汽輪機(jī)葉片發(fā)生斷裂的原因

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1、汽輪機(jī)的動靜葉片是通流部分的主要零件，動葉片不但要承受高速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的離心力，還要承受高速氣流的沖擊力和由于氣流不均勻而產(chǎn)生的往復(fù)振動作用力。 ? ? ? 葉片損壞的情況包括葉片斷落、裂紋、圍帶飛脫、拉筋開焊或斷裂、葉片水蝕等。在正常運(yùn)行中，如發(fā)生葉片斷裂，斷落的葉片將夾在間隙很小的動靜部分中，造成碰磨，或斷落的葉片在本級碰磨后，其殘骸沿汽流進(jìn)入后幾級，造成動靜部分碰磨，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。 ? ? ?葉片損壞事故在汽輪機(jī)事故中占的比例較大，給設(shè)備安全、生產(chǎn)運(yùn)行帶來一定影響。造成葉片斷裂或脫落的原因很多，與設(shè)計、制造、材質(zhì)、安裝、檢修工藝和運(yùn)行維護(hù)等因素均有關(guān)系。今天小編給大家歸納總結(jié)一下。

2、 、 葉輪機(jī)葉片斷裂的原因 1. 機(jī)械損傷 ? ? ?1）外來的機(jī)械雜質(zhì)隨蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)打傷葉片。 ? ? ?2）汽缸內(nèi)部固定零部件脫落，如阻汽片、導(dǎo)流環(huán)等，造成葉片嚴(yán)重?fù)p傷。 ? ? 3）因軸承或推力瓦損壞、大軸彎曲、脹差超限以及機(jī)組強(qiáng)烈振動，造成通流部分動、靜磨擦，使葉片損壞。 2. 腐蝕和銹蝕 ? ? ?葉片的腐蝕常發(fā)生在開始進(jìn)入濕蒸汽的各級，這些級段在運(yùn)行中，蒸汽干、濕交替變化，使腐蝕工質(zhì)易濃縮，引起葉片腐蝕。另外，長期停機(jī)備用的機(jī)組也會因空氣中的潮氣或蒸汽漏入機(jī)內(nèi)造成葉片嚴(yán)重銹蝕。 ? ? ? 葉片受到侵蝕削弱后，不但強(qiáng)度減弱，而且葉片被侵蝕的缺口、孔洞還

3、將產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象；侵蝕嚴(yán)重的葉片，還會改變?nèi)~片的振動頻率，從而使葉片因應(yīng)力過大或共振疲勞而斷裂。 3. 水蝕 ? ? ?水蝕是濕蒸汽中分離出來的水滴對葉片沖擊造成的一種機(jī)械損傷，多發(fā)生在末級濕蒸汽區(qū)的低壓段長葉片上，尤其是末級葉片。而末級葉片旋轉(zhuǎn)線速度高，并且蒸汽濕度大，水滴多，故受水蝕程度更嚴(yán)重。受水蝕嚴(yán)重的葉片將出現(xiàn)缺口、孔洞等，降低葉片的強(qiáng)度，導(dǎo)致斷裂損壞。 4. 水沖擊 ? ? ?汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊時，前幾級葉片的應(yīng)力會突然增加，并驟然受到冷卻，使葉片過載，末幾級葉片則沖擊負(fù)荷更大。葉片遭到嚴(yán)重水擊后會發(fā)生變形，其進(jìn)汽側(cè)扭向內(nèi)弧，出汽側(cè)扭向背弧，并在進(jìn)出汽側(cè)產(chǎn)生細(xì)微裂紋

4、，成為葉片振動斷裂的根源。水沖擊有時會使葉片拉筋斷裂，改變?nèi)~片連接形式，甚至原來成組的葉片變成單個葉片，改變?nèi)~片振動頻率，降低葉片的工作強(qiáng)度，致使葉片發(fā)生共振，造成斷裂?！　? 5. 葉片本身存在缺陷 ? ? ? 1）設(shè)計應(yīng)力過高或結(jié)構(gòu)不合理，如葉片頂部太薄，圍帶鉚釘頭應(yīng)力大，常在運(yùn)行中發(fā)生應(yīng)力集中，鉚釘頭斷裂，圍帶裂紋折斷，使葉片損壞。 ? ? ? 2）葉片振動特性不合格，運(yùn)行中因共振產(chǎn)生很高的動應(yīng)力，使葉片損壞。 ? ? ? 3）葉片材質(zhì)不良或錯用材料，如葉片材料機(jī)械性能差，金屬組織有缺陷或有夾渣、裂紋；葉片經(jīng)過長期運(yùn)行后材料疲勞性能和振動衰減性能降低導(dǎo)致葉片損壞?！? ? ?

5、? 4）加工工藝不良，例如葉片表面粗糙，留有刀痕，圍帶鉚釘孔或拉筋孔處無倒角等，都會導(dǎo)致應(yīng)力集中而損壞葉片。 6. 運(yùn)行維護(hù)不當(dāng) ? ? ?1）電網(wǎng)頻率變動超出允許范圍，過高、過低都可能使葉片振動頻率進(jìn)入共振區(qū)，產(chǎn)生共振而使葉片斷裂。 ? ? 2）機(jī)組過負(fù)荷運(yùn)行，使葉片的工作應(yīng)力增大造成超負(fù)荷。 ? ? 3）主蒸汽參數(shù)不符合要求，頻繁而較大幅度地波動，主蒸汽壓力過高、主蒸汽溫度偏低或水沖擊以及真空過高，都會加劇葉片的超負(fù)荷或水蝕而損壞。 ? ? 4）蒸汽品質(zhì)不良使葉片結(jié)垢、腐蝕。葉片結(jié)垢后將使軸向推力增大，引起過負(fù)荷；葉片結(jié)垢后離心力增加，超過材料的抗拉強(qiáng)度引發(fā)斷落；葉片結(jié)垢后，

6、改變其振動特性，進(jìn)入共振區(qū)而斷落。腐蝕容易引起葉片應(yīng)力集中或材質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度降低，導(dǎo)致葉片損壞。 ? ? 5）停機(jī)后由于主蒸汽或抽汽系統(tǒng)不嚴(yán)密，使汽水漏入汽缸，時間一長，通流部分發(fā)生銹蝕而損壞。 防止葉輪機(jī)葉片斷裂的措施 1.電網(wǎng)應(yīng)保持正常頻率運(yùn)行，避免頻率偏高偏低引起某幾級葉片進(jìn)入共振區(qū)。 2. 運(yùn)行中保持蒸汽參數(shù)和各監(jiān)視段壓力、真空等在在正常范圍內(nèi)，超過極限值應(yīng)限負(fù)荷運(yùn)行。 3. 加強(qiáng)汽、水的化學(xué)監(jiān)督。 4. 運(yùn)行中加強(qiáng)對振動的監(jiān)視，防止汽機(jī)因進(jìn)冷水冷汽或其他原因?qū)е率軣岵痪冃巍屿o間隙減小引起局部碰磨。 5. 機(jī)組大修中應(yīng)對通流部分損傷情況進(jìn)行全面細(xì)致地檢查，做好葉片、圍帶、拉筋的損傷記錄，做好葉片的調(diào)頻工作。