本發(fā)明涉及水電機組檢測，尤其是涉及一種水電機組過流部件裂紋檢測方法和檢測系統(tǒng)。
背景技術：
1、過流金屬部件做為水電機組重要組成部分，起著為水電機組引水導流、流量調節(jié)等作用，包括水輪機轉輪、導水機構、引水管道、尾水管等，其質量狀況關系著水電機組的安全經濟運行。過流金屬部件在役運行過程中長期遭受水流的沖刷、腐蝕，且水流中夾雜著大量的泥沙和腐蝕性物質，以及隨著水頭壓力的增高和水流速度的提高，加劇了過流金屬部件的磨損和腐蝕，嚴重影響著機組過流金屬部件的使用壽命。為此，在過流金屬部件的表面涂敷著一層特殊的防腐涂層，以防止水流的沖刷和腐蝕，從而保護著過流金屬部件的質量狀況。
2、過流金屬部件在長期的運行中，遭受水流沖擊、機組振動、疲勞載荷等作用，導致一些部位產生表面裂紋進而擴展斷裂，嚴重影響機組的安全運行。根據dl/t1314-2014《水電廠金屬技術監(jiān)督規(guī)程》標準規(guī)定，水電機組每次a/b級檢修期間，需對過流金屬部件開展表面無損檢測，以期及時發(fā)現金屬表面裂紋并處理消除設備的安全隱患。nb/t47013.4-2015《承壓設備無損檢測第4部分磁粉檢測》和nb/t47013.5-2015《承壓設備無損檢測第5部分滲透檢測》標準規(guī)定，對金屬部件開展磁粉或滲透檢測時，工件表面不能有油脂、污垢、鐵銹、纖維屑和其它影響檢測結果的物質，表面粗糙度ra≤25μm，且磁粉檢測時要求工件表面的非磁性涂層厚度不得超過0.05mm。而sl105-2007《水工金屬結構防腐蝕規(guī)范》標準要求水工金屬部件表面涂層≥160μm，且過流金屬部件為防止運行中涂層的脫落沖刷，更增加了涂層厚度，此涂層厚度不滿足過流金屬部件進行無損檢測表面狀況要求，故需打磨清除掉過流金屬部件表面涂層后再開展表面無損檢測工作。
3、在打磨清除涂層時，角磨砂輪機會造成金屬表面損傷，金屬材料壁厚減薄，表面無損檢測工作完成后需恢復涂層，還得經過一定的晾干時間，期間浪費大量的人力物力和工期，以及部分電站為一管多機模式，即一根引水管道引出多根岔管連接多臺機組，只有在引水管道全部表面無損檢測工作完成和涂層恢復后才能投產運行，工期更加緊張，采用常規(guī)磁粉和滲透檢測時，涂層打磨等前期準備工序以及檢測完成后對涂層恢復時間無法保證檢修工期。而采用常規(guī)渦流檢測靈敏度低，對裂紋等缺陷方向性敏感，不滿足現水電機組金屬檢測高標準的要求?，F各水電站迫切需求水電機組過流金屬部件在不清除涂層的情況下，對涂層下金屬部件開展表面無損檢測的方法。
技術實現思路
1、本發(fā)明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明在于提出一種水電機組過流部件裂紋檢測方法，所述水電機組過流部件裂紋檢測方法可以實現過流部件的表面無損檢測。
2、本發(fā)明還提出一種應用上述水電機組過流部件裂紋檢測方法的檢測系統(tǒng)。
3、根據本發(fā)明第一方面的水電機組過流部件裂紋檢測方法，包括：s1、構建過流部件仿真模型，構建陣列渦流探頭仿真模型；s2、在過流部件仿真模型上的多個位置模擬多種裂紋狀態(tài)；s3、模擬陣列渦流探頭對多個位置的多種裂紋狀態(tài)的檢測，并收集對應的模擬檢測數據；s4、根據模擬檢測數據和對應的裂紋狀態(tài)，生成過流部件的裂紋狀態(tài)數據庫；s5、根據陣列渦流探頭仿真參數制作陣列渦流探頭；s6、陣列渦流探頭檢測過流部件以獲得實體檢測數據，編碼器記錄陣列渦流探頭的檢測軌跡；s7、根據實體檢測數據在裂紋狀態(tài)數據庫中獲得對應的裂紋狀態(tài)；s8、根據檢測軌跡和對應的裂紋狀態(tài)生成過流部件裂紋分布圖像。
4、根據本發(fā)明第一方面的水電機組過流部件裂紋檢測方法，可以實現對過流部件的表面無損檢測，并且可以提高檢測效率和檢測精度。
5、根據本發(fā)明的一些實施例，所述步驟s3包括：s31、分別對多個位置的模擬檢測數據的成像效果進行判定，若多個位置的模擬檢測數據的成像效果均達到設定要求，則收集模擬檢測數據，進入步驟s4，若某個位置的模擬檢測數據的成像效果未達到設定要求，則調整該位置的陣列渦流探頭的仿真檢測參數，重新對該位置進行模擬檢測并收集模擬檢測數據，重復步驟s31。
