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《汽輪機(jī)葉片斷裂的原因.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、汽輪機(jī)葉片的損壞形式主要是疲勞斷裂。由于葉片工作條件惡劣，受力情況復(fù)雜，斷裂事故較常發(fā)生，且后果又較嚴(yán)重，所以對(duì)葉片斷裂事故的分析研究一直受到特別重視。按照葉片斷裂的性質(zhì)，可以分為短期超載疲勞損壞、長(zhǎng)期疲勞損壞、高溫疲勞損壞、應(yīng)力疲勞損壞、腐蝕疲勞損壞、接觸疲勞損壞等六鐘。1、期超載疲勞損壞這種損壞是指葉片受到外加較大應(yīng)力或受到較大激振力，而振動(dòng)次數(shù)低于107次就發(fā)生斷裂的機(jī)械疲勞損壞。如葉片受到水擊而承受較大的應(yīng)力，或因轉(zhuǎn)子不平引起振動(dòng)及安裝不良存在周期力等較大的低頻激振力，當(dāng)這些力引起葉片共振時(shí)，葉片會(huì)很快斷裂。葉片短期超載疲勞損壞的宏觀特征為：斷面粗糙，疲勞前沿線（即貝殼紋）不明顯，
2、斷面上疲勞區(qū)面積小于最終靜撕斷區(qū)面積；經(jīng)受水擊而損壞的葉片的斷面呈“人”字形紋絡(luò)特征。防止短期超載疲勞損壞的主要方法是：防止水擊，作好消除低頻共振的調(diào)頻及在正常周波下運(yùn)行。2、長(zhǎng)期疲勞損壞長(zhǎng)期疲勞損壞是指葉片運(yùn)行中承受低于疲勞強(qiáng)度極限而應(yīng)力循環(huán)次數(shù)又遠(yuǎn)高于107次發(fā)生的一種機(jī)械疲勞損壞。造成長(zhǎng)期疲勞損壞的原因有：葉片或葉片組在高頻激振力作用下引起的共振損壞；葉片表面缺陷處出現(xiàn)局部應(yīng)力集中而發(fā)生的疲勞損壞；低頻率運(yùn)行、超負(fù)荷運(yùn)行使某些級(jí)的葉片應(yīng)力升高導(dǎo)致提早損壞等等。長(zhǎng)期疲勞損壞在電廠葉片斷裂事故中最為常見(jiàn)。防止長(zhǎng)期疲勞損壞的辦法是：按規(guī)定避開(kāi)高頻激振力共振范圍，提高葉片加工質(zhì)量和改善運(yùn)行條
3、件。如防止低周波、超負(fù)荷運(yùn)行，防止腐蝕和水擊等。3、高溫疲勞損壞高溫疲勞損壞是指由蠕變和疲勞共同作用所形成的介于靜應(yīng)力產(chǎn)生的蠕變和動(dòng)應(yīng)力產(chǎn)生的疲勞之間的一種損壞形式。裂紋源部位呈蠕變現(xiàn)象，斷裂性質(zhì)為持久斷裂和疲勞斷裂的組合，而且往往伴隨著材料組織的變化。高溫疲勞損壞裂紋基本上是穿晶的，斷口宏觀貌有貝殼花紋，斷口微觀貌有較厚的氧化皮。高溫疲勞損壞發(fā)生在高壓缸前幾級(jí)葉片、中間再熱式汽輪機(jī)中壓缸前幾級(jí)葉片以及中壓汽輪機(jī)的調(diào)速級(jí)葉片。防止高溫疲勞損壞的主要措施是：選用高溫性能好的金屬來(lái)制造處于高溫下工作的葉片，防止葉片共振，防止葉片徑向和軸向相摩擦等。)4、應(yīng)力腐蝕損壞產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的主要原因是：首
4、先，金屬晶界偏析，析出碳化物，出現(xiàn)貧鉻區(qū)，使晶界腐蝕；其次，應(yīng)力作用；然后，高濃度鹽的腐蝕。應(yīng)力腐蝕主要發(fā)生在2Cr13鋼制造的末級(jí)葉片上。其斷口形貌呈顆粒狀，微觀形態(tài)是沿界裂紋，斷面上有滑移臺(tái)階，并有細(xì)小腐蝕坑。防止葉片應(yīng)力腐蝕損壞的只要措施是：改善汽水品質(zhì)、提高葉片材質(zhì)、降低葉片動(dòng)應(yīng)力等。5、腐蝕疲勞損壞腐蝕疲勞損壞是葉片在腐蝕介質(zhì)中受交變應(yīng)力作用而引起的疲勞損壞。如損壞是以機(jī)械疲勞為主，則裂紋發(fā)展迅速，裂紋為穿晶型；如損壞是以應(yīng)力腐蝕為主，則裂紋發(fā)展較慢，裂紋主要是沿晶型。防止腐蝕疲勞損壞的主要措施是：提高葉片材質(zhì)耐腐蝕性；降低交變應(yīng)力水平；改善汽水品質(zhì)。6、接觸疲勞損壞接觸疲勞損壞
5、是由于葉片根部松動(dòng)，葉根參加振動(dòng)，使葉根之間或葉片與葉輪機(jī)接觸面產(chǎn)生往復(fù)微量相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)而造成的一種機(jī)械損壞。由于摩擦表面材料晶體滑移和硬化，使硬化區(qū)內(nèi)產(chǎn)生許多平行的顯微裂紋，并不斷擴(kuò)展，從而引起疲勞斷裂。摩擦裂紋和摩擦硬化現(xiàn)象同時(shí)并存是接觸疲勞損壞的主要基本特征。摩擦硬化和摩擦裂紋僅存于接觸部位表面。防止接觸疲勞的主要措施是：改善葉片接觸面的緊貼程度，增加接觸面積以防止接觸點(diǎn)接觸的應(yīng)力集中，消除或減弱調(diào)頻葉片的振動(dòng)力。運(yùn)行維護(hù)原因電網(wǎng)頻率變動(dòng)超出允許范圍，過(guò)高、過(guò)低都可能使葉片振動(dòng)頻率進(jìn)入共振區(qū)，產(chǎn)生共振而葉片斷裂。機(jī)組過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，使葉片的工作應(yīng)力增大，尤其是最后幾級(jí)葉片，蒸汽流量增大，
6、各級(jí)焓降也增加，使其工作應(yīng)力增加很大，從而嚴(yán)重超負(fù)荷。主蒸汽參數(shù)不符合要求，頻繁而較大幅度地波動(dòng)，主蒸汽壓力過(guò)高，主蒸汽溫度偏低或水擊，以及真空過(guò)高，都會(huì)加劇葉片的超負(fù)荷或水蝕而損壞葉片。蒸汽品質(zhì)不良使葉片結(jié)垢、腐蝕，葉片結(jié)構(gòu)后將使軸向推力增大，引起某些級(jí)過(guò)負(fù)荷。腐蝕則容易引起葉片應(yīng)力集中或材質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度降低，都能導(dǎo)致葉片損壞。停機(jī)后由于主蒸汽或抽汽系統(tǒng)不嚴(yán)密，使汽水漏入汽缸，時(shí)間長(zhǎng)，使通流部分銹蝕而損壞
