作為保證設(shè)備安全運(yùn)行和提高檢修可靠性的無損檢測(cè)手段之一，目前工業(yè)內(nèi)窺鏡已被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電站的鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)設(shè)備的檢修中，其產(chǎn)品主要有三大類，即直桿硬性鏡、光纖內(nèi)窺鏡和視頻內(nèi)窺鏡。

　　視頻內(nèi)窺鏡分為兩大類，一類是柔性探頭數(shù)字式便攜視頻內(nèi)窺鏡，工作長(zhǎng)度可達(dá)7～8 m，探頭采用電動(dòng)氣動(dòng)導(dǎo)向等新技術(shù)，可控制探頭的方向;采用高分辨率電荷耦合器件(CCD)鏡頭，可獲得500線以上的清晰度和45倍以上的放大倍數(shù);定量測(cè)量物鏡采用陰影測(cè)量系統(tǒng)，有距離、斜線和深度三種測(cè)量模式，非接觸式絕對(duì)測(cè)量，無須為被檢測(cè)物提供參照系，可由探頭投射到被檢測(cè)物表面的陰影線的不同位置自行精確標(biāo)定，直接測(cè)量?jī)?nèi)窺圖像上點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到線的距離及兩個(gè)平面之間的垂直深度(圖1)E1,23。另一類是視頻內(nèi)窺爬行器，如圖2所示的

　　VCK視頻內(nèi)窺鏡爬行器，其工作長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)150 m，爬行器可攜帶直視鏡頭、旋轉(zhuǎn)鏡頭、輔助燈具和回收工具，六輪驅(qū)動(dòng)使其可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、爬坡和跨越障礙物;如采用高分辨率的CCD鏡頭可獲得清晰圖像;全密封壓力保護(hù)可適應(yīng)水下檢測(cè)。

　　VCK視頻內(nèi)窺鏡及其配套機(jī)械回收裝置適用于內(nèi)徑>聲100 mm的管道、容器和設(shè)備的收稿日期：2005—04—08圖1柔性探頭視頻內(nèi)窺鏡定量測(cè)量圖例圖2VCK視頻內(nèi)窺鏡爬行器內(nèi)部目視檢測(cè)和回收，采用六輪驅(qū)動(dòng)，全旋轉(zhuǎn)CCD鏡頭，適應(yīng)最深達(dá)10 m的水下檢測(cè)。

　　多年的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)表明，VCK在火力發(fā)電廠汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中心孔、鍋爐聯(lián)箱和管道以及變電站母線檢驗(yàn)方面性能可靠，滿足了檢修的需要。并且，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)研制的輔助設(shè)備拓展了其應(yīng)用范圍，提高了其適應(yīng)能力。

　　VCK內(nèi)窺鏡在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

　　汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中心孔檢驗(yàn)

　　汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是火力發(fā)電廠的重要轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，對(duì)火力發(fā)電廠的安全連續(xù)運(yùn)行至關(guān)重要。轉(zhuǎn)子中心孔是制造過程中為了消除鍛造缺陷，在其中心加工的一個(gè)直徑為聲90～180 mm，貫穿轉(zhuǎn)子全長(zhǎng)的內(nèi)孔。由于轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)壁應(yīng)力集中，在長(zhǎng)期運(yùn)行中可能產(chǎn)生表面疲勞裂紋，因此對(duì)轉(zhuǎn)子中心內(nèi)壁的檢測(cè)是保證汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子安全運(yùn)行的重要手段之

　　一.早期的內(nèi)窺鏡檢測(cè)多采用直桿和光纖內(nèi)窺鏡，

　　如上海蔡康光學(xué)儀器廠的直桿側(cè)視內(nèi)窺鏡和韋林VIDE02000旋轉(zhuǎn)直桿側(cè)視內(nèi)窺鏡時(shí)，通過前部的45。

　　反光鏡可觀察到轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)壁的狀況;而光纖內(nèi)窺鏡可通過鏡頭前端的彎曲部實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)壁的檢測(cè)。目前采用的VCK視頻內(nèi)窺鏡具有上述兩種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，其視野寬闊、視場(chǎng)明亮、爬行器機(jī)動(dòng)靈活，可實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)壁任意一點(diǎn)的多角度檢測(cè)，獲得穩(wěn)定清晰的圖像。

