GHH轴流风机叶片断裂
动叶可调轴流式风机叶片断裂的原因分析
GB 1173 —86 510～6155 015～0165 0115～0125 014～016 ≤015
项目
w (Si)
w (Cu)
w (Mn)
w (Al)
断裂叶片
0121
0102
0101
余量
GB 1173 —86 ≤013
≤0125
≤011
余量
从表 1 可知 , 断裂叶片合金元素 Zn 的质量分 数超过了国标规定的技术条件上限的 2103 % 。铸 铝合金 ZL 402 的主要特点有自硬倾向 , 这种特性 可避免工件因淬火产生较大内应力而引起开裂和变 形问题 , 叶片在自然状态使用 , 可保证尺寸稳定 , 但是 , 随着锌质量分数的增加 , 合金的百分比上 升 , 铸造性能下降 , 从而造成热裂 、针孔和疏松的 倾向增大 , 导致合金的塑性急剧下降 , 这是引风机 叶片极易断裂的原因之一 。 31112 叶片机械性能分析
符 , 动叶 30°和 35°角时的性能曲线分别与厂家提供 的 37°和 42°性能相当 , 动叶的实际角度比控制室的 指示值约大 7°。
风机叶片断裂的可能原因
风机叶片断裂的可能原因风机叶片是风力发电机组的核心部件之一，其主要作用是将风能转化为机械能，驱动发电机发电。
然而，在使用过程中，有时会出现风机叶片断裂的情况，这不仅会影响发电效率，还可能导致安全事故的发生。
那么，造成风机叶片断裂的可能原因有哪些呢？1.材料质量问题风机叶片通常采用复合材料制成，如果材料质量不好或者制造工艺不当，就容易出现断裂问题。
例如，如果在制造过程中未能充分混合树脂和纤维增强剂，则可能导致叶片内部存在空洞或者纤维分布不均匀的情况，从而影响强度和耐久性。
2.设计问题风机叶片的设计也是一个非常重要的因素。
如果设计不合理或者存在缺陷，则容易导致断裂问题。
例如，在设计中未考虑到叶片在高速旋转时所承受的离心力和惯性力，则可能导致叶片振动幅度过大、应力集中等问题。
3.使用环境风机叶片的使用环境也会对其断裂问题产生影响。
例如，在海洋环境中使用的风机叶片，由于长期暴露在海水和盐雾中，容易发生腐蚀和疲劳断裂。
此外，如果在安装过程中未能充分考虑到地震、风暴等自然灾害的影响，则也容易导致叶片断裂。
4.运行状态风机叶片在运行过程中也会受到各种因素的影响。
例如，如果发电机组存在不平衡或者共振问题，则容易导致叶片振动幅度过大，从而加速疲劳断裂。
此外，在高温、低温等极端环境下使用风机叶片，也可能导致其失效。
5.维护保养风机叶片的维护保养也是一个非常重要的因素。
如果未能及时发现并修复存在的问题，则容易导致更严重的安全事故。
例如，在使用过程中未能及时更换老化或者损坏的部件，则可能导致叶片失效。
综上所述，造成风机叶片断裂的原因有很多，需要从材料质量、设计、使用环境、运行状态和维护保养等多个方面进行考虑。
只有全面掌握这些因素，才能有效避免风机叶片断裂问题的发生，确保风力发电机组的安全运行。
煤矿轴流通风机叶片断裂的有限元分析
本文 以某 煤矿 运行 中通 风机 的断 裂叶 片为研 究 对象 ， 通 过高倍 扫描 电镜 的试 验观 察方 法 ， 进 行 叶片
断 口分析 。通 过建 立该 通风 机叶 轮及 叶片 的三维模 型， 采 用有 限元 分 析方 法 完 成 风 机 叶 片 的应 力 及模
０ 引言
１ 试验 分析
轴 流通 风机 是 矿 井通 风 的主要 设 备 ， 一 旦 出 现
断裂 叶片 试件 如 图 １所示 ， 可 以看 出 ， 断裂发 生 在 叶根 与轮盘 的焊 接位 置 ， 沿焊缝 的走 向 ， 断面厚 度
故障， 轻 则影 响正 常的生 产进 程 ， 重 则 引发 瓦斯爆 炸 等重 大安 全事 故 ， 因此 轴 流 通 风 机运 行 的安 全 性对
煤矿 安全 生产 是 十分重 要 的。叶 片作 为轴 流通风 机
逐渐 减小 ， 几 乎全部 断 面都 于焊缝 区域 内。
的关 键部 件 ， 在 气 流 反作 用 力 、 离 心 力 等 作 用下 ， 一
直处 于高 负荷 运行 状 态 ， 叶 片振 动 强 度 巨大 ｌ 】 Ｊ 。如
果通 风机 叶片 断裂 ， 将 直 接 影 响 通 风机 本 身 的正 常
