防止某型号燃气轮机叶片断裂的措施
9FA燃气轮机压气机叶片断裂故障及预防处理
组， ２ ０ ０ ７年 ３月投 入商 业运 行 ， 燃 用 天然气 。 ２ ０ ０ ８年 ６月 ２ ０ １ ３， 该 厂 ２号 机 组 负 荷 ３ ５ １
ＭＷ 时 ， 燃 气 轮 机 Ｍａ ｒ ｋ Ｖ Ｉ 控制 系统 突发 “ 压 气 机
排气压力 变 送 器 测 量 值 偏 差 大 ” 、 “ 压 气 机 热 悬 挂” 、 “ 压气机失压” 等报警， 机 组 跳 闸 。跳 闸 后
压 气机 ｓ １叶 片 断 裂 一 片 ； 下缸 Ｓ ５叶 片 断裂 １片 ；
第２ ６卷 第 ３期 ２ ０ １ ３年 ９月
《 燃
气
轮
机
技
术》
Ｖｏ １ ． ２６ Ｎｏ ． ３
ＧＡＳ ＴＵＲＢＩ ＮＥ ＴＥ ＣＨＮｏＬｏＧＹ
Ｓ ｅ ｐ ． ，２ ０１ ３
９ Ｆ Ａ燃 气 轮 机 压 气 机 叶片 断裂 故 障及预 防处 理
章 提， 吴 寅琛
（ 江 苏华 电戚 墅堰发 电有 限公 司 ， 江 苏 常州 ２ １ ３ ０ １ １ ）
Ｍａ ｒ ｋ Ｖ Ｉ 中 １～ ４号 轴 振 及 １ 、 ２号 瓦 振 均 显 示 红 色
图２ Ａ 电厂 Ｒ ０级 断 口形 貌
报警 ， 燃 气 轮机 排 气 温 度 高 报 警 。就 地 听 音 检 查 ， 发 现 压气 机 人 口处 有 异 音 。打 开 压 气 机 进 气 室 人 孔 门， 发 现 压气 机 Ｉ Ｇ Ｖ、 Ｒ ０级 叶 片严 重 受 损 ， Ｒ ０级
文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９— ２ ８ ８ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ４ ８ — ０ ５
中图分 类号 ： Ｔ Ｋ ４ ７ ８
我 国三次 捆绑招 标 引 进 的 ２ Ｏ多 台 ９ Ｆ Ａ 型燃 气
涡轮叶片断裂故障的分析与预防措施
中国民航大学本科生毕业设计(论文)涡轮叶片断裂故障的分析与预防措施THE ANALYZING AND PREVENTIVE MEASURE OF TURBINE BLADE CRACKFAULT专业：发动机动力工程学生姓名：XXX学号：XXXXXXX学院：中国民航大学指导教师：XXXX2011年 10月创见性声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。
与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
毕业论文作者签名：签字日期：年月日本科毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。
特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。
同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。
（保密的毕业论文在解密后适用本授权说明）毕业论文作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日涡轮叶片断裂故障的分析与预防措施摘要：涡轮转子叶片是把高温燃气的能量转变为转子机械功的重要零件工作时，它不仅被经常变化着的高温燃气所包围并且还承受着高速旋转产生的巨大离心力气体和振动负荷等，此外还要经受高温燃气引起的腐蚀和侵蚀，因而涡轮转子叶片的工作条件是恶劣的,它是决定发动机寿命的主要零件之一,因此涡轮转子叶片的故障是不可忽视的。
涡轮叶片的断裂故障往往导致下面整个阶段的损失并且对涡轮机的可用性造成重大影响。
涡轮叶片断裂故障的研究分析对于涡轮机耐用性的有效管理是非常必要的。
此设计共分为四部分：首先对涡轮叶片的组成进行说明；其次对涡轮叶片的工作原理进行了简要说明；然后对涡轮叶片常见的故障做了总述；最后对涡轮叶片常见的断裂故障进行分析并且得出了有效的预防措施。
防止叶片振动断裂的措施主要有哪些
1．防止叶片振动断裂的措施主要有哪些？（1）提高叶片、围带、拉筋的材料、加工与装配质量。
（2）采用叶片调频措施，避开危险共振范围。
（3）避免长期低频率运行。
2.汽轮机的联轴器有何作用？主要有哪些类型？各用在什么场合？联轴器又叫靠背轮。
其作用是用来连接汽轮发电机组的各个转子，并把汽轮机的功率传给发电机。
联轴器可分为刚性、半挠性、和挠性联轴器。
刚性联轴器通常用于连接汽轮机的各个转子，半挠性联轴器用于连接汽轮机和发电机转子。
3.汽轮机的盘车装置有何作用？（1）在汽轮机启动冲转前，由于轴封供气大部分漏入汽缸，造成上下缸温差，若转子静止不动，就会产生弯曲变形，因此需要盘车，使转子受热均匀。
（2）汽轮机停机后，汽缸和转子的下部冷却比上部快，使上下汽缸产生温差，转子发生热变形，所以停机后也需要盘车。
(3)热态启动时可以提前向轴封耸起，抽真空。
（4）连续盘车可以使轴承建立油膜，防止轴颈与轴瓦干摩擦。
（5）盘车可以减少冲转时的力矩。
4.支持轴承和推力轴承各起何作用？支持轴承的作用是支撑转子的重量及转子质量不平衡引起的离心力，并确定转子的径向位置，使转子与汽缸重心保持一致。
推力轴承的作用是承受转子的轴向推力，并确定转子的轴向位置，保证转子与静止部分轴向间隙的正常。
