热电联产汽轮机调节级叶片断裂的分析与改进

热电联产用汽轮机运行中轴承振动突然升高，发生材质为1Cr11MoV的调节级叶片断裂事故。通过断口微观结构、化学成分、金相检验以及运行工况等分析原因，结果表明：裂纹源位于叶根承载面与叶根颈部交接倒角处，裂纹源区和扩展区占整个断口面积的80%以上，断口形貌呈高周疲劳断裂特征；机组运行中存在的进汽参数大范围高频波动以及少数超温超压，产生的交替动应力造成了叶片疲劳损伤；从稳定运行参数和叶根加工装配方面提出了改进措施，更换调节级叶片后机组恢复正常运行。     

高速高载荷变转速汽轮机扭叶片优化设计及可靠性分析

为了完成高速高载荷系列工业汽轮机的低压级扭叶片的设计和应用,以常规驱动汽轮机叶片为原型,对其末三级扭叶片组进行了全三维气动性能分析;利用自适应差分进化算法对末三级叶片的型线和积叠规律进行了优化设计;然后根据常规强度计算结果,选择合适的材料并选择松拉筋配枞树型叶根的结构;最后采用有限元仿真软件对其进行了强度振动和动应力及疲劳分析。结果表明：优化后末三级叶片的气动效率提升约1.61%且强度满足要求;设计末两级动叶片时,优先考虑可靠性,其余级因其强度振动问题相对容易解决,优先考虑气动效率;末级叶片材料可能需要选择钛合金,而枞树型叶根是更可靠的叶根形式;选择抗弯模量大、厚度小的叶型搭配松拉筋有利于增加叶片刚度、减小叶片重量,从而为不调频叶片的设计提供参考。     

600 MW汽轮机低压缸末级叶片的强度分析

汽轮机运行过程中,低压缸末级长叶片高速旋转,承受了较大的离心力以及蒸汽参数变化产生的交变应力,导致低压缸转动部件产生裂纹,危及机组的安全运行.通过对低压缸末级叶片进行三维建模和低压缸转子进行二维建模,分析惯性载荷以及蒸汽温度变化对转子强度的影响.结果表明:机组启动过程中,当转速增加时叶片与轮缘的等效应力随之增大,最大受...     

汽轮机叶片振动和温度测量

据《火力原子力发电》2 0 0 0年 3月号报道 ,经长时间运行后 ,机组高压汽轮机调节级和低压汽轮机末 2级的疲劳裂纹可能显著影响大修的预定计划。为了精确估算疲劳寿命 ,在 1台 2 2 0ＭＷ机组运行过程中测量了其高压调节级叶片的振动应力和温度以及低压级叶片的振动应力。文章叙说了测量的方法、测量结果以及对与疲劳寿命估算有关的振动现象的考虑汽轮机叶片振动和温度测量@思娟     

某600MW汽轮机低压第6级动叶片断裂原因分析

对某电厂600 MW汽轮机低压第6级叶片断裂事故现场及运行历史数据进行了调查分析,对断裂叶片进行理化检验和断口分析,对叶片离心应力和叶轮叶片系统振动特性进行了有限元计算分析,基于上述工作综合分析了叶片断裂原因。该叶片断裂失效类型是应力腐蚀,裂纹扩展过程中伴随着疲劳扩展。导致叶片发生断裂的主要原因是叶轮叶片系统1阶6节径动频率未能有效地避开"三重点"共振区域。     

300MW直接空冷汽轮机低压末级流场测量

直接空冷汽轮机组背压受气象条件变化大,造成低压转子运行工况变化大,给末级叶片设计带来新的要求,但未见国内外有报道对直接空冷机组末级流场和湿蒸汽进行过实测研究.作者用新研制的改进型联合探针对某电厂300MW直接空冷机组低压汽轮机末级流场和蒸汽湿度进行了测量.测量结果表明汽流速度从叶根到叶顶逐步增,但静压则基本不变.本文给出了流场测量的所有结果.     

汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性分析方法及其在焊接转子中的应用

介绍了汽轮机转子高周疲劳寿命的设计方法.提出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析方法,转子高周疲劳的平均应力σm、应力幅σA和应力强度因子范围AKI的计算方法以及转子钢疲劳裂纹扩展门槛值△KR的经验计算公式.给出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析思路、分析方法、评价判据以及半转速1 000 MW核电汽轮机焊接低压转子的高周疲劳安全性分析应用实例.结果表明:转子初始裂纹高周疲劳分析方法能够应用于汽轮机转子的安全性评价,并可以为汽轮机转子的结构优化和长周期安全运行提供依据.     

我国发电设备材料的技术进展

本文报道了我国1988年发电设备材料十项技术进展。它们是汽轮机高中压转子材料、汽轮机焊接转子材料、叶片材料、汽轮机精锻大叶片、汽轮机紧固件材料、末级叶片防水蚀研究、锅炉用奥氏体钢管、锅炉汽包用钢、发电机转子和护环材料以及大型电站材料的失效分析。文章还列举了今后应重视的技术工作。     

某型发动机低压压气机转子叶片断裂分析

针对某型发动机低压压气机第2级转子叶片于飞机起飞时发生的断裂故障，通过外观检查、断口表 面检查、成分分析、硬度测试、强度计算以及对叶片修理过程排查等手段，对故障叶片断裂性质和产生原因进 行分析。结果表明：叶片故障为疲劳断裂，断口疲劳裂纹起源于叶根转接圆弧处的凹坑损伤边缘。强度计算 显示叶片凹坑损伤处叶身最大静应力比正常叶片增加42. 8%，振动应力增加58%，应力增加、强度降低是促 使故障叶片产生疲劳裂纹的主要原因。在叶片修理转运过程中叶片与转运工装铁质部件发生磕碰造成凹坑 损伤，该缺陷在现有修理工艺中具有较强的隐蔽性。提出在叶片喷丸工序前增加表面质量检查，将叶片转运 工装用材料由木质和铁质部件结合改为整体塑料成型，以避免类似故障的发生。     

200MW汽轮机末级叶片断裂原因分析

对某火力发电厂200MW汽轮机末级叶片断裂原因进行分析。通过金相检测、力学性能检测、化学元素成分分析及对断口的宏观检查、扫描电镜和能谱分析,认为断口为典型的疲劳断口,裂纹源位于叶片出汽侧某一点状蚀坑处,由于水蚀区域造成应力集中,并且叶片材料韧性偏低,存在S元素成分偏析,所以机组运行过程中,在交变应力和残余应力的共同作用下导致疲劳裂纹的产生和扩展,使叶片最终断裂。     

600MW机组LPⅡ转子叶片叶冠断裂原因分析

对某火力发电厂超临界600MW低压缸反向次末级叶片断裂原因分析,通过成分分析、力学性能、金相检验以及断口形貌分析的结果,认为断口为典型的疲劳断口,疲劳源位于叶身顶部出汽侧与叶冠过渡处的高应力区,在机组运行中疲劳裂纹扩展,最终导致断裂.     

核电厂汽轮机低压转子叶片根部裂纹形成过程研究

某核电厂在大修检查中发现汽轮机低压转子叶片根部出现裂纹,严重威胁汽轮机安全运行。利用断口氧化膜生成时间研究成果和断口起始应力定量反推技术,从材料理化检测与断口分析、裂纹扩展过程、裂纹萌生过程等方面对叶片根部裂纹形成过程开展研究工作,得到以下结论:根部销孔制造质量偏差过大是造成叶片根部微动磨损疲劳起裂的根本原因,销孔粗糙度过大会导致裂纹萌生寿命(可承受的汽机启动次数)大幅度降低。此次研究成果可为汽轮机叶片运行和维修策略制定提供参考和借鉴。     

135 MW汽轮机末级叶片断裂原因的分析

对某电厂135MW一次中间再热凝汽式汽轮机末级叶片断裂原因进行了分析。通过对叶片断裂前后的主要数据、叶片强度、叶片断口的材料组分、宏观断口、金相组织等方面的分析、观测和研究，结论是由于在该叶片进汽侧高度约为508mm处粘附有外来金属块，在运行过程中该处产生了应力集中，进而成为疲劳裂纹源，最终导致了叶片断裂。图12表3参7     

