秦山核电站320MW汽轮机静叶片裂纹的焊接修复.pdf

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1、焊接现场机械制造文摘——焊接分册秦山核电站320MW汽轮机静叶片裂纹的焊接修复赵永明，迟鸣声，付荣真(1．中核核电运行管理有限公司，浙江嘉兴314300；2．苏州热工研究院有限公司，江苏苏州215004)摘要：对秦山核电站320MW汽轮机静叶裂纹产生的原因进行了分析，从母材的材质性能、裂纹倾向、焊接拘束及应力状态等方面，对静叶焊接修复的可行性进行了分析，针对马氏体不锈钢的焊接修复特点，分析了不同的焊接修复方案，制定了合理的修复焊接工艺，着重阐述了裂纹挖补、焊前预热、母材小热输入焊接、焊后热处理及焊后PT检

2、查等一系列修复措施。关键词：马氏体不锈钢；静叶；焊接；修复中图分类号：TG442Repairofcrackinstationarybladeof320MWturbineinQinshannuclearpowerplantZhaoYongming，ChiMingsheng，FuRongzhen(1．CNNPNuclearPowerOperationsManagementCo．，Ltd．，Jiaxing，314300，China；2．SuzhouNuclearPowerResearchInstitute，Su

3、ihou215004，China)Abstract：Thispaperanalyzesthereasonsforturbinestatorbladecrackof320MWinQinshannuclearpowerplantandfeasibilityofitsrepairweldinginaspectsofbasemetalproperties，crackingtendency，weldingre—straintandstressstate，etc．Differentrepairstrategiesan

4、dproperweldingprocessarediscussedbasedonrepairfeaturesofmartensiticstainlessstee1．Thispapermainlyspecifiesrepairstrategies，suchascrackexcavation，weldingpreheat，smallheatinput，insulationafterwelding，PTinspectionafterwelding．Keywords：martensiticstainlessste

5、el；stationaryblade；weld；repair1课题背景秦山核电站HN310—54．5型320MW凝汽式汽轮机为单轴，三缸，反动式和凝汽式全速饱和蒸气汽轮机，R14大修汽轮机开缸后的在役检查发现：调门端1级下隔板A侧第18个静叶片(简称静叶)叶根处存在一处长约15mm的裂纹，由迎气面叶片根部起裂向叶片内、外边缘扩展，长度约为15mE，缺陷具体情况如图1一图2所示。汽轮机静叶片的损耗也会导致动叶激振脉动的加大而导致其断裂损坏，而且静叶一旦其发生断裂与动图1叶片裂纹的宏观形貌222014年第1期

6、机械制造文摘——焊接分册焊接现场2．2停机后维护不当及外来硬质异物击伤机组检修维护过程中，由于偶然遗留的硬质异物等由蒸气携带进入汽轮机的通道，打伤静叶片。2．3长期高温疲劳过载静叶片材料工作状态较恶劣：在较高温度下工作同时又要承受蒸汽激振力、振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的作用等。在这种工况下，如果静叶片本身存在一定的缺陷或损伤，就极易发生缺陷的扩展。现场观察该失效叶片裂纹宏观形貌，大致分辨出图2裂纹叶片的位置裂纹走向为由迎气面叶片根部起裂向叶片内、外边缘扩展，判断可能的原因为叶根部分由偶然遗留异物或叶发生碰撞

7、，则会对整个机组的安全运行带来严重的外力击伤后在工作温度交变应力作用下，裂纹可能会威胁。据美国电力研究协会(EPRI)统计报道，由于汽扩展，因此需要采用焊接的方式进行修复。轮机叶片失效而导致的全美电厂停机所造成的直接经济损失大约在15．5～18．4亿美元¨J。我国对100～3静叶片补焊修复的可行性分析200MW汽轮发电机组的33次叶片事故情况的统计分3．1静叶片材料及结构析结果表明，平均每次叶片事故所造成的直接经济损静叶片材料为10705BA，美国西屋公司牌号，属失达1000万元人民币j。因此，找出本次叶

8、片断裂的12％型马氏体不锈钢，具有较高的室温强度、韧性及冷原因，制订合理的焊接修复方案并有效实施，对提高叶变形性能，其最终热处理后的金相组织为回火马氏体片的寿命，有着重大的现实意义和指导意义。+微量8铁素体，但8铁素体的含量不得超过5％。2静叶片失效的原因分析低压缸第一级静叶片气道为直通道，在与持环相配的顶部开有一条宽4llI1TI的3O。斜口，用半圆塞紧条将隔板固静叶是汽轮机的关键零件，对汽轮机的安全运行定于持环上，而内径采