5.汽轮机主轴承主要有哪几种结构形式？汽轮机主轴承主要有四种，圆筒瓦支持轴承，椭圆瓦支持轴承，三油楔支持轴承，可倾瓦支持轴承。
6.支持轴承油膜形成原理是怎样的？由于轴颈的直径小于轴瓦的直径，当转子静止时，轴颈落在轴瓦的正下方，这样轴颈与轴瓦之间形成一个带弧度的楔形油楔当连续不断的向轴承供给具有一定压力和粘度的润滑油后，在转子转动时，粘附在轴颈上的油层随轴颈一起转动，并带动各层油转动，将油从带弧度的楔形间隙的大口带向小口，使润滑油积聚在狭小的间隙中而产生油压，这个油压超过载荷时，便将轴承抬起，在轴颈与轴瓦之间形成油膜润滑。
7.什么是油膜震荡现象?旋转的轴颈在滑动轴承中带动润滑油高速转动，在转子失稳和转速为2倍1阶临界转速条件下，告诉油流反过来激励轴承，产生一种强烈的的自激振动现象，这种振动不随转速变化而改变的现象就称为油膜震荡现象。
800MW汽轮机末级叶片断裂原因分析及措施
800MW汽轮机末级叶片断裂原因分析及防范措施[ 关闭窗口]俄罗斯超临界800MW燃煤机组，低压缸末级960mm叶片第43和84号叶片断裂事故进行讨论。
会议前我们编写的800MW汽轮机末级叶片断裂的原因分析及防范措施作为此次会议的交流材料也进行了研讨。
一、动叶片简介1、动叶的作用：将蒸汽的动能和部分热能在由动叶组成的环形叶栅汽道内转换为转子上的机械能。
2、设计制造动叶片主要考虑如下方面的要求：⑴叶片应具有足够的强度和良好的振动特性，即避开共振区以保证叶片安全运行。
⑵应具有良好的空气动力特性，以达到较高的效率。
⑶应有合理的结构和良好的工艺性，便于制造和安装。
3、叶片的组成：⑴叶型：叶片的主要工作部分，汽流通过由相邻叶片的型线部分构成的通道，完成能量转换。
⑵叶根：将叶片固定在转子叶轮上的装配部分。
⑶围带、拉筋等：属于连接件，把几只或整圈叶片连成叶片组，并可调整叶片的自振频率和减少叶片所受的动应力。
4、800MW汽轮机低压缸布置及叶片型式本机共有三个低压缸，每个缸前后各设有5级叶片。
蒸汽由中压缸末级排汽经二根Φ1196mm 的管道进入三个低压缸，低压缸蒸汽作功后，排汽进入两台纵向布置的凝汽器。
800MW汽机低压缸叶片是带有一定反动度的冲动式叶片，叶片为型线沿叶高变化的变截面扭曲叶片。
末级长度为960mm，末级叶轮平均直径2480mm，末级叶片环形排汽面积6×7.48m2，三个低压缸合计出力236MW（高压缸出力260MW，中压缸出力304MW）。
低压缸各级叶片反动度：低压第一级0.33低压第二级0.40低压第三级0.46低压第四级0.55低压第五级0.69二、汽轮机叶片断裂现象1. 汽轮机内或凝汽器内产生突然的声响。
2. 机组振动突然增大或抖动，轴向位移显示增大或摆动。
3. 叶片损坏较多时，同样负荷下蒸汽流量增加，监视段压力上升。
4. 凝结水导电度、Na离子、Cl根增加、凝汽器水位上升，凝泵电流增加。
防止汽轮机轴系断裂安全技术措施
安全技术/机械安全防止汽轮机轴系断裂安全技术措施1.机组主、辅设备的保护装置必须正常投入，已有振动监测保护装置的机组，振动超限跳机保护应投入运行；机组正常运行瓦振、轴振应达到有关标准的优良范围，并注意监视变化趋势。
振动是反映机组运行状况的重要指标，许多重大设备事故的先兆都会在振动上表现出来，因此，明确要求振动超限跳机保护必须投入运行，充分发挥该保护的作用，以确保机组的安全、稳定运行。
2.运行lOOkh以上的机组，每隔35年应对转子进行一次检查。
运行时间超过15年、寿命超过设计使用寿命的转子、低压焊接转子、承担调峰起停频繁的转子，应适当缩短检查周期。
3.新机组投产前、已投产机组每次大修中，必须进行转子表面和中心孔探伤检查。
对高温段应力集中部位可进行金相和探伤检查，选取不影响转子安全的部位进行硬度试验。
4.不合格的转子绝不能使用，已经过主管部门批准并投入运行的有缺陷转子应进行技术评定，根据机组的具体情况、缺陷性质制定运行安全措施，并报主管部门审批后执行。
5.严格按超速试验规程的要求，机组冷态起动带25％额定负荷(或按制造要求)，运行34h后立即进行超速试验。
机组在下列情况下应做危急保安器动作试验：新安装机组、机组大修后、危急保安器解体或调整后、机组做甩负荷试验前和停机一个月以上再次起动时。
在进行危急保安器动作试验时，应满足制造厂对转子温度的规定。
对于冷态起动的机组，一般要求其带25％负荷运行34h后方可进行试验。
6.新机组投产前和机组大修中，必须检查平衡块固定螺丝、风扇叶片固定螺丝、定子铁芯支架螺丝、各轴承和轴承座螺丝的紧固情况，保证各联轴器螺丝的紧固和配合间隙完好，并有完善的防松措施。
7.新机组投产前应对焊接隔板的主焊缝进行认真检查。
大修中应检查隔板变形情况，最大变形量不得超过轴向间隙的1／3。
8.防止发电机非同期并网。
发电机非同期并网，使转子的扭矩剧增，对机组尤其是对转子产生的损害非常大，轻则损害转子的寿命，重则将导致机组轴系的严重毁坏事故。
防止汽轮机超速和轴系断裂事故措施
防止汽轮机超速和轴系断裂事故措施为了防止汽轮机超速和轴系断裂事故的发生，应仔细贯彻原水利电力部《防止20万千瓦机组严峻超速事故的技术措施》和《防止国产200MW机组轴系断裂事故暂行措施》，并提出以下重点要求：1防止超速。
1.1在额定蒸汽参数下，调整系统应能维持汽轮机在额定转速下稳定运行，甩负荷后能将机组转速掌握在危险保安器动作转速以下。