ｔ ｈ ｒ ｏ ｕｇ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｍａ ｇ ｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ． Ｂｕ ｉ ｌ ｄｓ ｕ ｐ ｔ ｈ ｅ ３ Ｄ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ａｎ ｆ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄｅ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｂ ｙ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ．Ｏｂ ｔ ａ ｉ ｎｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ ｖ ｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ￣ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｃ ｕ ｌ ｉ ａ ｒ ｉ ｔ ｙ ． Ｔｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ａ ｎｄ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｉ ｉｃ ｆ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｅ ｅ ｆ ｏ ｒ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ．
浅析轴流式引风机叶片断裂原因及防范措施
浅析轴流式引风机叶片断裂原因及防范措施摘要：由中国某公司承建的海外K项目5×660MW 超临界燃油电站机组，#4锅炉A引风机在运行过程中发生叶片断裂事故，经过专业人员对风机运行状况、叶片断口形貌及性能曲线分析得知：引风机失速报警装置整定值偏小，烟道系统阻力特性曲线与风机性能曲线不匹配，在系统阻力不变的情况下风机选型偏小，出力裕量不足。
使得引风机在运行一定周期后叶片达到疲劳极限，发生突然断裂。
项目部对此提出更换叶片，维持机组出力80%额定负荷运行，加强工程建设过程中设备制造质量监控、检修过程中将引风机叶片检查列入专项检查内容、优化风机运行参数及保护逻辑等防范措施，并针对该次事故进行了相应的整改，避免了同类事故再次发生，保证了机组安全稳定运行。
关键词：引风机；叶片断裂；失速；防范措施引言本项目燃油锅炉采取GE设计的八角切圆燃烧方式，引风机采用涂层的铸铝叶片。
叶片运行两周左右断裂后，厂家认为叶片根部强度设计余量不足，后来更换为铸铁叶片，根部设计加强，铸铁叶片无涂层。
专业人员根据风机性能曲线分析得知，锅炉90% 以上负荷运行时，比压能较高，风机经常靠近失速边缘运行，当风道阻力或负荷发生变化时，容易造成失速，烟道系统阻力特性曲线与风机的性能曲线不匹配，风机的出力裕量不符合系统需求，在系统阻力不变的情况下风机选型偏小，失速报警装置整定值偏小，使运行人员不能及时调整，影响风机在安全、高效区域稳定运行。
1引风机叶片分布及断裂现象1.1机组停运并采取安全措施后，维护人员进入风道内部进行检查，发现A 引风机叶片全部断裂，碎片散落于风机扩压筒，风机内部未发现其他异物，检修过程中发现整套叶片全部断裂报废。
1.2从叶片旋转方向及叶型来判断，引风机为左旋，沿叶片1、2、3、4方向运行。
1.3由单个叶片断口可以看出，叶片1、2、3、4、6断口均有较为平滑和不规则切面两部分；由单个叶片断口可以看出其中1、2、3、4切面中的平滑切面占整个切面大部分比例，其中叶片进气侧断面较为平滑，出气侧为高低不平齿状断面。
轴流式通风机叶轮疲劳断裂的故障分析及对策
叶片的断裂性质 表 明 叶 片 在 运 行 时 受 到 交 变
载荷作用,与设计 工 况 不 符. 正 常 工 况 下,叶 片 应
于意外事 件 的 概 率 较 低,需 要 分 析 该 故 障 的 根 本
该承受的力主要有 径 向 离 心 力 和 由 于 气 压 产 生 的
第２０卷 第１
１期
REFRIGERATION AND AIRＧCONDITIONING
２０２０ 年 １１ 月
制造加工
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Ｇ２１
轴流式通风机叶轮疲劳断裂的
故障分析及对策
黄燕壮 甘瑞霞 周壮林
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风机叶片断裂的可能原因
风机叶片断裂的可能原因以风机叶片断裂的可能原因为标题，我们来探讨一下风机叶片断裂的背后原因。
风机叶片是风机的重要组成部分，其负责将风能转化为机械能，但在使用过程中，有时会发生叶片断裂的情况。
以下是一些可能导致风机叶片断裂的原因。
