汽轮机调节阀阀杆断裂失效分析

某火电机组汽轮机在运行过程中,调节阀阀杆发生断裂故障。利用力学性能测试、金相组织检验、有限元模拟等分析手段进行失效原因研究,结果表明,阀杆的金相组织不佳,铁素体含量偏高,导致材料抗拉强度、屈服强度、冲击吸收能量低于标准要求;且阀杆结构存在设计缺陷,变截面部位未经过圆弧或倒角处理,应力集中严重,裂纹极易萌生、扩展,最终超出承载极限失稳断裂。     

GH901高温合金主蒸汽阀阀杆断裂原因分析

为了解某300 MW机组汽轮机左、右侧2根GH901合金材质的高压主蒸汽阀阀杆在仅运行 100 h后发生断裂的原因，采用宏观形貌观察、化学分析、显微组织观察及力学性能试验等方法，对断裂阀杆进行研究及分析。结果表明:阀杆制造过程中未严格按照图纸加工，造成弹簧孔外壁过渡切削，后采用堆焊补救；堆焊区母材、熔合线存在的多处裂纹和未熔合等原始焊接缺陷是断裂的起源，阀杆与弹簧孔变径过渡区的应力集中，使焊接缺陷快速扩展，同时阀杆母材较差的塑韧性，也加快了裂纹的扩展速度，造成阀杆的快速断裂。     

高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢焊缝失效机理

通过裂纹宏观形貌、硬度试验、裂纹微观形态等分析,研究了1 900 t/h锅炉高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢安装焊缝运行8 000 h断裂失效机理。结果表明:取消焊前预热及焊后热处理,将造成焊缝及热影响区产生淬硬马氏体组织,粗晶区晶粒严重粗化,晶界弱化;在高温运行温度下,焊接残余应力及管内蒸汽运行压力下,在焊缝与粗晶区界面处产生应力集中,随着外加应力塑性增加,在焊缝与粗晶区界面粗晶界产生裂纹。再热裂纹是造成高温再热器T23/12Cr1MoV异种钢焊缝断裂失效的主要原因。     

再热器穿顶棚梳形密封焊口开裂原因分析

针对DG1025／18．2-Ⅱ(3)型锅炉中、高温再热器管与梳形密封板焊缝经常发生开裂泄漏问题，对其密封结构及裂纹断口进行了宏观、微观分析，认为其失效原因为结构几何应力作用下的蠕变失效，断裂类型为楔形蠕变断裂。对此，可采取改变梳形密封板与管子焊接结构方式，以消除或者降低结构几何应力。     

U型螺栓失效断裂原因分析

某汽轮机组在运行过程中空冷岛风叶U型螺栓发生断裂,利用宏观形貌观察、化学成分检测、金相组织观察、断口微观形貌观察及力学性能测试等方法对 U型螺栓的断裂原因进行综合性失效分析。研究结果表明,由于螺栓的规格选用存在问题,导致 U型螺栓的弯曲半径小于风叶轮毂半径,从而使螺杆内弧侧与风叶轮毂的接触部位因长期磨损而形成应力集中,并诱发疲劳源。同时,U 型螺栓1的螺杆内弧与直杆过渡处存在一定程度的弯制残余应力,最终,在拉应力、弯制残余应力及风叶振动所产生的交变应力的综合作用下,疲劳裂纹源加速扩展,导致螺栓的断裂失效。     

N 25-35型汽轮机叶片断裂事故分析

通过对N25-35型汽轮机断裂叶片进行宏观及微观分析,研究其断裂原因是由于叶根表面存在加工刀痕,运行过程中,产生应力集中,在交变应力作用下,首先在该处萌生裂纹,进而扩展并最终导致疲劳断裂.     