调整系统速度变动率应小于5％，迟缓率应小于0。
2％。
1.2各种超速爱护均应正常投入运行，超速爱护不能牢靠动作时，禁止机组起动和运行。
1.2.1调整保安系统的定期试验装置应完好牢靠。
1.2.2自动主汽门、再热主汽门及调整汽门应能快速关闳严密，无卡涩。
阀门关闭时间，对电调系统应小于0.15s，对液调系统应小于0.5s。
1.2.3汽门严密性试验，危险保安器动作及超速试验要按规定定期试验。
200MW及以上机组危险保安器动作转速调整整定至108％－110％额定转速。
1.3机组重要运行监视表计，尤其是转速表，显示不正确或失效，严禁机组起动。
运行中的机组，在无任何有效监视转速手段的状况下，必需停止运行。
1.4透平油和抗燃油的油质应合格。
在油质及清洁度不合格的状况下，严禁机组起动。
1.4.1透平油颗粒度按SAEA－6D标准≤6级，水份≤0.2％，酸值0.3mgKOH／g；电调机组抗燃油颗粒度按SAEA－6D标准≤3级，水份≤0.1％，酸值≤0.2mgKOH／g；液调机组抗燃油颗粒度按SAEA－6D标准≤5级，水份≤0.1％，酸值≤0.25mgKOH／g。
1.4.2机组大、小修后，油循环要有技术措施，油质经（监督机构）油化验人员检验合格后方可起动。
1.4.3加强对油质的监督，定期进行油质的分析化验，防止油中进水或杂物造成调整部套卡涩或腐蚀。
定期进行主油箱放水工作，油净扮装置应正常投入运行。
1.4.4应加强汽封压力的监视和调整，防止压力过高引起油中进水；前箱、轴承箱负压以12－20mmH20为宜，以防止灰尘及水（汽）进入油系统。
防止汽轮机叶片损坏规定
一总则为防止汽轮机叶片损坏事故的发生，在严格执《行运行规程》《二十五项反事故技术措施》有关规定的同时，结合我厂实际情况，特制定预案。
二职责1 负责布置和检查本部门应急预案的准备和落实工作。
2 负责指挥本部门汽轮机设备事故发生时的抢险工作。
3 负责本部门应急预案的培训工作。
三组织结构组长：孙晓峰副组长：张铁军连向奎组员：顾剑军窦春林魏东朱先海姜涛张汉吉丁力四应急抢险准备1 组织有关人员学习掌握《运行规程》中关于防止汽轮机异常振动事故的技术措施及有关规定。
2 建立健全防止汽轮机叶片损坏事故的组织机构，根据我厂的实际制定相应的安全技术保证措施，明确分工，落实责任。
3 在组长的领导下，各级人员组成抢险应急网络。
4 夜间及节假日应落实好值班工作，随时掌握异常情况，保证信息网络畅通。
做到发生事故时及时组织人员进行抢修工作。
5 生产值班人员和抢修人员应按照要求配备劳动保护用品。
6 运行值班人员应经过专门培训及仿真机反事故演习的培训，经考试合格后方可上岗工作。
五应急预案目标1 当发生事故时，能采取有效措施，控制事故扩大和由此引起的人身伤害和设备事故。
2 将发生事故所造成的经济损失减少到最低。
六防止汽轮机叶片损坏的措施1 加强汽机岗位值班员的技术培训，熟知本岗位的《运行规程》，提高对事故的预防和处理能力。
2 机组启动前，启动中按以下规定执行。
（1）大轴晃动不大于原始值0.02mm(2 ) 了解本机组临界转数和停机的转子惰走曲线。
（3）高压内缸上，下壁温差不超过35℃，高压外缸，中压缸上，下壁温差不超过50℃（4）主蒸汽温度至少高于汽缸金属温度80℃以上，蒸汽过热度不低于50℃，主蒸汽温度两侧偏差不超过15℃。
（5）汽缸总膨胀表必须好用，并做好启动全过程记录。
（6）汽轮机转子冲动前，转子连续盘车冷态2—4小时，热态启动时不少于4小时，如盘车过程中出现短时间中断，应适当增加盘车时间。
（7）机组启动时主机各项保护必须投入，不能投入时禁止启动汽轮机（8）冲动前，应全面检查汽缸温度和温差情况，盘车电流，大轴晃动度并进行听音。
防止叶片断裂的措施事故应急预案
防止叶片断裂的措施
1．电网应保持在额定的频率或正常允许的范围内稳定运行。
2．在汽轮机正常运行和启动过程中，严格保持新蒸汽参数符合要求，保持机组及管路系统疏水畅通。
3．注意保持加热器、凝汽器在正常水位运行严防发生水冲击和满水事故。
4．禁止机组过负荷运行。
5．汽轮机进行低负荷冲洗叶片时，必须严格按规程进行。
6．当机组需要在缺乏个别级段等特殊工况下运行时，要经过详细的热力和强度核算并限制出力。
7．运行中注意倾听机内声音，认真监督机内的振动情况。
8．严格控制监视段压力，发现明显的变化时，要及时查明原因并进行处理。
9．挺机时间较长的机组，应注意做好停机保养工作，严防水、汽进入汽缸引起叶片腐蚀。
10．加强对蒸汽品质的监督，防止叶片结垢造成腐蚀。
防止汽轮机断叶片技术措施
防止汽轮机断叶片技术措施1.保证汽轮发电机组在额定频率和正常允许变动范围不超过48HZ-50.5HZ。
2.避免机组过负荷运行。
满负荷下高、低加故障退出前应先减负荷，防止机组超负荷。
加热器退出后应按规程规定限制接带负荷。
3.加强机组运行中的监视，尤其是在机组启、停、加减负荷过程中，必须加强对汽压、汽温、负荷、真空、胀差、串轴、振动。
监视段参数等的监视。
精心调整，不允许参数剧烈变化，严格执行规程规定。
启、停机过程应严格按操作票和启、停机曲线进行操作。
4.机组正常运行期间主汽温和再热汽温不得超过额定值8℃，周期性波动不得大于14℃，汽温超过额定温度28℃（主再热汽温≥628℃）应立即打闸停机，防止损伤叶片寿命。
5.汽轮机空载运行时间不允许≯30min，无蒸汽运行时间≯3min。