1. 材料质量问题：风机叶片通常由玻璃纤维增强塑料（FRP）或碳纤维等材料制成。
如果材料质量不达标，可能会导致叶片强度不足，从而增加断裂的风险。
2. 制造工艺问题：风机叶片的制造过程中，如果工艺不当，比如温度控制不准确、固化时间不充分等，可能会导致叶片内部存在缺陷或应力集中，从而增加断裂的可能性。
3. 动态负荷过大：风机在运行过程中，叶片会承受来自风力的动态负荷。
如果风力过大，超过了叶片的承载能力，叶片就有可能发生断裂。
4. 腐蚀和疲劳：风机叶片长期暴露在恶劣的环境中，如海洋环境中的盐雾、酸雨等，会导致叶片表面的腐蚀和材料的老化。
同时，长期的往复运动也会导致叶片材料的疲劳积累，从而增加断裂的风险。
5. 外部冲击和振动：风机叶片在运行过程中可能会受到外部冲击或振动的影响，比如冰雹、鸟类撞击、机械故障等。
这些外部因素会对叶片造成额外的应力，从而导致叶片断裂。
6. 设计缺陷：风机叶片的设计也可能存在缺陷，比如结构不合理、材料选择不当等。
这些设计缺陷会导致叶片在运行过程中承受过大的应力，从而增加断裂的风险。
7. 维护不当：风机叶片在使用过程中需要进行定期的维护和检查，包括清洁、涂层修复等。
如果维护不当，比如长时间的积尘、涂层破损等，会导致叶片表面的腐蚀和材料的老化，进而增加断裂的概率。
风机叶片断裂可能由多种原因引起，包括材料质量问题、制造工艺问题、动态负荷过大、腐蚀和疲劳、外部冲击和振动、设计缺陷以及维护不当等。
为了减少叶片断裂的发生，需要加强对叶片材料的质量控制，改进制造工艺，加强对叶片的维护和检查，并进行合理的设计和优化。
只有综合考虑这些因素，才能提高风机叶片的可靠性和使用寿命。
火电厂轴流增压风机叶片断裂原因及其解决方案探究
火电厂轴流增压风机叶片断裂原因及其解决方案探究摘要：针对增压风机叶片断裂问题，采用材质性能检测、热态性能试验、数值计算等方法，探究叶片断裂的原因。
数据结果表明，风机性能与其所在的管道系统不匹配是叶片断裂的主要原因，同时风机叶片的加工存在一定的质量问题，风机长时间受到交变应力的作用从而产生疲劳断裂。
鉴于此，提出风机改造方案并进行改造，此后增压风机安全稳定运行一年多，振动数值较小。
可见，改造取得明显效果，对类似问题的解决具有很好的借鉴意义。
关键词：轴流式风机;增压风机;叶片断裂;大型轴流增压风机是火电厂脱硫烟风系统的重要辅助设备之一，其运行状况对火电厂的安全经济运行至关重要，如增压风机发生安全故障，严重时可导致整台机组跳停。
增压风机和引风机叶片承受离心力和高温烟气中固体颗粒的冲蚀，工作环境比较恶劣。
如果风机本身性能达不到设计要求、叶片加工质量存在问题或者风机运行在失速区域，叶片就极易发生断裂现象。
1 设备概况及事故过程1.1 设备概况。
锅炉额定工况蒸汽压力为13.7 MPa，锅炉最大连续蒸发量不小于670 t/h。
脱硫系统增压风机是型号为RTF28-15-1的静调轴流风机（由动调轴流风机改进而来），风机设计转速为990 r/min。
1.2 事故过程机组进行超低排放改造前，增压风机运行稳定，未出现叶片断裂的事故。
超低排放改造后，增压风机叶片开始出现断裂现象，每次断裂前表盘振动数据均无明显异常。
风机正常运行过程中振动突然增大，振速超过7 mm/s，立即停机检查，发现叶片断裂。
初步判断振动增大时叶片已经发生断裂，且通过检查推测断裂首先发生在一个叶片上，随后将其他叶片扫射损坏，同时对机壳、调节门撑筋产生不同程度的损坏，叶片断口在距离叶盘200 mm左右位置，如图1所示。
图1 叶片断裂现场示意图2 风机与管网系统匹配性分析根据上文叶片断裂现象和相关经验可初步得出以下判断：超低排放改造后，烟风管网系统和脱硫系统阻力增加，增压风机出力增加，风机与烟风管网系统的匹配性发生变化。
轴流风机叶片断裂的原因以及系统对风机性能影响分析
科技风2016年4月上轴流风机叶片断裂的原因以及系统对风机性能影响分析徐俊浙江亿利达风机股份有限公司浙江台州318056摘要：随着现代经济社会的不断发展，机械研究和机械使用在多个领域中都发挥着不可替代的优势，本文就轴流风机叶片出现断裂的原因加以分析，并对这种断裂导致的系统对风机性能造成的影响进行分析，制定出可以运用的措施，保证轴流风机能够实现安全运行。
关键词：轴流风机；叶片断裂；风机性能影响目前轴流风机系统内部选择的风机一般控制风量为80000m3/h，风压控制在2300Pa左右，其配套电机功率控制在110kW左右。
在对其进行检测时发现部分叶片出现了不同程度的裂缝，对这些裂缝出现的原因进行分析，并对系统对风机性能造成的影响加以概括。
一、裂缝原因分析（一）叶片结构风机轮毂的直径在700mm左右，单台风机轮毂上的叶片数量为14片，叶片的尺寸控制为260mm，叶尖弦长度为210mm左右，叶根厚度控制为19mm，叶片选择的是焊接的结构，叶身则是由两块厚度规格为2mm的钢板沿着周边实现焊接，叶片内部上下两端则使用加强筋来进行焊接，下端则是由叶身钢板和加强筋焊接在厚度为22mm的钢板兰盘之上，控制焊接区长度为100mm。
[1]14片叶片使用6只螺栓将其与风机轮毂实现连接。
（二）叶片断裂原因探讨1.叶片制造从风机制造以及叶片强度来分析，叶片焊缝的总负载要超过设计载荷，不会诱发强度断裂的现象。
叶片材料的硬度和金相组织相对正常。
但是，从金相和端口结果来分析，由于叶片叶身属于中空薄钢板和刚性较大的法兰盘之上，这种焊接属于单面角焊，叶片焊接内侧边缘可能出现焊瘤以及焊透等缺陷，导致内部边缘应力出现严重集中现象。
[2]使用常规性的表面PT探伤无法检查出焊缝存在的缺陷，超声波探伤以及磁粉探伤又因为叶片结构的影响难以顺利进行。
裂纹全部都是由内缘缺陷位置开始逐渐向四周扩散的疲劳断裂裂缝，所以，叶片结构以及焊接裂缝则是风机叶片出现断裂的主要原因。
轴流风机叶片及U型螺栓断裂分析与预防
直接空冷凝汽器系统（ACC）为汽轮机的主要辅机，是我国水资源缺乏地区近年来新兴的蒸汽冷凝技术设备。
煤矸石发电公司地处辽宁北部，受大风、沙尘、气温等外界客观因素影响，加之设备使用年限的增长，机组真空严密性在降低，从而直接导致汽轮机背压变幅较大、机组出力受限，严重时会导致直接空冷机组运行背压骤升而造成机组跳闸停机。
所以，直接空冷轴流风机叶片及U 型螺栓断裂分析与预防，是迫在眉睫的最重要的安全课题之一。
分别以轴流风机叶片、U 型螺栓为研究对象，均从断裂情况描述、原因分析、措施预防等三个方面展开论述，探讨最有效的防范措施，以保障机组安全运行。
1轴流风机叶片断裂1.1断裂情况描述2019年06月10日08:20，1号机组风机室305（图1）轴流风机叶片损坏4片，其中1片风扇叶（图2）完全折断脱落至安全网平台，编号为1-3-1；另外2片风扇叶部分破裂，编号为1-3-2（图3）和1-3-3（图4）；其余2片风扇叶外观检查良好。
图1风机室305图2风扇叶1-3-1轴流风机叶片及U 型螺栓断裂分析与预防煤矸石发电公司孟祥成刘石磊摘要分析了空冷岛轴流风机叶片、U 型螺栓的断裂原因、提出了预防措施，降低了事故发生率。
关键词直接空冷机组轴流风机叶片及U 型螺栓断裂分析图3风扇叶1-3-2电力工程··162图4风扇叶1-3-31.2断裂原因分析叶片受力较为复杂，主要承受离心力、气动弯矩等。
考虑到叶片随着环境等因素的影响而老化，其强度指标要相应的衰减，叶片的安全系数在8以上，远远高于其它材质的动部件安全系数2～3的要求，其设计使用达到20年。
玻璃钢叶片在现场使用过程中受到紫外线辐射、环境、湿度等因素的影响，容易产生老化现象，造成叶片玻璃钢体的强度指标的降低，从而降低叶片的使用寿命，对于风机叶片而言，叶片的疲劳一般发生在叶片桨根与叶身的交汇处。
从现场破损叶片的断裂面来看，只有叶片1-3-1叶桨处有陈旧性创面，而这个叶片是第一个破损叶片，断裂下来的叶片与高速旋转的1-3-2号叶片碰撞解体，并最终导致编号1-3-1叶片叶桨与叶身处（此处为风扇叶最薄弱处）折断。
动叶可调轴流风机叶片断裂的原因分析及预防措施
动叶可调轴流风机叶片断裂的原因分析及预防措施摘要：国华惠州热电分公司FAF型动叶可调轴流送风机曾在运行中发生叶片全部断裂的事故，对机组的安全、经济运行造成了严重的影响，本文针对本次事故进行了分析研究，得出了造成叶片断裂的事故原因，并提出了相应的预防措施，为动叶可调轴流风机的维护提供参考依据。
关键词：动叶可调轴流风机；叶片断裂；分析；预防0 引言随着火力发电机组单机容量的增大，深度调峰的需求随之增大，越来越多的机组选择动叶可调轴流风机，就是利用了其低负荷区域效率较高、调节范围广、反应速度快、调节精准的优点，在一次风机、送风机、引风机、脱硫增压风机都有使用。
火电厂锅炉风烟系统的风机在机组运行中扮演着非常重要的角色，由于其没有备用设备，一旦发生故障停运，便会造成机组负荷严重受限甚至锅炉灭火、跳机的危险，所以风机的可靠性直接影响着机组的安全、经济运行。
1 风机概况国华惠州热电分公司一号炉送风机型号为FAF19-9.5-1，单级动叶可调轴流式风机，为上海鼓风机厂有限公司从德国TLT公司引进技术后国产化，于2010年4月16日投产，风机共有14片动叶片，叶型为16NA16，叶片材料为HF-1（铸铝合金），叶片调节范围-30°～15°，风机转速n=1490 r/min。
