Published November 23, 1987
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Search for an acoustic emission based method for an earlier detection of rotor cracks
Creators
- Massouri, Mohamed Heni
- Universite Paris VI (France)
- Commissariat a l'energie atomique et aux energies alternatives - CEA Saclay, Institut National des Sciences et Techniques Nucleaires - INSTN (France)
- Electricite de France - EDF, Direction des Etudes et Recherches, Departement Mecanique et Vibrations des Machines et Structures, Groupe Surveillance Vibratoire des Machines, Clamart (France)
Description
Whereas the safe operation of groups of high power turbine generators requires a monitoring able to detect wrong mechanical and electric operations, and to detect severe defects regarding the rotor integrity, and as acoustic emission is one of the new monitoring methods, the author first proposes a general presentation of the acoustic emission phenomenon, a detailed description of a model which relates emitted signals to source characteristics, and also a description of different transfer functions between source and detector. After having reported a bibliographical study, the author describes the experimental apparatus. He presents the concerned steel, discusses and interprets monotonic tensile tests performed on smooth samples, CT25 samples pre-cracked under fatigue, and CT25 samples under fatigue. He reports the study of samples loaded in rotative bending with monitoring by acoustic emission. A practical case of crack monitoring by means of acoustic emission is reported (it is inspired by the real case of a 900 MW rotor)
Abstract (French)
La surete de fonctionnement des groupes turbo-alternateurs (GTA) de grande puissance exige une surveillance capable de detecter d'une part, les mauvais fonctionnements mecaniques et electriques et d'en tirer les informations necessaires a un diagnostic utile a la maintenance, et, d'autre part, de detecter les defauts graves concernant l'integrite du rotor. Parmi ces defauts graves, nous pouvons citer la perte de grandes aubes, le risque d'emballement de la turbine et la fissuration de l'un des rotors de la ligne d'arbre. Ce dernier defaut peut, dans le cas d'une fissure non stable, donner lieu a des consequences tres graves du point de vue de la securite (incident majeur). Ces consequences inadmissibles ont conduit a un besoin accru de techniques pour la detection des fissures in situ et en temps reel. En effet la surveillance de la fissuration des groupes turbo-alternateurs (GTA) par les methodes classiques de suivi vibratoire de la ligne d'arbre pose un certain nombre de problemes encore mal resolus a ce jour. Elle est de faible sensibilite et ne permet pas de detection precoce: en effet on ne peut detecter la fissure que pour une section fissuree de 30 a 50 %. L'application industrielle de la technique d'emission acoustique entre dans le cadre de nouvelles methodes de surveillance des groupes turbo-alternateurs (GTA). C'est le but du travail que nous presentons ici. Le premier chapitre est consacre a une presentation generale du phenomene emission acoustique, et a la description detaillee d'un modele qui lie les signaux emis aux caracteristiques de la source ainsi qu'a la description des differentes fonctions de transfert entre la source et le capteur. Dans le deuxieme chapitre, nous faisons une etude bibliographique pour degager des informations importantes afin d'orienter nos propres essais. Le troisieme chapitre decrit l'appareillage que nous avons utilise. Le quatrieme est consacre a la description de l'acier, a la presentation et l'interpretation des resultats des essais de traction monotone sur eprouvettes lisses et CT25 prefissurees par fatigue et aux eprouvettes CT25 sollicitees en fatigue. Le cinquieme chapitre decrit l'etude des eprouvettes sollicitees en flexion rotative avec suivi par emission acoustique. Enfin, nous decrivons une etude d'un cas pratique de suivi de la fissuration par emission acoustique, qui s'inspire du cas reel d'un rotor alternateur (900 MW), et qui met en evidence la sensiblite et la precocite de cette methode de detection par rapport aux methodes classiques suivi des harmoniques des vibrations. (auteur)Files
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Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Recherche d'une methode de detection precoce des fissurations de rotors par emission acoustique
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 198 p.
- Report number
- FRCEA-TH--13830
INIS
- Country of Publication
- France
- Country of Input or Organization
- France
- INIS RN
- 53024542
- Subject category
- S42: ENGINEERING;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- ACOUSTIC DETECTION; ACOUSTIC EMISSION TESTING; ACOUSTIC MONITORING; CRACK PROPAGATION; CRACKS; ELECTRIC GENERATORS; ELECTRIC POWER; FATIGUE; FRACTURE MECHANICS; MATHEMATICAL MODELS; NUCLEAR ENGINEERING; NUCLEAR POWER PLANTS; POWER GENERATION; REACTOR INSTRUMENTATION; REACTOR MONITORING SYSTEMS; REACTOR OPERATION; ROTORS; STEELS
- Descriptors DEC
- ACOUSTIC MEASUREMENTS; ACOUSTIC TESTING; ALLOYS; CARBON ADDITIONS; CHARGED PARTICLE DETECTION; DETECTION; ELECTRICAL EQUIPMENT; ENGINEERING; EQUIPMENT; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; MATERIALS TESTING; MECHANICAL PROPERTIES; MECHANICS; MONITORING; NONDESTRUCTIVE TESTING; NUCLEAR FACILITIES; OPERATION; POWER; POWER PLANTS; RADIATION DETECTION; REACTOR LIFE CYCLE; TESTING; THERMAL POWER PLANTS; TRANSITION ELEMENT ALLOYS
Optional Information
- Notes
- 134 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses