что при выполнении условия коллинеарности векторов&и"г и А и' их фазовый сдвиг относительно ДЦ*а составляет не менее 55°, что вполне достаточ но для надежной отстройки.

Установленная закономерность позволяет провести настройку прибора даж при отсутствии образца из стали, имеющей те же электромагнитные характеристи ки, что и контролируемый объект. Для этого необходимо иметь три образца из раз ных марок роторной стали, отличающиеся по своим электромагнитным свойствам.

Последовательность операций при настройке прибора должна быть следую

щей.

1. Устанавливают минимальную из оптимальных частот для всего ряда ста лей рабочую частоту/< 3 кГц

2. Вихретоковый преобразователь размещают в тепловой канавке контроли руемого ротора на заведомо бездефектном участке, компенсируют, имити руют вариацию зазора и отстраиваются от него, регулируя фазу опорной напряжения.

3. Имитируют изменение перекоса оси ВТП и проверяют выполнение от стройки и от этого мешающего фактора.

4. Последовательно увеличивают рабочую частоту и повторяют п. 2 и п. ; пока не получат ухудшение условий отстройки при новой частоте.

5. Устанавливают рабочую частоту, соответствующую наилучшим условиям, отстройки.

6. Используя комплект из 3-х контрольных образцов, выполненных из раз личных марок сталей, определяют на каком из них условия отстройки сов падают наилучшим образом.

7. По отобранному контрольному образцу с искусственным дефектом уста навливают порог срабатывания сигнализации дефектоскопа при взаимо действии ВТП с искусственным дефектом глубиной А = 0,5 мм, не меня) фазы опорного напряжения.

Проведенный анализ показывает, что возможная при таком способе настройкг погрешность в установке порогового уровня, не превышает 10%. Этого удается избежать, если марка стали ротора и контрольного образца с искусственным дефеит одинаковы. Однако и в этом случае рекомендуется устанавливать фазу опорного на пряжения, пользуясь контролируемым объектом.

Четвертая глава посвящена практической реализации вихретоковой дефектоскопии ротора тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин. Е соответствии с проведенными исследованиями и полученными peкoмeндaциям^ была разработана конструкция и технология изготовления вихретокового преобразователя ВТПи 3*8. Эскиз разработанного преобразователя приведен на рис. II, г его внешний вид до заливки и установки крышки - на рис. 12. Корпус вихретокового преобразователя состоит из трех частей, соединяемых электронно - лyчeвoF сваркой: корпуса, защитной пластины и боковой крышки. Чувствительный элемент размещаемый в нижней части ВТП, защищен от абразивного действия металла защитной пластиной из нержавеющей немагнитной стали толщиной 0,3 мм. За счет экранирующего действия защитной пластины происходит ослабление сигнала ВТП порядка 10%, что приемлемо и не препятствует достижению требуемой пороговой чувствительности.

Рис. 11. Эскиз втпи 3x8

Рис. 12. ВТПи 3x8 без боковой крышки

Возбуждающая и измерительные обмотки наматываются вручную проводом диаметром 30 мкМ. Балансировка вихретокового преобразователя осуществляется на специально разработанном стенде включающем «КОМВИС ЛМ» и фрагмент натурного образца ротора с тепловой канавкой. Чувствительный элемент балансируется за счет подбора витков в компенсационной измерительной обмотке и вариации в незначительных пределах взаимного положения сердечников. Балансировка проверяется при чувствительном элементе закрытом защитной пластиной и размещенном

Рис. 13. Эскиз и внешний вид образца для настройки из фрагмента ротора с тепловой канавкой

Для практической реализации вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок был выбран разработанный в МГУПИ и внесенный в реестр средств измерений РФ портативный многофункциональный вихретоковый дефектоскоп-дефектомер «ЗОНД ВД-96». Вихретоковый дефектоскоп-дефектомер «ЗОНД ВД-96» имеет амплитудно-фазовую отстройку, диапазон рабочих частот от 1 до 250 кГц, возможность представления сигнала на комплексной плоскости при подключении осциллографа и дополнительной обработки сигналов при подключении выхода дефектоскопа к ПК через порт 118-232. Имеется возможность подключения ВТП с различными индуктивными и активными сопротивлениями возбуждающей обмотки в согласованном режиме. Выбранный дефектоскоп соответствует всем требованиям для реализации в полном объеме дефектоскопии тепловых канавок разработанным преобразователем.

А-А

10 30,0 +

60 V4. > \ \ \ \ \ ч ät

150

Рис. 13. Контрольный образец ОСП-Шх8-20х20х150-Р-СтНМ.

Для настройки вихретокового дефектоскопа перед контролем был и разработа ны и изготовлены контрольные образцы с искусственными дефектами, составлень методические рекомендации по дефектоскопии. Эскиз разработанного контрольной образца ОСП-Шх8-20х20х150-Р-СтНМ приведен на рис. 13.