2 事故经过2011年8月1日20时14分，一号机组负荷330MW，11送风机动叶开度80%，12送风机动叶开度76%，突然12送风机振动大报警，电流从32A突降到25A，风机出口压力、二次风量等参数均产生较大变化，立即到就地检查发现风机实际振动大且伴有异音，随即判定12送风机发生了严重故障，立即隔离进行检修。
揭开风机大盖检查发现风机14片叶片全部在约1/2高度处断裂，其中有两片动叶片产生较严重的漂移，与其它叶片角度偏差较大，叶片根部有油迹渗出。
启动润滑油站进行叶片传动发现发生漂移的两片叶片不动作，于是解体其叶柄轴承发现轴承保持架磨损破裂，且无润滑脂，处于干摩擦状态，解体所有叶柄轴承检查发现均有不同程度的缺润滑脂现象。
汽动引风机叶片断裂故障分析与处理
汽动引风机叶片断裂故障分析与处理
《汽动引风机叶片断裂故障分析与处理》
汽动引风机叶片断裂是一种常见的故障，它会对汽动引风机的正常运行造成严重影响。
因此，对叶片断裂故障的分析和处理显得尤为重要。
首先，需要进行故障分析，主要有以下几点：1、叶片断裂的原因，可能是由于叶片材质、结构设计不合理，或者是叶片受到外力损坏；2、叶片断裂的位置，叶片断裂的位置会影
响汽动引风机的正常运行；3、叶片断裂的程度，叶片断裂的程度越大，汽动引风机的效
率就越低。
其次，需要根据故障分析结果，采取合理的处理措施，主要有以下几点：1、更换新的叶片，以恢复汽动引风机的正常运行；2、对叶片进行润滑，以减少叶片的磨损；3、检查叶片的结构设计，以确保叶片的质量和结构合理；4、限制叶片受到外力损坏的可能性。
综上所述，叶片断裂故障的分析和处理是非常重要的，只有正确分析故障原因，采取合理的处理措施，才能有效地保证汽动引风机的正常运行。
风机叶片断裂的可能原因
风机叶片断裂的可能原因引言风力发电是目前较为常见的可再生能源之一，而风机作为风力发电的核心设备，其稳定运行对发电效率及安全性非常重要。
风机叶片断裂是造成风机损坏的一种常见现象，本文将就风机叶片断裂的可能原因展开讨论。
I.风机叶片断裂的概述风机叶片断裂指的是风机叶片在运行过程中发生断裂破损的现象。
风机叶片的断裂不仅影响风机的正常运行，还会导致风机设备的损坏甚至损失。
II.可能的原因及探讨1.材料质量问题1.1.安装误差当风机叶片安装偏差超出规定范围时，会对叶片产生不均匀的力学应力，从而导致断裂。
安装时需严格遵循制造商的规定，确保叶片正确安装。
1.2.材料缺陷叶片的制造材料可能存在内部缺陷，例如气孔、夹杂物等，这些缺陷会降低叶片的强度及韧性，进而导致叶片容易断裂。
2.运行条件2.1.过载工况当风机叶片超负荷工作时，风压和风速将大大增加，叶片所受到的力也会随之增加。
在长时间的过载工况下，叶片可能无法承受持续累积的力而发生断裂。
2.2.风向突变风的方向突然改变会导致风机叶片受到不同方向的压力，如果叶片结构不适应这种突变，就容易造成断裂。
3.颤振及共振现象3.1.颤振风机叶片在运行过程中可能会产生颤振，这是由于叶片结构刚度、质量分布或工作状态等因素引起的。
颤振会导致风机叶片受到扭转力和振动力的作用，从而增加叶片断裂的风险。
3.2.共振当风机叶片的固有频率与外界激励频率相匹配时，可能会发生共振现象。
共振会引起叶片的振动幅值增加，进而增加叶片的应力，从而增加风机叶片断裂的风险。
4.维护保养不当4.1.清洁不及时风机叶片上的灰尘、污垢等会增加叶片的质量和风阻，导致叶片受力增加，容易发生断裂。
定期清洗风机叶片可以减少这种风险。
4.2.缺乏润滑风机叶片的关键连接部位需要定期进行润滑以减少摩擦。
若缺乏润滑，会增加叶片的应力并加速疲劳断裂的发生。
III.预防风机叶片断裂的方法1.加强材料质量控制，确保叶片制造材料无明显缺陷。
2送风机叶片断裂事故
#2送风机(轴流式)运行中叶片断裂
时间：168试运期间
原因：送风机失速持续5天
当时#2送风机失速信号发，人们都不以为然，因为我们厂老机组都是离心式风机，所以大多数人都不知道何为失速，领导就更不知道失速的危害了。
为了过168吗，就那样失速工况运行着，懂的不敢说装着看不见。
到了第5天，叶片就断了，最后分析结果，说是设备本身质量问题，领导真他妈有办法啊。
轴流式风机的故障有抢风、喘振和失速这三种。
所谓失速，就是风机的工作点在不稳定区，气流冲角过大产生旋转脱流，其旋转方向正和叶轮方向相反。
所以，发生失速后，风机叶片就会过载，时间长了叶片就会疲劳折断。
和抢风、喘振相比，失速
不那么吓人，所以总被人们所忽略。
防止措施：
1、运行中保持两个送风机负荷基本相等，即电流相等，千万不要理解为动叶开度相
等。
2、操作幅度要小，两个动叶尽量要同步。
3、锅炉启动，先启动一个风机，到一定负荷后再启动另一台风机。
4、如果需要关小二次风门，绝不能快速关小，防止风机工作点进入不稳定区。