防止低压转子鼓风发热，对叶片不利。
6.严格执行保护投退制度，高排温度高、低压缸排汽温度高等相关保护应定期试验并保证可靠投入。
7.加强日常汽、水品质监督和参数分析，防止叶片结垢、腐蚀、颗粒物冲击。
8.注意调整高、低加及除氧器水位在正常，严防满水运行。
严禁将高、低加及除氧器水位高保护随意退出运行。
加热器、除氧器等相关保护试验应按规程规定执行。
9.定期巡检主机，倾听机内声音，检查实际振动情况，定期分析各抽汽段压力和凝结水水质的情况。
10.汽轮机低负荷运行时，必须按启动曲线控制蒸汽温度和压力，同时注意检查低压缸喷水自动投入正常，防止低负荷时低温蒸汽冲洗叶片造成末级蒸汽湿度过大。
低负荷运行时间不要过长。
11.运行中加强振动监视，定时记录，定期分析。
机组振动保护应可靠的投入。
12.运行中严格执行汽门活动试验等定期工作，确保设备、保护可靠备用。
13.机组启动必须充分疏水，保持蒸汽过热度≥50℃。
运行过程中汽温不宜大幅波动，发生水冲击或10分钟内蒸汽温度下降50℃，应立即打闸停机。
14.汽轮机升速过程中一定要快速通过临界转速，振动达到规程规定值时应立即打闸。
燃机电厂燃气轮机叶片断裂失效机理研究与实践
燃机电厂燃气轮机叶片断裂失效机理研究与实践燃机电厂燃气轮机叶片断裂失效机理研究与实践随着工业化进程的不断推进，燃机电厂已成为现代化能源系统中不可或缺的一部分。
而燃气轮机作为燃机电厂中最重要的设备之一，其叶片的断裂失效问题已引起了广泛的关注。
本文旨在探讨燃气轮机叶片的断裂失效机理，并且提出相关实践方法以提高燃气轮机的可靠性和使用寿命。
第一部分：燃气轮机叶片断裂失效机理的分析叶片作为燃气轮机的核心部件之一，其承受着高温、高速和强大的气流冲击等复杂工况，容易受到疲劳、高温腐蚀和震动等因素的影响，导致断裂失效。
因此，我们需要深入研究叶片的断裂失效机理，以提前预测和避免断裂事故的发生。
在强化材料力学性能方面，采用耐高温、抗腐蚀和抗疲劳的合金材料可以有效提高叶片的工作寿命。
此外，合理的叶片结构设计和表面涂层技术也是防止叶片断裂的重要手段。
第二部分：燃气轮机叶片断裂失效实践经验实践经验对于了解和防止叶片断裂失效至关重要。
在实践中，我们可以采取以下措施来解决叶片断裂失效问题：首先，加强叶片的监测和检测系统。
通过装备高精度的传感器和监测设备，可以实时监测叶片的温度、振动、变形等参数，及时发现异常情况，避免事故的发生。
其次，加强叶片的维护和保养工作。
定期进行叶片的清洗和维护，及时处理叶片表面的腐蚀和损伤，延长叶片的使用寿命。
另外，合理的操作和维护培训也是防止叶片断裂失效的重要方面。
通过提高操作人员的技能水平和安全意识，减少操作失误和事故风险。
最后，加强叶片失效事故的调查和分析工作。
对叶片断裂失效事故进行详细的事后分析，找出事故原因和隐患，提出相应的改进措施，以避免类似事故再次发生。
第三部分：燃气轮机叶片断裂失效案例分析为了更加深入地了解燃气轮机叶片断裂失效问题，下面将通过一个真实案例进行分析。
某燃气轮机电厂在平时运行中，突然发生了叶片断裂失效事故，导致设备停机和损失。
经过调查分析，发现该事故的原因是由于叶片材料质量问题，导致其无法承受高温和振动的工作条件。
汽轮机事故的预防措施三
汽轮机事故的预防措施三（二）防止汽轮机通流部分损坏事故汽轮机通流部分损坏主要由断叶片和汽缸与转子之间的磨擦引起。
叶片损坏的原因是多方面的，它与设计、制造、安装工艺、运行维护等因素有关，此外，电网低频率运行，某些机组不适当的超出力、低参数运行等，也是加剧叶片损坏的重要原因。
叶片损坏包括叶片断落、裂纹、围带飞脱、拉筋开焊或断裂、叶片水蚀等。
1．为防止断叶片引起通流部分严重损坏，应采取的措施（1）加强汽机叶片频率测试、复环状况的检查，并采取改进措施，防止掉叶片、掉复环起的事故，并在检修中检查隔板状况，发现问题时，要采取措施消除。
（2）检查并改进汽缸疏水系统，保证疏水畅通和不向汽缸返水，确实保证汽缸不积水，防止汽轮机进水引起断叶片事故。
（3）电网应保持正常频率运行，避免频率偏高或偏低，以防引起某几级叶片陷入共振区。
（4）蒸汽参数和各段抽汽压力、真空等超过制造厂完全的极限值，应限制机组出力。
（5）在机组大修中，应对通流部分操作情况进行全面细致的检查，这是防止运行中掉叶片的主要环节之一，为此，要专人负责，做好叶片围带拉筋等部件的操作记录。
2．造成通流部分磨损的原因主要原因是启停或运行方式不合理、保温质量不良、法兰螺栓加热不当等。
动静部分在轴向和径向方向发生磨损的原因很难绝对分开，但仍然有所区别。
轴向磨损的主要原因是在启停、工况变化时或法兰加热装置投入不当时，使胀差超过正负极限值，致使轴向间隙消失而磨损；也有可能由于汽轮机进水、蒸汽低参数、叶片结垢、超出力等原因使轴向推力过大，使推力轴承过载毁坏而引起动静体碰磨。
径向磨损的主要原因是汽缸和转子热变形的结果，也可能是由于机组振动或径向轴承损坏等。
3．为防止通流部分磨损，应采取的措施（1）认真分析转子和汽的膨胀关系。
积累运行资料，摸清各种工况下胀差的变化规律，拟定合理启动方式。
（2）在启动、停机和变工况下，根据制造厂提供的胀差允许值加强对胀差的监视。
（3）在正常运行中，由于某种原因造成锅炉熄火，应根据蒸汽参数下降情况和胀差的变化，将机级负荷减到零。
浅谈汽轮机叶片断落的原因及预防措施
艺 差引起 叶 片断落 。