6、根據本發(fā)明的一些實施例，在所述步驟s5和所述步驟s6之間還包括：s51、選取若干過流部件模型作為驗證模型，在驗證模型上選取若干位置作為驗證位置，選取驗證位置的一種模擬裂紋狀態(tài)作為驗證狀態(tài)，根據驗證模型的參數、驗證位置和驗證狀態(tài)制作驗證件；s52、使用陣列渦流探頭對驗證件進行檢測，獲得驗證檢測數據；s53、對比驗證檢測數據和驗證狀態(tài)對應的模擬檢測數據，若驗證檢測數據和對應的模擬檢測數據偏差小于等于a，則進入步驟s6，若驗證檢測數據和對應的模擬檢測數據偏差大于a，則調整陣列渦流探頭仿真參數，進入步驟s2。
7、根據本發(fā)明的一些實施例，在所述步驟s6之前還包括：s60、校準編碼器。
8、根據本發(fā)明的一些實施例，所述構建過流部件仿真模型包括：s11、測量過流部件的尺寸和材料特性，以獲得過流部件的尺寸參數和材料特性參數；s12、根據過流部件的尺寸參數和材料特性參數，在仿真軟件中構建過流部件的仿真模型。
9、根據本發(fā)明的一些實施例，所述過流部件包括：部件本體和涂層，所述涂層涂敷在所述部件本體的表面，所述尺寸參數包括：所述部件本體的三維尺寸和所述涂層的厚度；所述材料特性參數包括：所述部件本體的材質、所述部件本體的磁導率、所述部件本體的電導率、所述涂層的磁導率和所述涂層的電導率。
10、根據本發(fā)明的一些實施例，所述過流部件包括：水輪機轉輪、導水機構、引水管道和尾水管。
11、根據本發(fā)明第二方面的檢測系統(tǒng)，應用上述根據本發(fā)明第一方面的水電機組過流部件裂紋檢測方法，所述檢測系統(tǒng)包括：計算機，所述計算機用于構建、存儲過流部件的裂紋狀態(tài)數據庫，并處理檢測數據；陣列渦流探頭和編碼器，所述陣列渦流探頭和所述編碼器均與所述計算機電連接；顯示單元，所述顯示單元與所述計算機電連接，所述顯示單元用于顯示過流部件裂紋分布圖像。
12、根據本發(fā)明第二方面的檢測系統(tǒng)，通過應用上述根據本發(fā)明第一方面的水電機組過流部件裂紋檢測方法，可以實現對過流部件的表面無損檢測，并且可以提高檢測效率和檢測精度。
13、根據本發(fā)明的一些實施例，所述的檢測系統(tǒng)還包括：檢測支架，所述陣列渦流探頭和所述編碼器均設置在所述檢測支架上。
14、根據本發(fā)明的一些實施例，所述過流部件包括多個過流部位，所述陣列渦流探頭為多個，多個所述陣列渦流探頭與多個所述過流部位一一對應。
15、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
1.一種水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，所述步驟s3包括：
3.根據權利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，在所述步驟s5和所述步驟s6之間還包括：
4.根據權利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，在所述步驟s6之前還包括：
5.根據權利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，所述構建過流部件仿真模型包括：
6.根據權利要求5所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，所述過流部件包括：部件本體和涂層，所述涂層涂敷在所述部件本體的表面，所述尺寸參數包括：所述部件本體的三維尺寸和所述涂層的厚度；
7.根據權利要求1所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，其特征在于，所述過流部件包括：水輪機轉輪、導水機構、引水管道和尾水管。
8.一種檢測系統(tǒng)，其特征在于，應用權利要求1-7任一項所述的水電機組過流部件裂紋檢測方法，所述檢測系統(tǒng)包括：
9.根據權利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括：檢測支架，所述陣列渦流探頭和所述編碼器均設置在所述檢測支架上。
10.根據權利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述過流部件包括多個過流部位，所述陣列渦流探頭為多個，多個所述陣列渦流探頭與多個所述過流部位一一對應。