5、如果发生失速，要及时调整两个风机负荷。
如果不能消除，则应停止风机处理。
风电机组叶片螺栓断裂原因分析
风电机组叶片螺栓断裂原因分析摘要：风力发电场经常会发生叶片螺栓断裂问题，螺栓断裂部位主要发生在变桨轴承侧的螺纹部分(螺母与变桨轴承的接触位置)，部分螺栓断裂部位在螺杆部分。
基于此，本文以某风电场为例，着重研究风电机组叶片螺栓断裂的原因。
关键词：风电机组；叶片；螺栓；断裂0概述某风电场在一次维修工作中发现0°位置顺时针第2颗螺栓有松动问题，出现了跟转的状况。
工作人员尝试用手晃动螺栓，发现其已经严重松动。
工作人员用手拔出螺栓，查看螺杆的根部，发现与螺母所连接的位置已经断裂。
鉴于问题的严重性，工作人员又检查了整只叶片的所有螺栓。
这个位置的螺栓螺杆不仅只有这一根断裂，顺时针第4颗螺栓也已断裂，且断裂的具体位置是螺栓与六角螺母下端所连接的位置。
之后，工作人员排查了风电场所有的机组叶片螺栓，发现有4台风电机组存在这种情况，共有10颗螺栓出现断裂。
1 叶片螺栓产生断裂比较常见的原因1.1 载荷强度不符合要求设计风电机组时，叶轮系统载荷的设计结果不符合实际工况。
当机组处于运行状态时，叶轮旋转过程中如果扭转力已经超过了整体螺栓设计的强度极限，就会产生螺栓断裂情况。
运行中的叶片螺栓的受力载荷不均，当叶片正常运行时，主要由叶根螺栓受力，主要受力部位是0°位置和180°位置。
0°位置叶片螺栓受力最大，非常容易产生螺栓断裂。
叶片螺栓自身所存在的性能缺陷需要高度重视。
通常叶片螺栓的硬度为10.9级，且对材料淬透性也有严格要求，即回火索氏体超过90%，表面不能有脱碳问题。
特别是热处理设备和工艺选用不当时，会导致淬火过程不可控和不稳定，影响螺栓的质量，造成产品个体间的不稳定，甚至在同一产品的不同部位都不稳定。
此时，即使螺栓性能指标满足要求，但产品还是存在潜在失效的可能。
螺栓表面防腐层破坏导致的锈蚀也是潜在失效点。
锈蚀问题会导致产品性能指标持续下降，在叶片持续运行中也会导致螺栓疲劳断裂。
因此，在螺栓加工的过程中，要选择合适的工艺，采用相应的热处理工艺和防腐工艺，使相关的指标满足设计要求。
轴流送风机叶片断裂事故的分析及对策
轴流送风机叶片断裂事故的分析及对策发布时间：2021-07-26T07:26:34.419Z 来源：《福光技术》2021年6期作者：张新宝[导读] 损坏的叶片及螺栓散落于风机出、入口风道内，整套叶片全部报废，风机机壳局部被击损伤、导叶变形。
国能粤电台山发有限公司广东台山 529228摘要：在轴流风机大规模应用的同时，大容量轴流风机的安全可靠运行也变得日渐重要。
本文主要通过分析一起轴流送风机叶片断裂损坏事故，提出相关的对策，希望能够给有关人士提供一定的参考价值。
关键词：轴流；送风机；叶片断裂；事故一、设备的概况以某超超临界锅炉为例进行分析，gai 超超临界锅炉配置的 2 台轴流送风机为 ANN-3120/1600N 型动叶可调轴流风机，送风机本体主要由转子部分、定子部分、轴承箱、自动调节装置、液压调节系统以及联轴器等组成。
风机设置 1 级叶轮，配置 26 片可调动叶片，直径3120mm，可调范围 15° -55°，不锈钢防磨板通过螺钉固定在铸铝合金叶片进气侧两边，以提高叶片防磨效果。
风机入口风压 -381Pa，出口风压 3972Pa，风机设计效率 85.7%。
该送风机于 2010 年投运，累计运行约3.6 万h。
2020 年9 月，送风机正常运行过程中轴承振幅突然增大，锅炉燃烧工况恶化，锅炉MFT 渊主燃料跳闸冤保护动作，停运检查发现送风机动调叶片组全部断裂损坏，损坏的叶片及螺栓散落于风机出、入口风道内，整套叶片全部报废，风机机壳局部被击损伤、导叶变形。
二、事故原因2.1运行工况分析通过该送风机历史运行记录的查阅，轴承水平 / 垂直振动值在2mm/s 左右，均在正常范围内，历史记录均未发现喘振报警信号，事发前风机各运行参数无异常报警，可以排除运行操作导致的事故。
机组负荷 769.7MW 工况时，A 送风机动叶调节开度 46.3%、电流 73.4A、出口风压 2.069kPa、轴承水平 1.140mm/s、垂直振动 1.007mm/ s，B 送风机动叶调节开度 46.2%、电流 73.7A、出口风压 2.077kPa、轴承水平1.528mm/s、垂直振动 0.008mm/s；负荷 993.9MW 工况时，A 送风机动叶调节开度 56.2%、电流 92.0A、出口风压 2.794kPa、轴承水平2.024mm/s、垂直振动 1.316mm/s，B 送风机动叶调节开度 56.0%、电流 91.9A、出口风压 2.864kPa、轴承水平 1.595mm/s、垂直向轴承振动0.003mm/s。
