某烟气轮机叶片断裂原因分析

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犓犲狔狑狅狉犱狊：ｆｌｕｅｇａｓｔｕｒｂｉｎｅ；ｂｌａｄｅ；ｆｒａｃｔｕｒｅ；ａｌｌｏｙ；ｆａｉｌｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓ
烟 气 轮 机 （简 称 烟 机 ）是 炼 油 厂 催 化 裂 化 装 置 能 量回收机组的重要 设 备 之 一，也 是 故 障 率 较 高 的 设 备之一［１２］。２０１５０２０６，某 炼 油 厂 某 烟 机 轴 位 移 突
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经验交流
文 章 编 号 ：１０００７４６６（２０１８）０６００７４０６
某烟气轮机叶片断裂原因分析
郑 立 静１，宋 洪 海１，张 虎１，蒋 仕 良２，王 强２，陈 勇２，王 杜 娟２，安 邵 沛２
（１．北京航空航天大学 材料学院，北京 １００１９１； ２．中国石油化工股份有限公司 天津分公司，天津 ３００２７０）
摘要：分析了某催化裂化装置烟气轮机动叶片和静叶片的断裂失效原因。通过采用金相组织分 析、扫描电镜分析、Ｘ 射线光电子能谱分析等手段，对 动 叶 片 根 部 被 磨 损 处 进 行 了 金 相 组 织 和 化 学 成 分 分 析 ，对 动 叶 片 、静 叶 片 以 及 螺 栓 的 室 温 、高 温 硬 度 进 行 检 测 分 析 ，发 现 动 叶 片 根 部 磨 损 不 是 因 催化剂颗粒冲刷造成，而是由静叶片的断裂件磨损所致。静 叶 片 断 裂 件 与 动 叶 片 榫 齿 部 位 发 生 严 重 磨 损 ，导 致 动 叶 片 过 载 发 生 断 裂 。 对 静 叶 片 进 行 了 断 口 组 织 和 化 学 成 分 分 析 ，发 现 静 叶 片 断 裂 是 由于叶片内部金属氧化膜引起。指出改善静叶片铸造 工艺、消 除 铸 造 缺 陷 是 确 保 烟 气 轮 机 长 期 安 全运行的有效手段。 关 键 词 ： 烟 气 轮 机 ；叶 片 ；断 裂 ；合 金 ；失 效 分 析 中 图 分 类 号 ：ＴＨ４；ＴＱ０５０ 文献标志码：Ｂ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００７４６６．２０１８．０６．０１５
（１．Ｓｃｈｏｏｌｏｆ ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｈａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳＩＮＯＰＥＣ ＴｉａｎｊｉｎＢｒａｎｃｈＣｏｍｐａｎｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００２７０，Ｃｈｉｎａ）
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第４７卷 第６期 石 油 化 工 设 备 Ｖｏｌ．４７ Ｎｏ．６ ２０１８ 年 １１ 月 ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ Ｎｏｖ．２０１８
ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｒａｃｋｉｎｇｕｎｉｔｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｗｏｒｎｓｕｒｆａｃｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｒｏｏｔｏｆ ｒｏｔｏｒｂｌａｄｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙ ｍｅａｎｓｏｆｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ， Ｘｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｄａｔａｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｂｌａｄｅｓ， ｓｔａｔｏｒｂｌａｄｅｓａｎｄｂｏｌｔｓａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｔｈｅｗｏｒｎｓｕｒｆａｃｅ，ｉｔｉｓｄｅｄｕｃｅｄｔｈａｔｔｈｅｗｅａｒｉｎｇｒｅａｓｏｎｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｂｌａｄｅｒｏｏｔｓｉｓｎｏｔｃａｕｓｅｄｂｙ ｃａｔａｌｙｓｔｐａｒｔｉｃｌｅｅｒｏｓｉｏｎ，ｂｕｔｂｙｔｈｅｂｒｏｋｅｎｐｉｅｃｅｓｏｆｔｈｅｓｔａｔｏｒｂｌａｄｅｓ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅ ｍｉｃｒｏ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅａｂｎｏｒｍａｌｆｒａｃｔｕｒｅｓｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｂｒｏｋｅｎｓｔａｔｏｒ ｂｌａｄｅｓ，ｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｒｅａｓｏｎｏｆｔｈｅｓｔａｔｏｒｂｌａｄｅ ｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｏｂｅｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｆｉｌｍｉｎｓｉｄｅｔｈｅｓｔａｔｏｒｂｌａｄｅ．Ｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆ ｔｈｅｓｔａｔｉｃｂｌａｄｅｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｃａｓｔｉｎｇｄｅｆｅｃｔｉｏｎｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｎｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｌｏｎｇｔｅｒｍ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇａｓｔｕｒｂｉｎｅ．
供 参 考 依 据 。 ［５１２］
１ 动 叶 片 失 效 原 因 分 析
然 变 化 并 超 过 联 锁 值 ，机 组 联 锁 停 机 。 经 检 查 发 现 ，
收 稿 日 期 ：２０１８０５２８ 作者简介：郑立静（１９７４），女，吉林省吉林 市 人，副 教 授，博 士，从 事 高 温 合 金 材 料 研 究 工 作。Ｅｍａｉｌ：ｚｈｅｎｇｌｉｊｉｎｇ＠ｂｕａａ．
ｅｄ因分析