При отсутствии информации о магнитных свойствах стали контролируемой ротора предусмотрена процедура выбора соответствующего образца путем измере ний и сопоставления сигналов, получаемых на контрольных образцах и на контро лируемом объекте. Для более эффективного подавления шумовой составляющей связанной с неравномерным распределением окалин^! после механической зачистк! канавки рассматривался вариант дополнительной обработки регистрируемых сигна лов. Так как окалина обладает магнитными свойствами, меняющимися случайны» образом, при некачественной зачистке при сканировании возникает фон, затруд няющий надежную регистрацию дефектов с величиной близкой к пороговой. Дл: подавления этого фона целесообразна цифровая фильтрация. Для ее реализации ис пользовалась возможность подключения дефектоскопа-дефектомера к ПК.

Для метрологического обеспечения дефектоскопа при дефектоскопии тепло вых канавок предложено использовать комплект из трех идентичных по своим reo метрическим размерам образцов, отличающихся своими электромагнитными свой ствами. Предложены критерии отбора сталей для этих образцов.

3. Основные результаты работы

1. Определены специфические факторы, влияющие на результаты вихретоко-вой дефектоскопии тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин. Установлено, что при сканировании тепловой канавки из-за неравномерно распределенных по ее поверхности трудно удаляемых отложений неизбежны хаотичные смещения ВТП. Это приводит к паразитным изменениям сигналов известных ВТП, превышающим полезный сигнал от дефекта с недопустимыми размерами.

2. Исследовано распределение плотности вихревых токов в донной части и стенках тепловой канавки, а также вторичного электромагнитного поля в зоне контроля при различных вариантах и режимах возбуждающей системы. Показано, что неравномерность распределения плотности вихревых токов по донной части канавки и прилегающих к ней зон существенно возрастает при смещении размещенных на П-образном сердечнике витков к донной части канавки.

3. Показано, что в возбуждающую обмотку целесообразно выполнять с П-образным сердечником с витками на его верхней перемычке. Это обеспечивает равномерную чувствительность к дефектам типа продольных трещин по всему поперечному сечению донной части канавки.

4. Установлено, что измерительную систему целесообразно выполнять в виде размещенных в межполюсном пространстве П-образного сердечника двух дифференциально включенных и установленных друг над другом измерительных катушек с ферромагнитными сердечниками параллельными плоскости рабочего торца сердечника. Это позволяет существенно ослабить влияния перекосов оси ВТП и вариации рабочего зазора на вносимое в измерительную систему напряжение при сканировании.

5. Разработан новый ВТП с повышенной селективной чувствительность к дефектам типа трещин в донной части тепловых канавок роторов паровых турбин, находившихся в эксплуатации. Схема построения ВТП, его параметры и способ настройки выбраны на основе проведенных расчетно-теоретических и экспериментальных исследований.

6. Установлены зависимости выходных сигналов разработанного ВТП при воздействии дефектов различной глубины и положения в донной части тепловой канавки, вариации электромагнитных параметров металла и изменений положения чувствительного элемента в процессе сканирования. Полученные зависимости позволили выбрать способ обработки сигналов при сканировании тепловой канавки и рациональные режимы контроля. :

7. Разработано метрологическое обеспечение средств дефектоскопии тепловых канавок роторов длительно работающих паровых турбин, учитывающее значительный разброс электромагнитных характеристик сталей различных роторов.

8. Дефектоскопия тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин практически реализована на основе вихретокового дефектоскопа-дефектомера «ЗОНД ВД-96», в совокупности с разработанными специализированным вихретоковым преобразователем, метрологическим обеспечением и методикой контроля. Проведено опытное апробирование разработанных средств и методики дефектоскопии в натурных условиях.

4. Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах.

Публикации в журналах из перечня ВАК ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук:

1. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Вихретоковый контроль тепловых канавок роторов паровых турбин.- Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.-№ 6-2(290). -2011,- С. 136-140.

2. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Математическое моделирование взаимодействия вихретокового преобразователя с дефектами в тепловых канавках роторов паровых турбин - Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии -№ 2- (292). -2012,- С. 116-119.

3. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Разработка вихретокового преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок роторов паровых турбин// Приборы - №4.-2012 - С. 1418.

Публикации в других научных журналах и изданиях

4. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Исследование вихретокового преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок роторов паровых турбин//Вестник МГУПИ.-Серия: Приборостроение и информационные технологии - М.-№ 38.- 2012 - С 99104.

5. Колосков Д.В. Математическое моделирование электромагнитного взаимодействия вихретокового преобразователя с объектом сложной формы //Труды XV Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии»,- М - 2012.-С. 75-79.

6. Колосков Д.В. Обработка информации при вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок ротора // Труды XV Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии»,- М - 2012.-С. 80-81.

7. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Исследование влияния кривизны контролируемого участка на регистрируемые сигналы при вихретоковой дефектоскопии // Тезисы докладов XIX Всероссийской конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике - Самара - 2011.

Подписано к печати 23.04.2012 г. Формат 60x84. 1/16. Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №56.

Московский государственный университет приборостроения и информатики

107996, Москва, ул. Стромынка, 20

ВВЕДЕНИЕ.

1. HEPАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

1.1 Механизмы повреждения металла роторов длительно работающих паровых турбин.

1.2 Технологии контроля роторов паровых турбин, применяемые для оценки их технического состояния.

1.3 Первичные преобразователи для вихретоковой дефектоскопии.