２２ 机 组运 行方 面的 原 因 ． （ ） 离 额定 周 波运 行 ： 轮机 叶 片 的振 动 特性 是 按 １偏 汽
变化 。 汽流 速 、 蒸 调节 阀 开度 和监 视段 压 力 等 同功率 的关
系也将 发 生变化 。
荷 及湿 度增 高 ， 真 空过低 但仍 能 维持 最 大 出力 时 ， 能 若 可
会 因最后 几级 超 过负荷 使 叶片 断落 。
（ ） 汽段 附近 断落 的 叶 片可 能进 人 抽汽 管 ， ５抽 使抽 汽
（） ８ 组振 动 过大 。 给 叶 片增 加不 正 常 的 干扰 力 ， 会 促
有着 十分 重要 的意 义 。笔者 就 汽轮 机 叶片 断 落 的原 因及 其预 防措施 谈点 自己的看法 。
ｌ 叶片 断落的征 象
叶片 在运行 中断 落一 般有 下列征 象： （ ） 行 中汽轮 机内 部或凝 汽器会 发 出突然 的响 声 。 １运 （ 机组产 生 强烈 的振 动 Ｊ 明 增 大 ， 是 由 于转子 ２） 这 平衡 遭 到破坏或 转子 与断 落 叶片发 牛碰 撞 与摩擦 所致 。 （ ） 片 断 落 后 会 掉 人 凝 汽 器 内 ， 坏 凝 汽 器 的铜 ３叶 打 管 ， 环水 漏 人 ， 凝结 水 硬 度 和 导 电度 突 增 ， 循 使 同时 凝结 水 位也 会升高 。 （ 当叶片 大面 积损坏 时 ， ＝流 通 部件 的数值 发 生 ４） 由 Ｆ
和汽缸 部 件冷 却 引起 不 规则 的 变形 ，造 成动 静部 分 产
叶片断裂及Y向振动大的措施
运行防止汽轮机叶片断裂的措施
1.严格控制升、降负荷变化率<10MW/min。
2.防止低压缸背压发生剧烈变化，如真空泵跳闸先检查关闭跳闸真空泵的入口气动门，启动备用真空泵，检查启动真空泵入口气动门开启，负荷550MW以上无特殊情况禁止循环水泵的切换或双泵倒为单泵运行。
3.严格监视汽轮机的进汽参数和主机本体监视画面：中压第一级前蒸汽温度最高极限值不超过522度（正常440到455度）;控制汽轮机的进汽温度，依据规程主汽温度最高至577运行15分钟打闸停机，再热蒸汽温度最低552，最高580。
主、再热汽温在10分钟内突然下降50度或主、再汽温任何一个高于额定值28度打闸停机。
4.调节级压力严禁超过19MPa。
5.加强与调度的沟通，尽量减少机组深度调峰运行的时间和次数。
防止#1汽轮机一瓦Y向振动大的技术措施
目前#1汽轮机一瓦Y向轴振在约380MW、550MW负荷时振动较C检前偏大，确定为汽流激振所致，#1高调阀（约17%）、#3高调阀开度较小时，对一瓦Y向振动影响较大，为保证运行安全，做如下要求：
关注机组负荷和汽轮机#1、#3高压调阀开度，当一瓦振动大时可适当开大调阀总指令，高负荷时尽量避免#1高压调阀开度在约17%位置，低负荷时适当开大#3高调阀开度，避开振动大的区间，控制一瓦Y向轴振在100um以下。
把机组安全放在首位，但应注意照顾主汽压力和机组经济性。
汽轮机叶片断裂事故预案
汽轮机叶片断裂事故预案
1 防止汽轮机叶片断裂的措施
1.1 保持机组在许可周波范围内运行。
1.2 保持机组蒸汽参数正常。
1.3 保证加热器、除氧器运行正常，有关疏水畅通。
1.4 保持机组正常出力，严禁超限运行。
1.5 加强汽水品质监督，防止叶片结垢腐蚀。
2 汽轮机叶片断裂事故处理
2.1 汽轮机叶片在运行中损坏或断落，出现下述现象之一时，应破坏真空事故停机：
2.1.1汽轮机内部发现明显的金属声。
2.1.2机组发出强烈振动。
2.2 正常运行中如发现调节级或某级抽汽压力，抽汽压异常变化，应立即进行综合分析。
如伴随出现在相同工况下负荷下降，轴向位移，推力瓦块温度有明显变化，或相应轴承的振动明显增大时，若判断为叶片断裂，应立即停机。
2.3 汽轮机低压叶片断落打破凝汽器铜管，使凝结水导电率，硬度上升，如凝汽器水位上升，则应启动备用凝结水泵。
2.4 当确认叶片断裂后应揭缸重新安装叶片后才可启动。
汽轮机叶片损坏原因及预防
汽轮机叶片损坏原因及预防摘要:汽轮机叶片损坏事故包括叶片裂纹、断落、水蚀、围带飞脱、拉筋开焊或断裂。
叶片损坏是电厂常见的一种设备损坏事故。
本文从常见叶片事故发生时的征象入手,介绍了叶片损坏的原因最后提出了防止叶片断裂和损坏事故的发生的方法。
关键词:叶片;损坏;事故1 常见叶片事故发生时的征象单个叶片或围带断落飞出时,会发生金属撞击声;调节级围带飞脱时,如果堵在下一级叶片上或调节级后某级叶片断落时通流部分堵塞,将使调节级汽室压力或某些抽汽压力升高;低压末级叶片或围带飞脱落入凝汽器时,在凝汽器内有碰击声,若打坏凝汽器铜管,将会使凝结水硬度和电导率突增,热井水位增高,凝结水冷却度增大;当叶片不对称脱落较多时,使转子不平衡,引起机组振动明显增大。
2 叶片损坏的原因2.1 叶片本身的原因2.1.1 振动特性不合格。
由于叶片频率不合格,运行时产生共振而损坏者,在汽轮机叶片事故中为数不少。
如果扰动力很大,甚至运行几个小时后即能发生事故。
这个时间的长短,还和振动特性、材料性能以及叶片结构、制造加工质量等有关。
2.1.2 设计不当。
叶片设计应力过高或栅结构不合理,以及振动强调特性不合格等,均会导致叶片损坏。
个别机组叶片甚薄,若铆钉应力较大,则铆装围带时容易产生裂纹。
叶片铆头和围带汤裂事故发生的情况也不在少数。
2.1.3 材质不良或错用材料。