汽轮机叶片损坏原因分析

就某电厂汽轮机叶片损坏原因进行了分析，结果表明，叶片材料的Ｃｒ含量偏低且分布不均匀，容易引起腐蚀疲劳裂纹，较高的装配应力加剧了叶根直角沟槽的应力集中，从而导致早期腐蚀疲劳纹萌生，造成叶片断裂。     

超临界350MW机组给水泵汽轮机第5级动叶片断裂原因调查分析

对某电厂超临界350MW机组给水泵汽轮机第5级动叶片进行了故障现场调查、断裂叶片的材质检验和断口分析、叶片离心应力和叶轮叶片系统振动特性的有限元计算分析及断裂原因分析.结果表明,叶片的断口性质为高周疲劳断裂,裂纹起源于叶片出汽侧的腐蚀坑,叶片材料与断裂无关;叶片断裂的原因为机组给水泵汽轮机存在超负荷运行的情况,致使给水...     

电站汽轮机低压转子叶片裂纹形成原因分析

对某电厂汽轮机低压转子末3级含裂纹叶片取样,进行宏观观察、光谱分析、力学性能试验、显微硬度检验、显微组织及能谱等分析.试验结果表明:叶片的合金成分符合相关要求,叶片材料的强度、塑性和韧性等相关指标均符合标准要求;裂纹起源及裂纹尖端未见腐蚀性元素.叶片热处理工艺控制不佳,出汽侧边缘硬度和组织不均匀,存在较大的残余应力,材...     

法制KT-1501汽轮机调节级叶片改进的综合研究

本文对引进法国的30万吨合成氨主透平KT-1501的五次调节级叶片断裂事故,从材料、强度、振动及运行方面进行了综合分析研究。根据对叶片组频率的大量计算、测量以及断口形貌分析,认为属疲劳断裂。原因是动态振动基面下移,叶根参与共振,根齿与轮槽有相对滑移,叶根榫齿受切向弯曲的     

665毫米叶片振动无线电遥测

一、前言汽轮机低压末级长叶片在高背压小容积流量下安全经济运行,是发展大功率供热、调峰、空冷机组的关键技术问题。长叶片在小容积流量下运行,效率显著降低,伴随着容积流量的减少,叶根产生倒流,叶顶产生旋涡,动应力水平增高,排汽部分过热,甚至发生失速颤振而造成叶片断裂事故。为了保障末级叶片的可靠性,必须从理论和试验方面详细研究末级流场、温度场及叶片振动特性。哈尔滨汽轮机厂六十年代设计的拱型围带665毫米长叶片广泛的应用于高压5、10、20万千瓦各型机组上,这种叶片在机组深度变工况下运行的可靠性是大家十分关心的问     

N25汽轮机叶片断裂事故分析

某厂N25汽轮机其末级叶片在运行中发生断裂,通过对造成叶片断裂原因详尽的分析,提出了叶片断裂和产生裂纹的原因,并且针对叶片断裂的原因从运行和维护的角度提出了具体的防范措施。     

汽轮机末级动叶片出口边水蚀特性及疲劳裂纹扩展的研究

空冷汽轮机组、调峰汽轮机组及热电联产汽轮机低压缸在小容积流量工况下运行时，末级动叶片根部分离流区的回流会将排汽缸湿蒸汽中的水滴带回叶栅通道，使动叶片吸力面出口区侵蚀并引发疲劳裂纹。为了确定机组负荷工况对叶片水蚀特性及叶片安全性的影响，首先利用流线曲率法发展出一种计算回流气动特性及水滴撞击叶片速度的方法。并用以分析了一台200MW汽轮机末级动叶根部出口边水蚀的特性，分析结果与实际情况较一致。此后，采用断裂力学理论研究了出口边水蚀缺口处的裂纹萌生期与扩展的增长率，计算结果与实际裂纹发展情况较为符合。所发展的方法为研究预防叶片出口边水蚀方法和合理制定机组检修周期提供了有用手段。