1.4 Вихретоковый контроль тепловых канавок и радиусных переходов на наружной поверхности роторов.

1.5 Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИХРЕТОКОВОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ДЕФЕКТАМИ В ТЕПЛОВЫХ КАНАВКАХ РОТОРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ.

2.1 Выбор и обоснованте конструкции вихретокового преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок.

2.2 Выбор метода расчета и расчетных моделей.

2.3 Теоретические исследования, направленные на выбор параметров возбуждающей и измерительной систем вихретокового преобразователя

2.4 Теоретическое исследование выходных характеристик вихретокового преобразователя.

2.5 Выводы.

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК РОТОРОВ ДЛИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ПАРОВЫХ ТУРБИН.

3.1 Исследование возможности и выбор способа остройки от влияния мешающих факторов.

3.2 Методика дефектоскопии тепловых канавок на основе амплитудно-фазового способа обработки сигнала.

3.3 Выводы.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВИХРЕТОКОВОЙ

ДЕФЕКТОСКОПИИ РОТОРА ТЕПЛОВЫХ КАНАВОК ДЛИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ РОТОРОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН.

4.1 Разработка конструкции вихретокового преобразователя.

4.2 Выбор электронного блока и его адаптация для решаемой задачи.

4.3 Разработка метрологического обеспечения для дефектоскопии тепловых канавок ротора.

4.4 Результаты практического использования разработанного вихретоковго преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок роторов.

4.5 Выводы.

Актуальность

Техническая диагностика в последнее время приобретает особую актуальность в тепловой энергетике в связи с достижением предельных значений ресурсных параметров машин и оборудования. Наиболее дорогостоящие и технически сложные в изготовлении и эксплуатации элементы энергооборудования - паровые турбины. Ресурс паровых турбин тепловых электростанций (ТЭС) в значительной степени определяется роторами высокого и среднего давления. Опыт эксплуатации энергооборудования ТЭС показал, что к наиболее уязвимым элементам роторов относятся выполненные в них тепловые канавки. В донной части тепловых канавок возможно возникновение продольных трещин, дальнейшее развитие которых может привести к разрушению ротора. При длительной эксплуатации паровой турбины за счет образования трудно-удаляемых твердых отложений на поверхности тепловой канавки ее вихретоко-вая дефектоскопия существенно затрудняется. Это определяет актуальность темы диссертации, направленной на создание высокоэффективных средств вих-ретоковой дефектоскопии тепловых канавок.

Состояние проблемы

Промышленный выпуск средств вихретоковой дефектоскопии оборудования тепловой энергетики осуществляют многие отечественные и зарубежные фирмы, среди которых наибольшую известность имеют ЗАО МНПО «СПЕКТР», «КРОПУС», «ЛУЧ» (Россия), Zetec, TesTex, DeFelsko (США), Namicon (Италия), Rohmann (Германия), Interkontrol (Франция), Hocking (Великобритания) и др. Известна разработка ЗАО МНПО «СПЕКТР» для дефектоскопии тепловых канавок на основе дефектоскопа ВД-88 со специализированным вихретоковым преобразователем (ВТП). Данным преобразователем удавалось выявлять дефекты на начальном этапе эксплуатации турбин. Однако с увеличением срока эксплуатации турбин сигналы от дефектов маскировались шумовой составляющей, связанной с образованием твердых отложений, неравномерно распределенных вдоль канавки как до, так и после зачистки.

Цель работы и задачи исследований

Цель данной работы - повышение селективности и пороговой чувствительности средств вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

• определить типы ВТП, перспективные для выявления дефектов в донной части тепловой канавки;

• исследовать влияние дефектов в донной части тепловой канавки, а также вариации параметров контролируемого объекта и условий контроля на сигналы различных ВТП и выбрать наиболее перспективный тип ВТП;

• провести расчетно-теоретическое исследование выбранного ВТП и провести оптимизацию его конструкции и параметров;

• провести экспериментальные исследования для оценки достоверности зависимостей, полученных расчетным путем;

• провести натурные экспериментальные исследования и по их результатам провести коррекцию параметров разрабатываемого ВТП и выбрать способ обработки получаемой информации;

• обеспечить практическую реализацию дефектоскопии тепловых канавок на основе выполненных исследований.

Методы исследования

Для теоретических исследований взаимодействия ВТП с контролируемым объектом применялось математическое моделирование на основе метода конечных элементов. Экспериментальные исследования проводились с помощью компьютеризированной многофункциональной установки «КОМВИС ЛМ».

Научная новизна работы

• Определены специфические факторы, влияющие на результаты вихретоко-вой дефектоскопии тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин.

• Исследовано распределение плотности вихревых токов в донной части и стенках тепловой канавки, а также вторичного электромагнитного поля в зоне контроля при различных вариантах и режимах возбуждающей системы.

• Показано, что в возбуждающую систему целесообразно выполнять в виде катушки индуктивности с П-образным сердечником при размещении витков катушки на ее верхней перемычке.

• Установлено, что измерительную систему целесообразно выполнять в виде размещенных в межполюсном пространстве П-образного сердечника двух дифференциально включенных и установленных друг над другом измерительных катушек с ферромагнитными сердечниками параллельными плоскости рабочего торца сердечника.