材料机械性能差,金属组织有缺陷或有夹渣、裂纹等,叶片经过长期运行后材料疲劳性能及衰减性能变差,或因腐蚀冲刷机械性能降低,这些都导致叶片损坏。
2.1.4 加工工艺不良。
加工工艺不严格,例如表面粗糙度不好,留有加工刀痕,扭转叶片的接刀处不当,围带铆钉孔或拉金孔处无倒角或倒角不够或尺寸不准确等,能引起应力集中,从而导致叶片损坏。
有时低压级叶片为了防止水蚀而采用防护措施,当此措施的工艺不良时能使叶片损坏。
国内由于焊接拉金或围带安装工艺不良引起的叶片事故较多,应引起重视。
2.2 运行方面的原因2.2.1 偏离额定频率运行。
PGT25_燃气轮机高压压气机16级动叶断裂原因及预防措施
第24卷 第3期2010年9月5燃 气 轮 机 技 术6GAS TURB INE TECHNOLOGY Vol 124 No .3Sept .,2010P GT25+燃气轮机高压压气机16级动叶断裂原因及预防措施高 慧(中国石油西气东输管道公司,上海 200122)摘 要:本文以西气东输管道GE PGT25+燃气轮机高压压气机16级动叶的断裂失效事故为例,参照原设备供应商对事故原因的分析,提出了二阶扭振疲劳与叶片间不稳定流存在关联的概念,以及天然气管道输送用燃气轮机压缩机组运行中应注意的问题。
关 键 词:燃气轮机;压气机;动叶;断裂中图分类号:TK474.7+1 文献标识码:B 文章编号:1009-2889(2010)03-0058-04西气东输天然气管道全长3900k m,设计输量170@104m 3/a ,全线共有22座压气站,安装有44台/套30M W 级天然气压缩机组。
其中,GE 油气新比隆公司PG T25+/PCL800燃气轮机驱动离心式压缩机22台/套;罗罗能源RB211-24G /RF*BB36燃气轮机驱动离心式压缩机组15台/套;西门子变频电机驱动离心式压缩机组7台/套。
PGT25+/PCL800机组的动力部分为GE L M2500+型燃气轮机,在2006~2009年期间陆续完成安装调试并投入商业运行。
截止2009年10月,单机累计运行时间最长的已达13000h 。
2009年5月9日,西气东输管道定远压气站的一台PGT25+/PCL800机组,在执行4000运行小时的例行维护孔探检查中发现:L M 2500+高压压气机16级全部76片动叶无一例外地发生了非常严重的断裂损坏。
断裂失效形式基本可以分为:¹翼端顶部径向开裂;º径向开裂并在1/2处断裂;»尾部断裂(详见图1)。
图1 叶片断裂失效形式这台机组自2008年11月10日投产以来,累计运行4106小时,成功启动次数61次,故障和其它保护跳车9次。
汽轮机叶片断损事故应急预案
汽轮机叶片断损事故应急预案1.1总则1.1.1目的为及时、有效地处理汽轮机叶片断损事故，避免或减少因汽轮机叶片断损带来的重大经济损失和社会影响，特制订本预案。
1.1.2编制依据本预案依据《中华人民共和国安全生产法》、《XX公司重大突发事件（事故）应急管理办法》、XX公司《防止电力生产事故重点要求》等国家和电力行业的法律、法规，上级对安全生产的有关规定、要求以及电厂的实际情况而制定。
1.1.3适用范围本预案适用于XX集团公司所辖的火力发电厂。
1.2事故类型和危险程度分析1.2.1危险区域#X机组1.2.2主要的危险因素汽轮机叶片工作在高温、高压、高转速或湿蒸汽区等恶劣环境中，经受着离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区高速水滴冲蚀的共同作用，再加上难以避免的设计、制造、安装质量及运行工况、检修工艺不佳等因素的影响，常会出现损伤或损坏。
叶片损伤形式：蜂窝状、开焊、麻点、锈蚀、擦伤；叶片损坏形式：折断、裂纹、扭弯、二次损坏及其它。
上述损伤或损坏轻则引起汽轮发电机组振动，重则造成飞车事故。
因此，汽轮机叶片的安全可靠直接关系到汽轮机和整个电厂的安全。
一旦发生汽轮机叶片断损事故，势必被迫进行停机检修处理，对电厂损失极大。
1.2.3危险等级2.3.1三级状态。
当汽机运行中发生下列现象定为三级状态：2.3.1.1蒸汽品质不合格；2.3.1.2汽轮机在高转速下紧急破坏真空；停机过程经过临界转速区时振动明显增加；2.3.1.3启、停机及增减负荷时操作不当，因速率快而使胀差超限，但未发生动静摩擦；2.3.1.4机组运行中发生振动、超速发出报警，但未达到动作值；2.3.1.5轴瓦温度和回油温度升高，同时推力瓦温度上升报警，但未达到动作值；2.3.1.6抽汽管道造成逆止门卡涩等。
2.3.2二级状态。
当汽机运行中发生下列现象定为二级状态：2.3.2.1同样负荷下蒸汽流量增加，监视段压力上升；2.3.2.2凝结水导电度、Na离子、Cl根增加、凝汽器水位上升，凝泵电流增加；2.3.2.3机组检修中对叶片进行重点检查和探伤时，发现叶片、叶轮带、拉筋等有缺陷。
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防止某型号燃气轮机叶片断裂的措施
一概述
燃气轮机发电机机组具有起、停快,负荷调节灵活,为电网提供电源和调峰.MS6001B型燃气轮机发电机组在我国燃机电厂中是比较多类型机组,由于新设备技术新,没有足够的运行、维护检修经验和相应的技术措施,在燃气轮机运行中,曾经发生了一些非正常故障和叶片断裂事件,增加了机组的运营成本,也影响了企业的经济效益和社会效益.