N25－35型汽轮机叶片断裂事故分析

通过对N25-35型汽轮机断裂叶片进行宏观及微观分析，研究其断裂原因是由于叶根表面存在加工刀痕，运行过程中，产生应力集中，在交变应力作用下，首先在该处萌生裂纹，进而扩展并最终导致疲劳断裂。     

锅炉捞渣机链环断裂原因分析

通过断口宏观形貌观察、化学成分分析、拉伸性能和冲击性能试验、硬度测试、断口微观形貌观察和金相组织检查等方法,对锅炉捞渣机链环断裂的原因进行了分析。结果表明:捞渣机链环的失效类型为疲劳断裂。在捞渣机运行过程中,链环弯弧段内侧近表面在残余拉应力和拉弯疲劳载荷的作用下被反复挤压磨损,晶界微裂纹在链环弯弧段内侧近表面萌生和扩展,直至断裂。     

汽轮机高压调节汽门阀杆断裂原因分析

针对某火厂C300／220—16．67／537／537型汽轮机高压调节汽门阀杆的断裂情况,通过宏观检查、化学成分分析、金相分析和机械性能分析等常规检查,排除了阀杆材质和性能因紊的影响。从阀杆的结构和阀杆在工作中的受力情况判断,阀杆断裂是螺纹根部加工尖角严重导致的应力集中、在变工况下运行形成的长期低频振动、阀杆套与阀杆之间间隙的增大和螺纹根部表面的氮化处理等共同作用的结果,并针对阀杆断裂的原因提出了针对性的建议。     

煤粉细碎机转轴断裂原因分析

某电厂碎煤系统细碎机在运行过程中发生转轴断裂失效。为查明煤粉细碎机转轴断裂原因,利用外观形貌分析、化学成分分析、断口微区分析、力学性能检测及显微组织检测等方法,对断裂的细碎机转轴进行综合性检测分析。结果表明该煤粉细碎机转轴变截面未设置倒角且加工粗糙,存在应力集中情况;细碎机转轴未进行调质处理,抗拉强度及屈服强度低于标准要求;运行过程中,在循环扭转载荷作用下,变截面的应力集中部位产生裂纹缺陷,并快速扩展引发轴体疲劳断裂。     

超超临界机组引风机芯轴断裂分析

通过对某超超临界机组引风机断裂芯轴进行宏观形貌分析、材质分析、显微组织分析、力学性试验等,得出其失效原因为芯轴退刀槽处加工较粗糙,运行过程中在交变应力作用下产生疲劳开裂,进而导致芯轴断裂。     

锅炉减温器喷水管失效原因分析

通过宏观检验、电镜观察和理论计算,对同时承受机械应力和热应力的锅炉减温器喷水管失效断口形貌进行分析,研究其断裂模式与原因。结果表明,该喷水管断裂属于于热-机械疲劳断裂,交变弯曲应力和热应力是其断裂失效的主要原因。热应力使管内壁产生浅表性热疲劳裂纹,并导致机械疲劳裂纹稳定扩展至该区时发生局部快速扩展,产生局部快速断裂区,其形貌不同于常规疲劳断口最后瞬断区。     

500 kV输电线路杆塔U型环断裂原因分析

U型环是对输电线路稳定运行起到重要作用的电力金具，U型环断裂会造成严重的输电线路安全事故。为了提升U型环的耐用程度，针对U型环缺陷断裂部位进行研究，通过宏观检测、主体尺寸测量、X射线检测、渗透检测、磁粉检测、化学成分检测、力学性能检测、金相组织检测、扫描电镜观察及能谱分析等多种手段，对其断裂原因进行实验分析，结果表明：造成U型环断裂的主要原因是U型环在制造过程中产生了裂纹，运行过程中在线路张力等应力作用下，裂纹快速扩展，最终因承载面积不足而发生断裂。     

锅炉减温器喷水管失效原因分析

通过宏观检验、电镜观察和理论计算,对同时承受机械应力和热应力的锅炉减温器喷水管失效断口形貌进行分析,研究其断裂模式与原因.结果表明,该喷水管断裂属于于热-机械疲劳断裂,交变弯曲应力和热应力是其断裂失效的主要原因.热应力使管内壁产生浅表性热疲劳裂纹,并导致机械疲劳裂纹稳定扩展至该区时发生局部快速扩展,产生局部快速断裂区,其形貌不同于常规疲劳断口最后瞬断区.     