风电机组叶片螺栓断裂原因分析及处理
风电机组叶片螺栓断裂原因分析及处理摘要：近年来随着国家对新能源领域的推进，风电项目得到快速发展。
风电机组在运行过程中，开顺桨、阵风、风切变等因素都可能导致叶片根部螺栓受到冲击、振动，形成交变载荷，长时间运行后，极易出现叶片螺栓疲劳断裂，根据前期对同类型问题的调查分析，造成叶片螺栓断裂的可能原因有以下几种。
关键词：风电机组;叶片螺栓;断裂原因;处理1风力发电机叶片简介风力发电机叶片是一个纤维增强复合材料制成的薄壳结构。
结构分为3个部分：第一部分为根部，一般由金属制成;第二部分为外壳，一般为复合材料，通常是使用玻璃纤维增强材料与基体树脂复合而成，一张叶片由两个灌注成型的外壳构件粘合而成;第三部分为支撑外壳的主梁，即加强筋或加强框，一般为玻璃纤维或碳纤维增强复合材料制成。
风能带动叶片旋转将其转化为动能，通过叶片根部将动能传给风力机转子，带动发电机发电。
叶片根部是重要的连接部位，在能量转化中起着关键作用。
叶片工作时，根部承受着复杂的剪切、挤压、弯扭载荷组合作用，应力状态复杂易产生结构失效，所以叶片根部连接必须具有足够的强度、刚度、局部稳定性、胶接强度和疲劳断裂强度。
如2MW的风力发电机，叶根弯矩达到7000至8000kNm，离心力能够达到1000kN，一旦叶根部位出现连接时效问题，叶片与风力机转子轮毂分离，发电机无法正常工作，甚至导致灾难性的质量和安全事故，因此，叶根连接部分受力性能的保证对叶片的安全运行起着决定性的作用。
目前风力发电机组的叶片螺栓连接研究分析还比较少。
一般情况下，螺栓的强度主要包括静强度、疲劳强度和韧性强度。
为了保证螺栓连接既不会在最不利载荷下发生高应力强度断裂，也不会在循环载荷下发生底应力疲劳破坏和裂纹断裂破坏，就必须对螺栓连接进行静强度、疲劳强度和断裂强度校核。
2风电机组叶片螺栓断裂原因分析2.1基本概况国内某风力发电场多台机组投运不到一年频繁发生叶片螺栓断裂问题，螺栓断裂部位主要发生在变桨轴承侧的螺纹部分（螺母与变桨轴承的接触位置），部分螺栓断裂部位在螺杆部分。
河南平顶山火力发电企业轴流风机叶片断裂分析
种故障 。 一 旦 出现 ， 由于 备 品部 件 准 备 和修 复 时
３ １ ２ ０ ／ １ ６ ０ ０ Ｎ， 转速为 ９ ９ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ， 额定流量为 ４ ０ １ ． ７ ｍ ， 叶轮直 径 为 ３ １ ２ ０ ｍｍ，动 叶片 材 质为 铸 铝合 金 ， 数 量为 ２ ６片 。在 动 叶 片进 气侧 两边 贴 附 有 宽 ５ ０ ｍｍ
一
锅 炉 型号 为 Ｄ Ｇ ３ ０ ０ ０ ／ ２ ６ ． １ ５ 一 Ⅱ１ ．锅 炉 出 口蒸 汽参 数为 ２ ６ ． １ ５ ＭＰ ａ （ ｇ ） ／ ６ ０ ５ ／ ６ ０ ３ ￣ Ｃ， 对 应 发 电机 功 率 为 １ ０ ０ ０ ＭＷ 。 该 电厂锅 炉配套 送风 机 为豪顿 华工 程有
凯（ １ ９ ７ ６ 一 ） ， 男， 河南 开 封 人 ， 工程 师 ， 从 事 电厂 热 能 动 力 和 环 保方 面 的生 产 工 作 。
４１
２ ０ １ ７年 ｌ Ｉ Ｊ ｆ Ｊ
爪为 １ ． ３ ２ ５ ｋ Ｐ ａ ， 、 Ｙ 向轴 承振 动分 别为 １ ． ５ ８ ４
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — ０ ７ — ２ ０ 作 者简 介 ： 李
ｙ 向轴 承 振 动 分 别 为 ０ ． ６ ７ ５ ｍ ｍ／ ｓ 、 ０ ． ９ ２ ８ ｍ ｍ／ ｓ ；
１ Ｂ送 风 机 动 叶开 度 为 ３ ３ ． １ ％， 电 流 为６ ０ ． ２ Ａ， 出口
ｌ Ｉ ｌ ｎ ｌ ／ ｓ 、 ０ ． ０ ０ ５ ｌ ｌ ｌ ｎ ｌ ／ ｓ ， 运 行 正 常 ．Ｏ １ ： ３ ６ ： ４ ２ ， １ 送 风
摘 要 ： 国家 电投 河 南电力 有 限公 司平 顶 山发 电分 公 司发 生轴流风 机 叶片 断裂 故 障 ， 对 故 障前 的监 控 参 数、 风道 和 叶片进 行 了调 查 ， 分析 了造成 该故 障 的可能 原 因是 ： 设 计存在 缺 陷 ， 叶顶 区域 防磨 板 和 铸铝 叶身 之 间存 在较 大 间隙 ， 防磨板 弯制使 叶顶 附近 叶身 较薄 区域 内应力 较 高 ， 叶片 断面存 在 较 大 的铸 造缺 陷等 。 关键 词 ： 河南； 平 顶 山火力发 电分公 司； 轴流风 机 ； 叶 片断裂 ； 运 行参 数 ； 故障原 因 中图分 类号 ： Ｔ Ｋ ８ ３ １ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ３ ６ ８ １ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｅ ｎ ４ １ — １ ２ ８ ２ ／ ｔ ｖ ． ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． ０ １ ２
