汽轮机末四级叶片断裂原因分析及处理

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1、第33卷第2期华电技术Vo1．33No．22011年2月HuadianTechnologyFeb．2011汽轮机末四级叶片断裂原因分析及处理段继鹏(新疆拜城发电厂，新疆拜城842316)摘要：依据新疆拜城发电厂汽轮机末四级叶片再次发生断裂的事故，分析了叶片断裂原因，介绍了末四级叉形叶根叶片在线更换工艺和具体要求。在线更换叶片后机组运行正常，叶片更换工艺取得了实效。关键词：汽轮机；末四级叶片；断裂；在线更换；工艺中图分类号：TK263．3文献标志码：A文章编号：1674—1951(2011)02-0001—03末三级的全部叶片进行静频测试，结果表明，这3级1机组概述叶片的分

2、散度均小于8％，在合格范围内(见表2)。新疆拜城发电厂7机组为N25—35—1型，汽表2末一级至末三级叶片切向A。型静频分散率轮机主体由1级双列速度级和12级压力级所组成，其中第1O级、第11级、第l2级为自由叶片，末四级为成组围带结构，共26组，每组6根叶片。机组于1996年6月投产，1999年10月第1次大修，2001年8月大修揭缸时，发现末四级有7根叶片断裂，因叶2．3末四级隔板、静叶损坏情况片断裂严重只能重新返厂更换叶片，大大延长了检上／下隔板、静叶完好，但静叶背弧结垢较明显。修周期，带来了巨大的经济损失。2007年6月大修2．4末三级隔板、静叶损坏情况时，再次发

3、现末四级有1根叶片断裂。该机组自上上隔板进汽边左侧(面对机头)被末四级飞脱次大修以来共运行19164h，启、停32次，c级检修5的叶片打缺1块，内弧44mm，外弧82mm，宽度12次，进行过2次通流部分清洗，运行中未发现异常。mm。上隔板进汽边右侧打出1条长52mm的裂纹。2设备损坏情况下隔板静叶背弧白色结垢较明显。下隔板右侧静叶出汽侧处卡着末四级的断叶片，并将末三级的2．1末四级动叶片损坏情况所有动叶片都打变形。末四级动叶片为叉形叶根，直叶片焊接围带，材质为1Crl3不锈钢，叶型宽度301Tim，动叶高度1753原因分析mm，节圆直径1300mm。叶片断裂均由出汽边开叶

4、片断裂的可能原因为：始，断口全部位于叶片的根部，从断口处可见明显的(1)汽缸进水，造成叶片断裂；贝壳状疲劳纹，属于疲劳断裂，具体情况见表1。末(2)偏离额定周波运行，造成叶片疲劳断裂；四级动叶片共有156片，断裂I片，沿出汽侧有3(3)蒸汽品质不良，引起叶片腐蚀，强度降低，mm明显裂纹的1片。造成叶片断裂；表1末四级动叶片损坏情况(4)制造及加工工艺不良。3．1汽缸进水调查对一段至四段抽汽口从汽缸内灌水进行检查，无堵塞现象，由于7机组各段抽汽电动门前疏水均2．2末三级动叶片损坏情况采用逐级自流的方式，表明抽汽管道本身无积水的末三级动叶片共有142片，基本上所有的叶片可能性

5、。但从末四级的隔板可以很明显地看出，在进汽侧都被上一级飞脱的叶片打变形，经渗透检测静叶叶顶的出汽侧有水流的痕迹，而且在相邻的末(P11)，未发现叶片有裂纹。对7机组的末一级至三级和末五级隔板上却无此现象。经检查，末四级收稿日期：2010—09—24；修回日期：2010—10—18隔板下部疏水孔畅通，无堵塞；另外，四段抽汽正好·2·雹擞刁《：第33卷位于末四级隔板前，因此，笔者怀疑是末四级隔板处面和内部缺陷的叶片可确定为更换叶片。积水。可能原因有2个：四段抽汽疏水管道上的节(3)叶片检查完毕，再对叶片进行单叶片频率流孔太小，当四段抽汽所供的2低压加热器退出运测定，剔除由于制

6、造原因引起频率过高或过低的叶行时，疏水疏不及而造成积水；末四级隔板下部疏水片，最终确定1根更换叶片。孔通流面积偏小，造成机内积水。此处一旦积水，必4．2拆卸断叶片将加剧末四级至末一级的水蚀。(1)拆除叉形叶根的铆钉。首先找准铆钉中心3．2低周波运行情况调查位置，打好冲眼，采用角向电钻，用4～5mm钻从汽机运行日志中可以看到，在上次大修投运头钻铆钉(叶轮铆钉7mm)，钻孔时要注意保证钻以后，中班21：00左右，周波常低至49．85Hz，通过孔的同心度，孔不可偏斜，孔内壁不允许有台阶；钻电气调整，周波约在3min后恢复正常。考虑到末至铆钉总长度的2／3时，先用短冲子或短冲头冲

7、压，四级为不调频叶片，低周波运行应无太大的伤害。铆钉松动之后更换较长的冲子，同时用小千斤顶顶3．3叶片腐蚀的检查着冲头冲出铆钉；若冲压不动，可钻深一些再冲压，7机组因为蒸汽品质不好，造成动叶、隔板和直至叶根的2个铆钉全部冲压出来，沿周向方向拔静叶上结垢明显。蒸汽在汽轮机内凝结时，蒸汽中出断裂叶片。的杂质(如有机酸、氯化物等)会形成侵蚀性的水滴(2)在用小千斤顶顶冲头时，为防止千斤顶的或腐蚀性的沉积物。化验结果(见表3)表明，末四作用力过大使叶轮变形，应在2个叶轮与其相邻叶级动叶片及静叶片上的结垢不含对不锈钢最有害的轮之间用小千