　　VCK視頻內(nèi)窺鏡的爬行器最小尺寸為廬100mm，為滿足乒90～98 mm中心孑L的檢測(cè)，設(shè)計(jì)制造了輔助小車，配合手動(dòng)推桿，可同時(shí)滿足直視鏡頭和旋轉(zhuǎn)鏡頭檢測(cè)的需要。

　　1.2鍋爐聯(lián)箱檢驗(yàn)

　　鍋爐聯(lián)箱是鍋爐的重要部件，在運(yùn)行過程中承受高溫高壓，其內(nèi)部構(gòu)件和聯(lián)箱自身及其連接管座易產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致零部件斷裂脫落，聯(lián)箱簡(jiǎn)體和管座角焊縫開裂，引發(fā)嚴(yán)重事故。

　　火力發(fā)電廠鍋爐聯(lián)箱內(nèi)徑為聲200～500mm，聯(lián)箱的手孑L有從端頭開口和從側(cè)面開口兩種形式，手孔內(nèi)徑多為聲113 mm。聯(lián)箱的手孑L小，檢驗(yàn)時(shí)輪子直徑最小的內(nèi)窺鏡爬行器(乒100 mm)才能通過手孔進(jìn)入聯(lián)箱內(nèi)部，但進(jìn)入手孔后，聯(lián)箱內(nèi)徑大，爬行器高度低，視場(chǎng)受到限制，影響檢測(cè)效果。為此，設(shè)計(jì)了圖3所示的支撐裝置，用于檢測(cè)直徑較大的聯(lián)箱時(shí)，CCD鏡頭能夠獲得較為理想的檢測(cè)效果。從長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，在所有的聯(lián)箱中，以減溫器聯(lián)箱的問題最為突出。由于減溫水溫度低，導(dǎo)致相關(guān)部件工作溫度梯度大，長(zhǎng)期工作導(dǎo)致熱疲勞;另外，由于減溫水間歇工作方式和壓力較高，減溫水管工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，加劇部件的失效。

　　一旦減溫水噴嘴和套筒損壞，將進(jìn)一步導(dǎo)致聯(lián)箱損48 20∞年第勰卷第1期圖3支撐裝置壞?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)曾多次發(fā)現(xiàn)套筒開裂、聯(lián)箱內(nèi)壁裂紋、套筒支座焊縫開裂、噴水管斷裂和噴頭失效等問題。減溫器套筒與聯(lián)箱間形成一個(gè)高20～35mm的臺(tái)階，內(nèi)窺鏡爬行器經(jīng)常無法爬上該臺(tái)階，于是設(shè)計(jì)制作了較大的輪子，提高了爬行器的爬臺(tái)階能力，最高能爬上35 mm的臺(tái)階。試驗(yàn)證明，以上輔助裝置拓寬了VCK設(shè)備的應(yīng)用范圍。以某發(fā)電廠1025t/h鍋爐再熱器微量噴水減溫器檢測(cè)為例，該鍋爐在大修中發(fā)現(xiàn)甲、乙兩側(cè)再熱器微量噴水減溫器的三套減溫水噴嘴零件脫落，推測(cè)掉入減溫器聯(lián)箱和高再進(jìn)口聯(lián)箱內(nèi)部。采用VCK視頻內(nèi)窺鏡對(duì)其內(nèi)壁是否存在裂紋進(jìn)行了檢查，找到了脫落的三套噴水嘴零件(螺母，墊片和噴水板)，并采用視頻內(nèi)窺鏡回收裝置進(jìn)行了回收。

　　變電站母線檢測(cè)

　　當(dāng)六氟化硫氣體絕緣開關(guān)的母線、進(jìn)出線套管和變壓器母線發(fā)生故障時(shí)，由于設(shè)備的結(jié)構(gòu)限制，檢修人員無法直接查找問題的根源，采用VCK視頻內(nèi)窺鏡對(duì)進(jìn)出線套管和變壓器母線進(jìn)行檢查，可以方便、快捷、準(zhǔn)確地查找出放電點(diǎn)，確定故障點(diǎn)，大大節(jié)約了檢修工期。

　　結(jié)束語

　　多次現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)證實(shí)了VCK視頻內(nèi)窺鏡及其輔助裝置在電站鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備檢驗(yàn)中發(fā)揮了重要的作用，發(fā)現(xiàn)并排除了大量的設(shè)備缺陷，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。