透平动叶是燃气轮机的重要部件,引起透平动叶断裂的主要因素有:
(1)可调进气导向叶片(IGV)卡涩,转动失灵,造成压气机喘振;致使透平动叶断裂.
(2)透平叶片因腐蚀,蠕变产生的断裂.
二压气机进气导向叶片(IGV) 的合理间隙
燃气轮机在运行过程中, IGV叶片是以燃机的转速信号和透平排气温度为控制基准，由电液伺服阀控制其开度，最小开度为32°,最大开度84°, IGV 叶片在此范围内连续可调. 叶片在燃汽轮机起停机等低转速过程中是防止压气机喘振的重要机构之一.
燃气轮机在低速运行时,空气容积流量低,压气机前12级容易发生气流旋转脱离现象,进一步发展会形成喘振,其表现为压气机空气流量、压力出现脉动,时高时低,严重时出现压气机气流倒流的现象,同时还会发生低频的怒吼声,机组伴随强烈的震动.由于叶片受到变速的强烈振动,易产生疲劳甚至共振断裂,造成机组灾难性的事故.因此, IGV叶片的安全可靠性,对于燃气轮机至关重要.而IGV叶片的安全可靠性主要取决于其是否卡涩；转动是否失灵，叶顶与进气内缸的间隙、叶根与进气外缸间隙是否超过规范，详见图1、图2。
机组在经过多次起停、水洗等过程后，叶片叶根转轴的铜质垫片A可能会产生腐蚀或锈蚀，尤其是在燃机水洗时，带有污垢的水可能会残留在叶根转轴的台阶孔和垫片A之间，这种残留物会导致垫片A锈蚀变形，进而导致IGV叶片沿转轴孔向叶顶径向移动，于是，叶片叶顶与进气内缸的间隙X1变小。
通常该情况主要表现在进气缸的下半缸，因为下半缸中叶根转轴的台阶孔和垫片A之间的间隙容易残留水洗时带来的污垢。
（图3）
与此同时，下半缸内缸叶顶转轴石墨衬套的松动，在重力的作用下，向下径向移动，使得叶片叶顶与进气内缸的间隙X1变小更成为可能，严重时，IGV叶片叶顶切入到石墨衬套，石墨衬套破损，叶片发生卡涩，使叶片转动失灵，叶片甚至翘曲变形或断裂，严重影响机组运行的安全性。
某电厂就因石墨衬套脱落被IGV叶片切成碎片吸入压气机，酿成压气机叶片外物损坏（FOD）的严重事件。
三透平动叶膨胀间隙的要求
由于燃气轮机透平转子在高温高压燃气的环境中运行，透平动叶必定产生一些膨胀，即透平动叶叶根部分在冷态下（停机状态）需保留一定的间隙（如表1），才能是透平叶片在高温状态下运行时膨胀后处于正常的工作状态。
透平一、二、
三级动叶的长柄叶根和二三级叶片叶冠的间隙如图4所示。
表1 透平动叶的叶根和叶冠间隙规范
动叶的级数位置间隙规范(mm)
一级动叶叶根 0.20~0.30
二级动叶叶根 0.30~0.50
叶冠 Dmin=2.10;Emin=1.00
三级动叶叶根 0.30~0.50
叶冠 Dmin=4.66;Emin=1.75
在实际使用中，燃气轮机的第一、第二级动叶叶身内部都有径向冷却空气孔，防止运行时高温燃气（1090°C）对动叶的烧蚀和使动叶发生蠕变变形。
旧型的一级动叶叶身内部设计了12个光滑冷却空气孔，而该进型一级动叶则设计了16个冷却空气孔（3个光滑孔，13个喘流孔），且沿叶片外缘呈二排分布（如图5），这样增加了气流在冷却空气孔内的摩擦、传热面积和滞留时间，显著提高了径向冷却孔的传热性能，更加降低了使叶身镍基合金基材的温度；二级动叶因遭受的燃气温度相对一级动叶要低一些，冷却空气孔的数量要少些。
旧型的二级动叶叶身内部设计了4个光滑冷却空气孔，而改进型的二级动叶则设计了7个冷却空气孔（2个光滑孔，5个喘流孔），同样也提高了径向冷却孔的传热性能，降低了叶身镍基合金基材的温度。
燃气轮机转子经过长期高温运行后，一些氧化物、积垢或积炭等会沉积在动叶的长柄叶根和“Z”型叶冠的间隙处，堵塞部分冷却空气孔，特别是燃烧重油燃料后，积垢更甚，这些积垢什物沉积在间隙中会严重影响透平动叶在运行过程中的不正常膨胀，使叶片产生应力；部分冷却空气孔堵塞降低了冷却效果，这些因素形成了事故的隐患。
四透平动叶的寿命评估
透平动叶状况的好坏及蠕变变形直接关系到燃机运行的经济性和安全可靠性，动叶状况取决于所选用的燃料和运行方式，其当量运行小时和实际运行小时的关系如下：
t = a1n1+a2n2+ft1
t为当量运行小时；
a1为10，起动因子；
n1为起动次数；
a2为10，跳闸因子；
n2为跳闸次数；
f = 1(天然气)；1.5（轻柴油）；2.0~3.0(重油)，燃料因子；
t1＝基本负荷运行小时。
在运行中，对于 MS6001B型燃气轮机而言，动叶的实际使用寿命还受到叶片的制造工艺与结构、燃料品质、运行环境（如海边）、运行方式、透平的进口温度T3、燃烧温度场的均匀度、外物损伤、振动应力等诸多因素的影响，动叶的实际使用寿命一般难以达到原制造商（OEM）给定的推荐使用寿命。
对于动力的使用寿命一般是难以准确估算的，尤其第一级动叶更是如此，但是对于第二级、第三级动叶一般则可以通过动叶叶冠的高差变化速率来大致估算其残余使用寿命（如图6）。
透平动叶在长期经过高温高压运行后,同级叶片会沿叶高方向产生不尽相同的增长现象,明显表现为动叶叶冠之间高低参差不齐.这是因为转子经过多次起停运行,叶片材料遭受高温高速的气流冲刷和急剧变化的热应力冲击的影响,同时各叶片材料的抗蠕变性、延伸性等物理特性又各不相同,因此造成了相邻两个叶片叶冠之间的高差现象,透平叶片的蠕变曲线如图7.