高压开关用铸态拐臂断裂失效分析

某型号高压开关用铸态拐臂在试验过程中发生断裂,通过宏观检验、化学分析、金相检验、扫描电镜与能谱分析等方法对铸态拐臂断裂的原因进行了分析。结果表明:非金属夹杂是裂纹源萌生的地方,随后裂纹不断扩展,最终导致球墨铸铁拐臂断裂失效。拐臂的断裂机制为解理+沿晶界的混合型断裂,连续分布的皮下气孔也是促使拐臂断裂的原因。     

某超临界机组主蒸汽管道用P91钢热挤压三通失效分析

某超临界参数直流锅炉高温过热器出口三通在累计运行近5?104h后发生泄漏。对该失效三通进行解体,采用宏观检验与微观组织观察、力学性能检验、有限元蠕变应力分析等方法,开展裂纹观察分析、材质性能评价,并结合厚壁三通的生产工艺进行原因分析。研究结果表明:三通本体、主裂纹附近及相邻管均未出现明显的长时蠕变空洞、组织严重老化等特征,无明显因运行导致的组织过热特征,强度校核满足设计要求。主裂纹直管肩部过渡区内壁内凹带处启裂,并向外壁扩展。该裂纹在三通热挤压成型过程中形成,在服役过程中进一步扩展直至断裂失效。     

K62N68A高强度螺栓失效机理分析

K62N68A材料具有较高的强度和优良的抗应力松弛性能,随着电站机组参数的不断提高,广泛应用于超超临界机组汽轮机进汽阀螺栓材料。针对某发电公司1 000 MW超超临界机组主汽阀、调节汽阀断裂的螺栓失效问题,通过宏观形貌、断口扫描电镜、化学成分、常温与高温力学性能、金相组织分析等试验,得出螺栓失效的原因。     

井冈山电厂2号机螺栓断裂失效分析

针对井冈山华能发电有限责任公司20Cr1Mo1VtiB钢螺栓失效断裂情况进行了化学成分分析、金相观察、硬度试验。发现该螺栓存在夹杂物、微裂纹缺陷，晶粒粗大，井伴有粗大的原奥氏体黑色网状晶界。分析认为此次螺栓断裂失效的主要原因是螺栓本身存在的缺陷导致该螺栓在高温和拉伸应力的作用下提前失效。     

超临界600MW机组主汽阀阀杆断裂原因分析

采用宏观形貌观察、化学成分分析、显微组织观察与力学性能试验等方法,对某超临界600MW机组主汽阀阀杆断裂原因进行了分析。结果表明,该高温合金阀杆母材弥散分布富Al、富Si、富Ti和富Mo的强化颗粒,显微组织异常,且拉伸塑性与冲击韧性较差,是导致其在丝扣退刀槽处发生脆性断裂的主要原因。建议对同批次和同类型的主汽阀阀杆采取适当的措施进行处理,确保机组安全运行。     

俄罗斯机组汽轮机叶片断裂失效机理分析

通过化学成分、断口宏观、常温和高温拉伸性能试验、显微组织、显微硬度、断口SEM扫描电镜及EDS能谱等分析方法,对1台俄罗斯机组汽轮机第22级、第23级叶片断裂机理进行了试验研究。通过对试验数据的综合分析,认为该汽轮机第22级、第23级叶片断裂失效是在交变应力作用下的疲劳断裂;表面加工精度差引起应力集中,显微组织不佳导致叶片的抗疲劳性能下降,是造成叶片断裂失效的重要原因之一。