• Разработан новый ВТП с повышенной селективной чувствительность к дефектам типа трещин в донной части тепловых канавок роторов паровых турбин, находившихся в эксплуатации.

• Установлены зависимости выходных сигналов разработанного ВТП при воздействии дефектов различной глубины и положения в донной части тепловой канавки, вариации электромагнитных параметров металла и изменений положения чувствительного элемента в процессе сканирования.

Практическая ценность работы

На основе полученных в работе результатов:

• Разработана и реализована конструкция специализированного ВТП для дефектоскопии донной части тепловой канавки роторов паровых турбин.

• Разработана методика вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок роторов паровых турбин.

Реализация и внедрение результатов работы

• Разработанный специализированный вихретоковый преобразователь внедрен на ряде предприятий для проведения дефектоскопии роторов паровых турбин;

• на основе выполненных исследований и разработок организован мелкосерийный выпуск преобразователя ВТГШЗ><8 на специализированном предприятии «ГлобалТест» (г. Саров).

Апробация работы

Основные результаты работы доложены и обсуждены на XIX Всероссийской конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике, на XV Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии», на НТС Всероссийского теплотехнического института, в МНПО «СПЕКТР».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 2 - без соавторов, 3 - в журналах из перечня ВАК ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Список работ приведен в автореферате.

Структура и объём диссертации

Диссертационная работа изложена на 106 страницах машинописного текста, иллюстрируется 76 рисунками и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 132 наименований.

4.5 ВЫВОДЫ

1. Разработанный специализированный вихретоковый преобразователь ВТП иЗ><8 с защитой чувствительного элемента в виде протектора из нержавеющей стали обеспечивает необходимую чувствительность контроля.

2. Изготовление корпуса с опорной поверхностью на придисковую поверхность позволяет существенно стабилизировать положение чувствительного элемента относительно донной поверхности тепловой канавки при сканировании.

3. Электронный блок дефектоскопа-дефектомера «ЗОНД ВД-96» позволяет полностью реализовать возможности, заложенные в разработанный вихретоковый преобразователь.

4. Контрольный образец для настройки дефектоскопа, а также проверки работоспособности и градуировки при контроле целесообразно выполнять с плоской поверхностью донной части канавки в поперечном сечении.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Определены специфические факторы, влияющие на результаты вих-ретоковой дефектоскопии тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин. Установлено, что при сканировании тепловой канавки из-за неравномерно распределенных по ее поверхности трудно удаляемых отложений неизбежны хаотичные смещения ВТП. Это приводит к паразитным изменениям сигналов известных ВТП, превышающим полезный сигнал от дефекта с недопустимыми размерами.

2. Исследовано распределение плотности вихревых токов в донной части и стенках тепловой канавки, а также вторичного электромагнитного поля в зоне контроля при различных вариантах и режимах возбуждающей системы. Показано, что неравномерность распределения плотности вихревых токов по донной части канавки и прилегающих к ней зон существенно возрастает при смещении размещенных на П-образном сердечнике витков к донной части канавки.

3. Показано, что в возбуждающую обмотку целесообразно выполнять с П-образным сердечником с витками на его верхней перемычке. Это обеспечивает равномерную чувствительность к дефектам типа продольных трещин по всему поперечному сечению донной части канавки.

4. Установлено, что измерительную систему целесообразно выполнять в виде размещенных в межполюсном пространстве П-образного сердечника двух дифференциально включенных и установленных друг над другом измерительных катушек с ферромагнитными сердечниками параллельными плоскости рабочего торца сердечника. Это позволяет существенно ослабить влияния перекосов оси ВТП и вариации рабочего зазора на вносимое в измерительную систему напряжение при сканировании.

5. Разработан новый ВТП с повышенной селективной чувствительность к дефектам типа трещин в донной части тепловых канавок роторов паровых турбин, находившихся в эксплуатации. Схема построения ВТП, его параметры и способ настройки выбраны на основе проведенных расчетно-теоретических и экспериментальных исследований.

6. Установлены зависимости выходных сигналов разработанного ВТП при воздействии дефектов различной глубины и положения в донной части тепловой канавки, вариации электромагнитных параметров металла и изменений положения чувствительного элемента в процессе сканирования. Полученные зависимости позволили выбрать способ обработки сигналов при сканировании тепловой канавки и рациональные режимы контроля.

7. Разработано метрологическое обеспечение средств дефектоскопии тепловых канавок роторов длительно работающих паровых турбин, учитывающее значительный разброс электромагнитных характеристик сталей различных роторов.

8. Дефектоскопия тепловых канавок длительно работающих роторов паровых турбин практически реализована на основе вихретокового дефектоскопа-дефектомера «ЗОНД ВД-96», в совокупности с разработанными специализированным вихретоковым преобразователем, метрологическим обеспечением и методикой контроля. Проведено опытное апробирование разработанных средств и методики дефектоскопии в натурных условиях.

1. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р Соснин, В.Н. Филинов и др. / Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995.-448с.

2. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. Ред. В.В. Клюева. Т. 2: В 2 кн. Кн. 2: Ю.К. Федосенко, В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский, Ю.Я. Останин Вихретоковый контроль.- М.: Машиностроение, 2003. с. 340-687.

3. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. Ред. В.В. Клюева. Т. 2: В 2 кн. Кн. 2: Ю.К. Федосенко, В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский, Ю.Я. Останин Вихретоковый контроль.- М.: Машиностроение, 2003.688с.

4. Сегерленд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. -391с.

5. Сапожников А.Б. Теоретические основы электромагнитной дефектоскопии металлических тел. Томск: Изд-во ТГУ, 1980. - 308 с.

6. Сапожников А.Б. Основы электромагнитной дефектоскопии металлических тел. Докт. дисс. - Томск: ТГУ, 1951.

7. Михановский В.Н. Электромагнитная дефектоскопия в постоянном и переменном поле. Харьков: Изд-во ХГУ, 1963. - 58 с.

8. Кессених В.Н. Теория скин-эффекта и некоторые задачи дефектоскопии. ЖЭТФ, 1938, 8, вып. 5, с. 531-548

9. Шилов Н.М. Распределение индукционных токов в пластине и поля около нее.- ЖЭТФ, 1940, 10, вып. 9, с. 695-705.

10. Власов В.В., Комаров В.А. Формирование вихретокового поля дефекта в случае поверхностной трещины. Дефектоскопия, 1970, №5, с. 109-115.

11. Власов В.В., Комаров В.А. Магнитное поле вихревых токов над поверхностной трещиной в металле при возбуждении их накладным индуктором. -Дефектоскопия, 1971, №6, с. 63-75.

12. Бурцева В.А., Власов В.В. О возможности обнаружения мелких поверхностных дефектов в стальных изделиях электроиндуктивным методом. Дефектоскопия, 1974, №1, с. 120-122.

13. Бурцева В.А., Власов В.В. О магнитном поле дефекта, обусловленном вихревыми токами. -Дефектоскопия, 1967, №6, с. 23-32.97

14. Зацепин H.H. Исследование магнитного поля вихревых токов над поверхностными дефектами. Дефектоскопия, 1969, №4, с. 104-112.

15. Герасимов В.Г., Покровский А.Д., Сухоруков В.В. Решение некоторых задач вихретоковой дефектоскопии посредством математического моделирования. В кн.: Электромагнитные методы неразрушающего контроля. - Минск: Наука и техника, 1971, с. 110-120.

16. Рязанов Г.А. Электрическое моделирование с применением вихревых токов. М.: Наука, 1969.-338 с, ил.

17. Сухоруков В.В. Основы теории и проектирования вихретоковых дефектоскопов с проходными преобразователями. Докт. дисс. - М., 1979.

18. Сухоруков В.В. Математическое моделирование электромагнитных полей в проводящих средах. М.: Энергия, 1975. - 152 с.

19. Шкатов П.Н. Развитие теории и совершенствование методов и средств вихретоковой, магнитной и электропотенциальной дефектоскопии и дефекто-метрии металлоизделий. Докт. дисс. - М., 1990.

20. Клюев В.В. Исследование электромагнитных методов и разработка комплекса приборов для неразрушающего контроля дефектов, толщины и смещений изделий в процессе производства и технологических испытаний. Докт. дисс. -М., 1972

21. Беда П.Н. Зависимость вносимой ЭДС накладного датчика от параметров трещин в немагнитном металле. В кн.: Электромагнитные методы контроля. МДНТП, им. Ф.Э.Дзержинского, 1969, с. 56-63.

22. Беда П.Н. Исследование сигнала накладного датчика в зависимости от изменения размеров и расположения дефектов типа трещин. Дефектоскопия, 1970, №1, с. 62-67.

23. Демирчян К.С. Моделирование магнитных полей. Д.: Энергия, 1974. -288 с, ил. Демирян К.С, Чечурин B.JI. Машинные расчеты электромагнитных молей. - М.: Высшая школа, 1986.-240 с.

24. Дорофеев A.J1. Неразрушающие испытания методом вихревых токов. М.: Оборонгиз, 1961.

25. Тозони О.В. Расчет электромагнитных полей на вычислительных машинах. Киев: Техника, 1967. - 252 с.

26. Тетерко А .Я. Исследование электромагнитного поля поверхностных дефектов и разработка средств электромагнитной дефектоскопии. Канд. дисс. -Львов, 1976.

27. Власов В.В., Комаров В.А. Магнитное поле вихревых токов над поверхностной трещиной в металле при возбуждении их накладным индуктором. -Дефектоскопия, 1971, №6, с. 63-75.

28. Шатерников В.Е. Взаимодействие полей электромагнитных преобразователей с проводящими телами сложной формы. Дефектоскопия, 1977, №2, с. 54-63.

29. Шатерников В.Е. «Вихретоковый контроль металлических изделий сложной формы». Дефектоскопия, 1979, №9, с. 5-11.

30. Запускалов В.Г., Шатерников В.Е., Мирсаитов С.Ф. «Повышение метрологических характеристик ВТП, обусловленное устранением остаточных температурных деформаций его элементов» Контроль. Диагностика, №04, 2007.

31. Мужицкий В.Ф. К расчету магнитостатических полей рассеяния от поверхностных дефектов конечной глубины. Дефектоскопия, 1987, №7, с. 8-13.