根据透平动叶的蠕变曲线可知,透平动叶受工作现场各种因素的影响,蠕变初始阶段在短时间内发生(约0~4000h)在此阶段后期叶片开始出现高差;紧随发生二重蠕变,以固定的速度缓慢进行(约4000~48000h);三重蠕变表现为蠕变速率加快,如果材料的应力超过其破裂延伸性,叶片开始出现裂纹,最终导致叶片失效断裂.
从图6可知,其中Tk为叶片的叶冠温度,S为两个相邻叶片之间的高度差,E为两个相邻叶片高差变化的最小允许差值(约 1.27mm),则说明该叶片到期了(理论寿命为48000h).根据公式E=Tk-S,E值越小,则该叶片的使用寿命越长.
因此,作为燃机用户,为了确保设备的安全可靠性,在透平动叶的二重蠕变阶段,必须用孔探仪定期检查第二、三级动叶的叶冠错位程度,避免叶片三重蠕变阶段仍在运行.根据我们的经验,E值若小于Tk的50%,则该级叶片的使用寿命已远远超过该级叶片的理论使用寿命(48000h)的一半,此时就需对该级叶片的运行密切关注,以避免事故的发生.
五检修与预防对策
5.1确保可调进气导向叶片(IGV)转动灵活的措施
燃气轮机一周一次水洗,清洗整个圆周上IGV叶片的油泥、积垢.每季度一次小修,检查IGV叶片状况,使用专用进口清洗剂浸泡、清洗IGV叶片的转动部位和叶面,然后用除盐水漂洗叶片且用高压压缩空气吹扫叶片表面和转轴台阶孔、衬套等缝隙中的残余积水;再作IGV叶片翼面的外观检查,检查是否有腐蚀麻坑,,外来物撞击损伤、裂纹等缺陷;用线检查IGV叶片叶顶转轴与石墨衬套的间隙要小于 1.27mm,石墨衬套在摩擦环的孔中不能有相对运动,否则用打样冲的方法重新固定;用塞尺检查IGV叶片叶顶与缸体内壁和叶根与缸体外壁的间隙,X1、X2不应小于0.23m m、1.7mm.记录数据,归档留底;最后除去IGV止动块的铁锈等赃物,用机械千斤顶人工打开和关闭IGV叶片,检查其转动是否灵活和最大开度.一年一次年度检修,解体检查IGV系统,用百分表检查IGV小齿轮与环行传动齿条的游隙,通常该游隙不得超过 1.0mm,否则更换环行传动齿条后的调整垫片,若更换垫片后仍然超差,则需更换小齿轮或传动齿条.隔年一次大修,全部更换易损件石墨衬套和铜质垫片A,以确保IGV叶片的转动稳定可靠.
5.2确保透平动叶安全可靠性的措施
(1)严格控制燃油品质
燃油的品质直接关系到透平叶片的使用寿命,由于透平动叶被燃油燃烧产生的高温燃气剧烈冲刷,燃油中的碱金属元素如钠、钾和重金属元素钒、镍、铅等会对叶片产生腐蚀,而且这些元素的含量决定了叶片腐蚀的快慢和程度.因此必须严格控制油品的来源和燃料杂质的有效分离.
(2)保证燃机燃烧稳定,温度场尽量均匀
每日巡检,检查十个燃油喷嘴前背压是否波动,燃油喷嘴间背压差别是否较大,及时更换异常的燃油喷嘴和燃油喷嘴前单向阀.每季度一次小修,全部更换燃油喷嘴和燃油喷嘴前单向阀,重新安装经过清洗和试验合格的燃油喷嘴和单向阀;拆卸检查两个火焰筒和过滤段,检查是否有烧蚀、翘曲变形、裂纹和金属掉块等异常现象;解体检查主雾化空气泵,清洗叶片轮腔室内壁和叶轮表面的积垢,提高主雾化空气泵的出口压力,提高燃油分配器的工作状态,在燃油分配器的转速波动和进出口压差大于1.5MPa时及时更换;通过上述措施,降低了火焰筒内的火焰
后移的可能,保证了燃烧温度场的基本稳定,避免了叶片过烧现象.
(3)定期监测动叶的状况
每季度一次小修,用孔探仪检查透平第一、二级喷嘴和第一、二级动叶叶片间隙、叶片翼面积垢、表面腐蚀、外物损伤、掉块、叶冠高差和纹裂等,拍摄照片,进行状况的比较分析;从烟道入空门进入排气室,目视检查第三级动叶的翼面状况,测量叶片的膨胀间隙,比较叶片叶冠的高差,确认蠕变的程度.两年一次大修,将叶片冷却空气孔和涂层剥落检查,利用着色探伤对叶片进行NDT检查,分析评估叶片的残余使用寿命,将动叶整套更换返原制造厂修理.
六 结语
根据叶片的运行状况和引起叶片断裂的因素分析，在检修维护中采用一系列保证措施对转子动叶进行密切监视,就有可能在程度上减轻甚至避免叶片断裂事故,只要我们在运行、维护和检修中认真慎重地执行上述的各种技术手段和控制措施,那么燃气轮机机组的运行安全性将大为提高.。