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1、第58卷第2期2016年4月汽輪機(jī)技術(shù)TURBINETECHNOLOGYV01．58No．2Apr．2016國產(chǎn)200MW汽輪機(jī)葉片斷裂原因分析鄧楠1，李鋼2，馬升江1(1國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，沈陽110006；2國電吉林龍華長(zhǎng)春熱電一廠，長(zhǎng)春130052)摘要：某電廠200MW機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)5瓦、6瓦振動(dòng)異常增大，經(jīng)揭缸檢查發(fā)現(xiàn)高壓第2級(jí)動(dòng)葉片斷裂兩片。通過對(duì)斷裂葉片的化學(xué)成分、力學(xué)性能、金相組織、斷El電鏡掃描、同型機(jī)組運(yùn)行情況及受力分析，得出葉片斷裂原因是葉片安裝質(zhì)量不好，振動(dòng)下傳至葉根造成葉片斷裂。關(guān)鍵詞
2、：汽輪機(jī)；葉片；斷裂分類號(hào)：TK267文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-5884(2016)02-0156-02CauseAnalysisforBladeRuptureof200MWSteamTurbineDENGNan1，LIGan92，MASheng—Jian91(1ElectricPowerResearchInstituteofStateGridLiaoningElectricPowerCompanyLimited，Shenyang110006，China；2ChangchunFimtThermalPowerPlantof
3、GuodianJilinLonghuaCorporation，Changchun130052，China)Abstract：Whenthe200MWsteamturbineoperatedinthepowerplant，thevibrationatpad5andpad6increasedabnormallvandthetop—offinspectionshowedtwomovingbladesofHP2ndstageruptured．Thechemicalcompositionanalysis，mechanicalpropert
4、yanalysis，metallurgicalorganizationexamination，SEMscanoftherupture，operationofsimilarunitandforceanalysisshowedtherupturewascausedbyvibrationtransferredtothebladerootduetopoorinstallationqualityoftheblade．Keywords：steamturbine；blade；rupture0前言某電廠l號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)為超高壓、沖動(dòng)式、一次中間再
5、熱、三缸雙排汽、雙抽、凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)為CCl40／N200—130／535／535，額定功率為200MW。2014年3月4日4時(shí)26分，1號(hào)機(jī)組在正常運(yùn)行中，因5瓦振動(dòng)突然增大，達(dá)到振動(dòng)保護(hù)動(dòng)作限值，機(jī)組跳閘。經(jīng)初低壓轉(zhuǎn)子反向第2級(jí)動(dòng)葉片(第29級(jí))斷裂兩片。斷口在葉片根部第一排銷釘處，圍帶脫落5組，全部圍帶出汽側(cè)均磨損。1低壓反向第2級(jí)葉片主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)低壓反向第2級(jí)動(dòng)葉片整圈共150片，7片或9片圍帶鉚接成組連接方式，共18組，葉片為雙叉型葉根，葉片型線步分析，懷疑低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)部件脫落。后經(jīng)揭缸檢查，發(fā)現(xiàn)號(hào)為3．425
6、4，葉片主要技術(shù)參數(shù)見表l。表1低壓反向第2級(jí)葉片主要技術(shù)參數(shù)2葉片斷El宏觀形貌葉片斷裂部位如圖1所示，具體位置為葉片根部上一排銷釘孔處，現(xiàn)場(chǎng)葉根斷13形貌如圖2所示，對(duì)應(yīng)的斷裂葉根形貌如圖3、圖4所示。由于現(xiàn)場(chǎng)條件所限，現(xiàn)場(chǎng)葉根斷口細(xì)節(jié)難以確定(斷裂的葉根斷口形貌已被嚴(yán)重破壞)，從斷FI特征上大致判斷，出汽側(cè)(圖2中右側(cè)斷FI)斷1：1很平整，起裂區(qū)及最后斷裂區(qū)域不明顯，整個(gè)斷面屬疲勞斷裂；進(jìn)汽側(cè)(圖2中左側(cè)斷口)斷收稿13期：2015—12-01作者簡(jiǎn)介：鄧楠(1966．)，男，高級(jí)工程師，從事汽輪機(jī)葉片和節(jié)能技術(shù)研究工作
7、。圖1現(xiàn)場(chǎng)斷裂葉片位置第2期鄧楠等：國產(chǎn)200MW汽輪機(jī)葉片斷裂原因分析157圖2現(xiàn)場(chǎng)葉根斷口形貌圖3進(jìn)汽側(cè)斷裂葉根斷口形貌圖4出汽側(cè)斷裂葉根斷口形貌圖口左側(cè)(大于1／2面積)較平整，中間可見疲勞條紋，右側(cè)約1／4面積為最后剪切斷裂區(qū)域，裂紋由左側(cè)近銷釘處形成，向右側(cè)對(duì)角方向疲勞擴(kuò)展，當(dāng)葉根剩余強(qiáng)度不足時(shí)引發(fā)最后剪切斷裂。斷口宏觀特征表明：葉根兩側(cè)斷口均屬于疲勞斷裂，出汽側(cè)斷口較進(jìn)氣側(cè)斷1：3較早斷裂，進(jìn)汽側(cè)斷口裂紋源在左側(cè)近銷釘處，軸向振動(dòng)應(yīng)力是引發(fā)其斷裂的重要因素。3葉片斷裂原因分析3．1葉片探傷檢查對(duì)全部低壓10級(jí)葉片和葉
8、根進(jìn)行了超聲波檢查，對(duì)反向第二級(jí)動(dòng)葉片進(jìn)行了宏觀和滲透檢測(cè)，對(duì)全部低壓10級(jí)隔板靜葉片進(jìn)行了滲透檢測(cè)，其中反向第2級(jí)動(dòng)葉片圍帶多處斷裂、脫落和磨損，葉身多處受打擊變形，其余未發(fā)現(xiàn)異常。3．2斷裂葉片化學(xué)成分分析在斷裂葉片及未斷裂葉片上分別取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，試