32. Мужицкий В.Ф. Развитие теории и создание электромагнитных средств дефектоскопии изделий сложной формы. Докт. дисс. - М., 1986.

33. Мужицкий В.Ф. Модель поверхностного дефекта и расчет топографии его магнитостатического поля. Дефектоскопия, 1987, №3, с. 24-30.

34. Федосенко Ю.К. Алгоритмы определения размеров дефектов в теории вихретоковой дефектоскопии накладными преобразователями. Дефектоскопия, 1982, №11, с. 25-30.

35. Федосенко Ю.К. Вопросы теории вихретоковой дефектоскопии накладными преобразователями. Строгое математическое решение двумерных задач. Дефектоскопия, 1982, №2, с. 1-10.

36. Сухоруков В.В. Основы теории и проектирования вихретоковых дефектоскопов с проходными преобразователями. Докт. дисс. - М., 1979.

37. Сухоруков В.В., Утилин Ю.М., Чернов Л.А. Возможность определения параметров дефектов при модуляционной вихретоковой дефектоскопии. Дефектоскопия, 1977, №1, с. 7-14.

38. Пашагин А.И., Филиппов Б.А. Влияние частоты намагничивания на магнитное поле дефекта. Дефектоскопия, 1981, №8, с. 34-39.

39. Герасимов В.Г., Покровский А.Д., Сухоруков В.В. Решение некоторых задач вихретоковой дефектоскопии посредством математического моделирования. В кн.: Электромагнитные методы неразрушающего контроля. -Минск: Наука и техника, 1971,с. 110-120.

40. Dodd C.V., Deeds W.E. and Spoeri W.J. Optimizing Defect Detection in Eddy Current Testing. Materials Evalution, 1971, №3, p. 59-83.

41. Дорофеев A.JI. Неразрушающие испытания методом вихревых токов. М.: Оборонгиз, 1961.

42. Лещенко И.Г. Электромагнитные методы контроля. Автореферат докт. дисс. - Томск, 1975.

43. Клюев В.В. Исследование электромагнитных методов и разработка комплекса приборов для неразрушающего контроля дефектов, толщины и смещений изделий в процессе производства и технологических испытаний. Докт. дисс. -М., 1972.

44. Клюев В.В., Файнгойз М.Л. Контроль накладными и накладными экранными вихретоковыми преобразователями движущихся изделий. Дефектоскопия, 1974, №1, с. 106-111.

45. Родигин Н.М., Коробейникова И.Е. Контроль качества изделий методом вихревых токов. Свердловск: Машгиз, 1958.

46. Forster F. Teoretische und experimentalle Grundlagen der zerstorungfreien Werkstoffprüfung mit Wirbelstormverfahren. Zeitschrift fur Metallkunde, 1954, Bd. 45, H. 4

47. Шатерников B.E. Электромагнитные методы и средства контроля изделий сложной формы. Автореферат докт. дисс. - М., 1976. - 43 с.

48. Шкарлет Ю.М. Основы теории моделей накладных электромагнитных и электромагнито-акустических преобразователей. Дефектоскопия, 1974, №2, с. 39-45.

49. Локшина H.H., Шкарлет Ю.М. Приближенная методика расчета накладных вихретоковых датчиков. Дефектоскопия, 1970, №1, с. 41-45.

50. Соболев B.C., Шкарлет Ю.М. Накладные и экранные датчики (для контроля методом вихревых токов). Новосибирск: Наука, 1967. - 144 с.

51. Соболев B.C., Зерщикова М.Г. К расчету воздействия проводящей сферы на катушку с током. Дефектоскопия, 1965, №3, с. 60-62.

52. Ивченко Алексей Валерьевич. Разработка адаптивных вихретоковых средств контроля коррозионных поражений обшивки планера летательных аппаратов : Дис. канд. техн. наук. М., 2006.

53. Forster F., Sturnm W. Application of Magnetic and Electromagnetic Nondestructive Test Methods for Measuring Physical and Technological Material Values. -Materials Evalution, 1975, №1, p. 5-16.

54. Зацепин Н.Н. Исследование магнитного поля вихревых токов над поверхностными дефектами. Дефектоскопия, 1969, №4, с. 104-112.

55. Федосенко Ю.К. Разработка теории и создание технических средств вих-ретокового многопараметрового контроля на основе решения обратных нелинейных многомерных задач. Автореферат докт. дисс. - М., 1981 - 53 с.

56. Дорофеев A.JI. Применение электромагнитного контроля качества изделий в машиностроении. Дефектоскопия, 1979, №3, с. 5-19.

57. Дорофеев A.J1. Электроиндуктивная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1967.-232 с.

58. Дорофеев A.JL, Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1980. - 232 с.

59. Sailing H., Romanov V.G. Identification of small flaws in conductors using magnetostatic measurement. Mathematics and Computers in Simulation, 1999, 50, №5-6, p. 457-471.

60. Гончаров Б.В. Расчет вносимых параметров ВТП с учетом размеров их катушек. Дефектоскопия №1. 1990. С. 41-47.

61. Соболев B.C., Шкарлет Ю.М. Накладные и экранные датчики. -Новосибирск: Наука, Сиб.отд-ие, 1967. 144с.

