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《200mw汽輪機(jī)末級(jí)葉片斷裂原因分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第53卷第4期汽輪機(jī)技術(shù)V01．53No．42011年8月TURBINETECHN0L0GYAug．2011200MW汽輪機(jī)末級(jí)葉片斷裂原因分析劉爽，趙永寧，劉玉智(山東電力研究院，濟(jì)南250002)摘要：對(duì)某火力發(fā)電廠200MW汽輪機(jī)末級(jí)葉片斷裂原因進(jìn)行分析。通過金相檢測、力學(xué)性能檢測、化學(xué)元素成分分析及對(duì)斷口的宏觀檢查、掃描電鏡和能譜分析，認(rèn)為斷口為典型的疲勞斷口，裂紋源位于葉片出汽側(cè)某點(diǎn)狀蝕坑處，由于水蝕區(qū)域造成應(yīng)力集中，并且葉片材料韌性偏低，存在S元素成分偏析，所以機(jī)組運(yùn)行過程中，在交變應(yīng)力和殘余應(yīng)力的共同作用下導(dǎo)致疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，使葉片最終斷裂
2、。關(guān)鍵詞：葉片；疲勞；斷裂分類號(hào)：TK267文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-5884(2011)04-0311-04FractureReasonAnalysisofLastStageBladeof200MWSteamTurbineLIUShuang，ZHA0Yong-ning，LIUYu—zhi(ShandongElectricPowerResearchEnstitute，Jinan250002，China)Abstract：Fracturereasonoflaststagebladeofpowerplant200MWsteamturbinewasanaly
3、zed．Thefracturesurfaceofbladewasanalyzedandobservedbymeansofmetallurgicalmicroscopetest，mechanicalpropertiestest，elementalcompositionanalysisandmacrotest，scanningelectronmicroscopytogetherwithenergydispersivespectrometry．Analystsbelievedthatthefracturesurfacewa$typicalfatigue-fractu
4、re；cracksourcewaslocatedinthesteamsideofthebladeatsomecorrosionpits．Becausethewater-corrosionzoneleadedtostressconcentration，thebladewaslowtoughnessandSulfurelementscompositionsegregation．Alternatingstressandresidualstresstogetherleadedtotheproduceandexpandsoffatiguecrackinoperation
5、ofsteamturbine．Keywords：blade；fatigue；fracture部被碰彎。U日U舀1分析某火電廠200MW汽輪機(jī)末級(jí)葉片在運(yùn)行過程中，負(fù)荷由200MW降至180MW時(shí)發(fā)生斷裂。該汽輪機(jī)于2001年進(jìn)取斷裂葉片(編號(hào)TE009)及兩片出現(xiàn)裂紋的葉片(編號(hào)行改造，更換轉(zhuǎn)子和葉片，轉(zhuǎn)子及葉片生產(chǎn)廠家為德國阿爾TE006和TEl13)進(jìn)行分析。斯通公司，累計(jì)已運(yùn)行68237h，上次大修時(shí)間為2008年91．1化學(xué)元素成分分析月，距故障發(fā)生已運(yùn)行12997h。末級(jí)葉片的材質(zhì)為采用德國SPECTROTEST定量光譜儀對(duì)3塊取樣葉片表X12CrN
6、iMol2，規(guī)格為L=916．5mm，共53片，運(yùn)行溫度為面進(jìn)行化學(xué)元素成分分析，結(jié)果見表1。3塊葉片的c元素63．3，運(yùn)行壓力為0．023MPa。故障發(fā)生后，立即停機(jī)檢查，和V元素含量都低于廠家提供的含量范圍，TE006與TEll3發(fā)現(xiàn)葉片編號(hào)為TE009發(fā)生斷裂，另有編號(hào)為TE006、兩塊葉片的Ni元素含量低于廠家提供的含量范圍，其它元TEl13、TC968的3組葉片出現(xiàn)裂紋，葉片編號(hào)為TE010在端素與廠家提供的含量基本一致。表1葉片的化學(xué)成分分析結(jié)果1．2金相組織分析酸水溶液，金相組織都為回火馬氏體，組織正常。圖1為葉對(duì)3塊取樣葉片進(jìn)行金相組織分析，侵
7、蝕劑為FeC1鹽片的金相組織圖片。收稿日期：2010—12-30作者簡介：劉爽(1982·)，男，工程師，碩士研究生，從事火電廠重要金屬部件的監(jiān)督及事故分析處理工作。3l4汽輪機(jī)技術(shù)第53卷2．3葉片的斷裂過程及機(jī)理為典型的疲勞斷口，斷裂機(jī)理為疲勞斷裂。根據(jù)該葉片的結(jié)構(gòu)及服役條件，其裂紋形成壽命應(yīng)占疲(3)末級(jí)葉片在出汽側(cè)有水蝕的區(qū)域，在運(yùn)行工況下，水勞壽命的80％以上。斷口的裂紋源起于葉片水蝕的某一蝕蝕區(qū)域會(huì)導(dǎo)致葉片的振動(dòng)加劇，使裂紋源在水蝕區(qū)域內(nèi)產(chǎn)坑內(nèi)，在此處形成疲：痔源。水蝕的部位相當(dāng)于在葉片表面形生，由于葉片韌性偏低以及運(yùn)行過程中交變應(yīng)力的作用下，成很
8、多小的缺口，一旦葉片有這種缺口，會(huì)導(dǎo)致
