九号叶片表面的深色细线长四十七毫米,正好穿过此前最高温区域。
红外测温依赖表面发射率。同一温度下,颜色和涂层状态不同,仪器看到的亮度也不同。如果深色线只是发射率偏高,四十五度异常可能被夸大;如果涂层与基体之间存在空隙,它又会阻挡热量向冷却侧传递,让表面真正升温。
周野先取同批隔热涂层试片,在恒温炉里做发射率标定。深色区域会让红外读数虚高五到七度,却解释不了全部温差。
随后用脉冲热成像检查叶片。短促热流扫过表面,正常涂层会均匀升温、均匀冷却;深色线中段有一小块冷却慢了零点二秒,说明涂层下方确实存在局部热阻。
面积只有一枚指甲盖大。
拆掉整片涂层重新喷涂最稳妥,却会改变叶片重量与表面气动尺寸。局部打磨修补则容易留下台阶,高速燃气会从台阶边缘掀起新涂层。
梁师傅用激光逐层去除缺陷区域,每次只剥掉几微米。到粘结层时,一粒不到零点二毫米的陶瓷残渣露了出来。它在原始喷涂前落到表面,周围涂层仍牢固,只有残渣正上方形成微小空腔。
“半粒沙子,藏在九号叶片上看了这么久热闹。”陈大川说。
“它不懂什么是机加工,但很懂怎么让机加工返工。”梁师傅回道。
缺陷被磨成平缓浅坑,边缘坡度控制在一比二十。修补涂层分三层喷入,每层厚度都略低于周围,最后通过精细抛磨恢复连续曲面。脉冲热成像再次扫描,冷却时间差消失。
修补区还接受了热震试验。叶片先加热到工作温度,再用受控冷气从内部通道快速降温,连续二十次。若粘结层边缘残留陡坡,热膨胀差会最先在那里拉出裂口。显微复查没有发现起皮,修补区的声学回波与原涂层连续。
为了避免发射率误差继续干扰判断,九号叶片和相邻两片都贴上临时高温校准点。红外系统先根据校准点修正,再换算真实温度。
燃机重新点火。
二十四只燃烧器从低负荷平稳进入百分之八十,燃烧压力没有出现二十八赫兹峰。负荷升到百分之九十,九号叶尖温度比同排平均高四度;到百分之一百,差值稳定在六度以内。
这六度并非局部热点,而是整片叶片随周向温度场产生的正常波动。前缘、尾缘和叶尖之间没有陡峭温度台阶,冷却膜覆盖连续。
满负荷第一小时,转子振动维持在七十微米以内。
第二小时,燃烧室出口温差最大十二度。
第四小时,九号叶片温度没有继续爬升,另外两片临界叶片也保持正常。
第五到第八小时,控制系统轮流改变进口导叶角度,透平负荷虽保持满值,叶片周向温度场却不断移动。九号叶尖没有只在某一个固定工况下合格,冷却膜面对温度峰换位仍能跟上。顾南星把三片修孔叶片的曲线叠加,最高与最低只差七度。
试验随后执行快速减载。透平入口温度骤降,叶片内部冷却流量同步变化,正是最容易出现热应力的阶段。三片修孔叶片的温降曲线平滑,没有涂层开裂信号。
再次升到满负荷后,所有参数回到原位置。
三百兆瓦燃机连续满载八小时,热效率达到设计指标。停机后,九号叶片接受内窥、涡流和表面探伤,二十六只出气孔完好,修补涂层边缘没有起翘。
系统奖励提示出现。
【一级单晶动叶冷却缺陷修复完成】
【叶尖最大温差:六摄氏度】
【整机连续满载:八小时】
【任务奖励:重构点】
【当前重构点:】
沈峥把整机试验报告合上。这台从转子振动、燃烧脉动一路修到叶片冷却的三百兆瓦燃机,终于可以进入交付前耐久试验。
周野刚走出控制室,吕建国的电话就打了进来。
北方一座抽水蓄能电站的五百兆瓦发电电动机正在总装。定子耐压全部合格,转子还没有并网,端部绕组却在一百赫兹电磁激振下产生共振,最大位移三点六毫米。
设计红线只有一点五毫米。
那是一圈直径近十五米的铜绕组,任何一处固定失效,都可能在满功率时被电磁力反复拉扯。
燃机的火刚稳住,另一台巨型机器里,铜线开始按每秒一百次的节奏摇晃。