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1、第58卷第2期2016年4月汽輪機技術(shù)TURBINETECHNOLOGYV01．58No．2Apr．2016國產(chǎn)200MW汽輪機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國電吉林龍華長春熱電一廠，長春130052)摘要：某電廠200MW機組正常運行時5瓦、6瓦振動異常增大，經(jīng)揭缸檢查發(fā)現(xiàn)高壓第2級動葉片斷裂兩片。通過對斷裂葉片的化學(xué)成分、力學(xué)性能、金相組織、斷El電鏡掃描、同型機組運行情況及受力分析，得出葉片斷裂原因是葉片安裝質(zhì)量不好，振動下傳至葉根造成葉片斷裂。關(guān)鍵詞
2、：汽輪機；葉片；斷裂分類號：TK267文獻標識碼：A文章編號：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號機組汽輪機為超高壓、沖動式、一次中間再
5、熱、三缸雙排汽、雙抽、凝汽式汽輪機，型號為CCl40／N200—130／535／535，額定功率為200MW。2014年3月4日4時26分，1號機組在正常運行中，因5瓦振動突然增大，達到振動保護動作限值，機組跳閘。經(jīng)初低壓轉(zhuǎn)子反向第2級動葉片(第29級)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級葉片主要設(shè)計技術(shù)參數(shù)低壓反向第2級動葉片整圈共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)動部件脫落。后經(jīng)揭缸檢查，發(fā)現(xiàn)號為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)場葉根斷13形貌如圖2所示，對應(yīng)的斷裂葉根形貌如圖3、圖4所示。由于現(xiàn)場條件所限，現(xiàn)場葉根斷口細節(jié)難以確定(斷裂的葉根斷口形貌已被嚴重破壞)，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，整個斷面屬疲勞斷裂；進汽側(cè)(圖2中左側(cè)斷口)斷收稿13期：2015—12-01作者簡介：鄧楠(1966．)，男，高級工程師，從事汽輪機葉片和節(jié)能技術(shù)研究工作
7、。圖1現(xiàn)場斷裂葉片位置第2期鄧楠等：國產(chǎn)200MW汽輪機葉片斷裂原因分析157圖2現(xiàn)場葉根斷口形貌圖3進汽側(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)對角方向疲勞擴展，當葉根剩余強度不足時引發(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)斷口較進氣側(cè)斷1：3較早斷裂，進汽側(cè)斷口裂紋源在左側(cè)近銷釘處，軸向振動應(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葉片探傷檢查對全部低壓10級葉片和葉
8、根進行了超聲波檢查，對反向第二級動葉片進行了宏觀和滲透檢測，對全部低壓10級隔板靜葉片進行了滲透檢測，其中反向第2級動葉片圍帶多處斷裂、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行化學(xué)成分分析，試