62. Лещенко И.Г; Электромагнитные методы контроля. Дисс.докт. тех. наук. Томск, 1975

63. Тозони О.В. Расчет электромагнитных полей на вычислительных машинах. Киев. Техника. 1977. 252 с.

64. Тозони О.В., Маергойз Н.Д. Интегральные уравнения для расчета трёхмерного квазистационарного электромагнитного поля Изв. вузов. Электромеханика 1972 №3 с. 231-236.

65. Том А., Эйплит К. Числовые расчеты полей в технике и физике, М.:, Энергия, 1964. 206 с.

66. Perez L., Dolabdjian С., Wache W., Butin L. Eddy current sensor array//16 the World Conf. On Non-Destr. Testing. Montréal. 2004

67. Udpa L., Udpa S. Eddy current testing are we at the limits//16 the World Conf. On Non-Destr. Testing. Montréal. 2004

68. Jenkins S.A. Analysis guide eddy current modeling.-http://www.eddycentre.com/rcentre/aguite.pdf

69. Pichenot G., Buvat F., Maillot V. and Voillaume H. Eddy current modeling for nondestructive testing//16 the World Conf. On Non-Destr. Testing. Montréal. -2004

70. Технические средства диагностирования. Справочник/Под ред. В.В.Клюева. М. Машиностроение. 1998. 642 с.

71. Герасимов В.Г., Клюев В.В., Шатерников В.Е. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий.

72. М.: Энергоатомиздат, 1983. 272 с.

73. Дорофеев A.JI. Электроиндуктивная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1967. - 232 с.

74. Клюев В.В. Некоторые вопросы расчета высокочастотных накладных датчиков вихревых токов. Дефектоскопия, 1966, №4, с. 36-45.

75. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник/ В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, В.Н. Филинов и др.; Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995.- 488 с, ил.

76. Неразрушающий контроль качества изделий электромагнитными методами./ Герасимов В.Г., Останин Ю.Я., Покровский А.Д., Сухоруков В.В., Чернов JI.A. М.: Энергия, 1978. -216с.

77. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: Справочник/ Под ред.В.В. Клюева. М.: Машиностроение, Кн. 2, 1976. - 141 с, ил.

78. Шубочкин А.Е., Ефимов А.Г., "Средства вихретоковой дефектоскопии для ручного и автоматизированного контроля изделий различных отраслей промышленности." 13-я Международная Деловая встреча «Диагностика -2003» в Сочи, с.69.

79. Бакунов А.С., Ефимов А.Г. «Вихретоковый неразрушающий контроль в дефектоскопии металлоизделий» Контроль. Диагностика, Москва, Машиностроение, №04, 2009, с.21-22.

80. Мужицкий В.Ф., Бизюлев А.Н., Загидулин Р.В., Ефимов А.Г., "Вихрето-ковый дефектоскоп ВД-12НФП и методы обработки измеренного сигнала от дефекта." Дефектоскопия, 2004, № 5, с. 85-91

81. Кулаичев А. П. Компьютерный контроль процессов и анализ сигналов. -М.:Информатика и компьютеры, 1999. 330 с, ил

82. Горлач A.A. и др. Цифровая обработка в измерительной технике./ A.A. Горлач, M .Я. Минц, В.Н. Чинков. К.: Техника, 1985. - 151 с, ил.

83. Рабинер J1., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.-848 с.

84. Неразрушающий контроль. Россия. 1900-2000 гг.: Справочник/ В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, СВ. Румянцев и др.; Под ред. В.В. Клюева. 2-ое изд., исправ. и доп. М.: Машиностроение, 2002. - 632 с, ил.

85. Федосенко Ю.К. Вопросы теории вихретоковой дефектоскопии накладными преобразователями. Строгое математическое решение двумерных задач. Дефектоскопия, 1982, №2, с. 1-10.

86. Клюев В.В. Методы, приборы и комплексные системы для неразрушаю-щего контроля качества продукции заводов черной металлургии. М.: Машиностроение, 1975. - 76 с.

87. Герасимов В.Г., Клюев В.В., Шатерников В.Е. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий.

88. М.: Энергоатомиздат, 1983. 272 с.

89. Покровский А.Д. Исследование и создание многофункциональных вихре-токовых приборов и устройств для контроля изделий из ферромагнитных материалов. Докт. дисс. -М., 1982.

90. Дорофеев А.Л., Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1980. - 232 с.

91. Portable Eddy Current Flaw Detectors Электронный ресурс.: каталог продукции компании Olympus URL: (дата обращения: 17.05.2009). [http://www.olympus-ims.com/ru/ec-flaw/]

92. Eddy Current Testing Электронный ресурс.: каталог продукции GE Inspection Technologies URL: (дата обращения: 17.05.2009). [http://www.geinspectiontechnologies.com/en/products/eddycurrent/index.htm]

93. Eddy Current Test Instrument and System Электронный ресурс.: каталог продукции Rohmann Gmbh- URL: (дата обращения: 17.05.2009). [http://www.rohmann.de/cms/index.php?option=comcontent&task=blogcategory& id=16&Itemid=32]

94. Eddy Current Technology Products Электронный ресурс.: каталог продукции Zetec Inc. URL: (дата обращения: 17.05.2009). [http://zetec.com/productsbytechnology.html]

95. EDDY CURRENT PRODUCTS Электронный ресурс.: каталог продукции Centurion NDT. URL: (дата обращения: 17.05.2009). [http://www.centurionndt.com/products.htm]

96. FOERSTER RUSSLAND Каталог продукции Электронный ресурс.: каталог продукции компании Institut Dr. Foerster GmbH & Со. KGCenturion NDT.

97. URL: (дата обращения: 17.05.2009).http://www.foerster.ru/fprod/cathalog.htm.

98. Неразрушающй контроль методом вихревых токов Электронный ресурс.: каталог продукции компании: C.M.S Contrôle Mesure Systèmes - URL: (дата обращения: 17.05.2009).http://www.cmseddyscan.eom/Russian/homeru.php#.

99. Дрейзин В. Э. О статистическом подходе к решению многопараметровых метрических задач неразрушающего контроля.— Дефектоскопия, 1981, №3, С. 5—14.

100. Pham D. T., Bayro-Corrochano Е. I. Neural classifiers for automated inspection.— Inst. iVlech. Eng. 1994, v. 208, N 2, p. 83—89.

101. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е., Патент на полезную модель №63068 "Вихретоковое устройство для обнаружения поверхностных и подповерхностных трещин в деталях из токопроводящих материалов" от 13.05.2007.

102. Glentis G.O. Efficient Least Squares Adaptive Algorithms for FIR Transversal Filtering /G.O. Glentis, K. Berberidis, S. Theodoridis // IEEE Signal Processing Magazine. 1999. -V.16; N4. - P. 13-41.

103. Haykin S. Adaptive Filter Theory, 4th edition. Prentice Hall, 2002.

104. Коуэн К. Ф. H. Адаптивные фильтры: пер. с англ. / Под ред. К. Ф. Н. Коуэна и П.М. Гранта. М.: Мир, 1988.

105. Ю.Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: учебник для вузов. 2-е изд. - СПб. Литер, 2006.

106. Мужицкий В.Ф., Бизюлев А.Н., Загидулин Р.В., Ефимов А.Г., "Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП и методы обработки измеренного сигнала от дефекта." Дефектоскопия, 2004, № 5, с. 85-91.

107. Ефимов А.Г., "Использование оконной функции и метода свертки для цифровой аналитической фильтрации сигнала от дефекта" III международная конференция "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности", Москва 2004 г, с.80.

108. З.Ефимов А.Г., "Использование оконной функции и метода свертки для цифровой аналитической фильтрации сигнала от дефекта" VI международная конференция "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности", Москва 2007 г, с. 109.

109. Siegel, М., et. al, "Remaining Life Analysis of Highly Stressed Steam Turbine Components and Total Operating Enhancement." Power-Gen Europe 2007, Madrid, Spain, June 26-28, 2007.

110. Opheys, M. F., et. al, "Blade Root / Blade Attachment Inspection by Advanced UT and Phased Array Technique." 16th International Charles Parsons Turbine Conference, Dublin, Ireland, September 2003.

111. Методика определения возможности эксплуатации с трещинами и выборками литых корпусных деталей турбин с давлением пара более 9 МПа (РД153-34.1-17.458-98).

112. ГОСТ Р51751-2001. Контроль неразрушающий состояния материала ответственных высоконагруженных элементов технических систем, подвергаемых интенсивным термосиловым воздействиям. Общие требования к порядку выбора методов.

113. ГОСТ 26656-85. Техническая диагностика. Контролепригодность. Общие требования.

114. ГОСТ 27518-87. Диагностирование изделий. Общие требования.

115. ГОСТ 24278-89. Установки турбинные паровые стационарные для привода электрических генераторов ТЭС.

116. Методические указания по проведению экспресс испытаний паровых турбин ТЭС.

117. Инструкция по продлению срока эксплуатации паровых турбин сверх паркового ресурса СО 153-34.17.440-2003 Москва ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность»-2008.

118. Резинских В.Ф. Гладштейн В. И., Авруцкий Г. Д. Увеличение ресурса длительно работающих паровых турбин.-М.: МЭИ 2008 - 296 С.

119. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Вихретоковый контроль тепловых канавок роторов паровых турбин Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии,- № 6-2(290). -2011.- С. 136-140.

120. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Математическое моделирование взаимодействия вихретокового преобразователя с дефектами в тепловых канавках роторов паровых турбин Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии,- № 2- (292). -2012.- С. 116-119.

121. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Разработка вихретокового преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок роторов паровых турбин// Приборы- №4-2012.-С. 14-18.

122. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Исследование вихретокового преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок роторов паровых тур-бин//Вестник МГУПИ Серия: Приборостроение и информационные технологии,- М.-№ 38 - 2012,-С. 99-104.

123. Колосков Д.В. Математическое моделирование электромагнитного взаимодействия вихретокового преобразователя с объектом сложной формы //Труды XV Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии».- М 2012.-С. 75-79.

124. Колосков Д.В. Обработка информации при вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок ротора // Труды XV Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии».- М 2012-С. 80-81.