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使用工况调查分析
洛阳风机叶片 2002 年 6 月 5 日， 11 时 26 分，主控制室 反应发现主风突然低流量自保，反应切断进料，主 风机进入安全运行状态，主风机操作人员发现，主 风机放空阀打开、静叶关闭到最小安全运行角度、 出口单向阀关闭，随后现场出现异常声音，操作人 员紧急停机。 解体后发现，一级动叶中一片叶片从根部断裂，其 余叶片发生不同程度变形和破损。其余各级动均有 不同程度硬物打击伤痕。
Y
X
面积mm2 605.7741
重心xmm -6.0812
重心ymm 4.0683
x轴惯性矩mm4
y轴惯性矩mm4 最大惯性矩mm4 最小惯性矩mm4
71171.8367
188864.4784 221810.3861in抗矩mm3
出汽边到Imin抗矩mm3
提纲
课题背景及意义 现场使用工况情况调查分析 叶片材料检查和腐蚀情况检查 断裂叶片断口形貌研究 叶片振动特性分析 断裂原因综合分析 结论 改进及预防措施
叶片应力分析
根据轴流风机叶片的结构和尺寸进行了应力分布计算
1、叶片静动力分析的有限元模型 1.1叶片有限元模型的运动方程 1.2有限元计算的单元模型… 1.3叶片静态及动态应力场分析
催化裂化装置轴流主风机转子 叶片断裂原因分析及改进措施
王建军 2005年5月26日
提纲
课题背景及意义 现场使用工况情况调查分析 叶片材料检查和腐蚀情况检查 断裂叶片断口形貌研究 叶片振动特性分析 断裂原因综合分析 结论 改进及预防措施
30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 93 2000 2001 2002 2004 2004 加工量 进口量
全国原油加工量：1993年1.28亿吨进口1564万吨 2004年2.58亿吨进口11788万吨
催化裂化
主要作用：将将原油蒸馏以后的重油，在催化剂的作用下裂解为轻 质汽油、煤油、柴油和液化气
轴流风机组：烟气轮机、轴流风机、电机、汽轮机
轴流风机组
★ ★
其主要作用：是向再生器中送压缩空气，使催化剂表面的积碳燃烧获 得再生后继续参加催化作用，一旦主风机组出现故障停止供风，装 置就被迫切断进料出现非计划停工。
1989.5 2001.9.17 2003.4.5
上海高桥轴流风机
轴流风机转子全貌：前11级轴流叶片， 最后第12级为离心式叶片
上海高桥：98年2月23日，安装完毕试机时， 断裂3片动叶，多级叶片损坏，直接损失300万元
济南2003年4月5日叶片断裂后的损坏情况
轴承损坏情况
石家庄04年1月31日 叶片断裂情况
259
2、 叶片强度与振动特性有限元分析
2.1叶片静态应力分析 2.2叶片振动特性分析
R370
R304
叶片结构图
1
1(93.000mm)
背弧 x 36.836 32.621 28.425 24.239 20.064 15.906 11.798 7.745 3.698 -0.323 -4.278 -8.107 -11.878 -15.565 -19.024 -22.223 -25.284 -28.099 -30.490 -32.450 -32.788 y -15.021 -14.406 -13.669 -12.876 -12.031 -11.102 -9.979 -8.665 -7.330 -5.926 -4.338 -2.470 -0.494 1.641 4.124 6.933 9.892 13.092 16.616 20.391 24.576
6265 86 1987.10.16 1999.4.20 2004.1.31 120000
10838 88 未投用 1998.1.2 2
8240
9600 89
7240
1997.9 2001.10.25 31680
1990.1 92.11.9 94.1.4 99.3.26
1997.10 2002.6.5 30660
四机组
3000 95(A) 447(A) 26.4
四机组
1800 98(A) 400(A) 30 199 5703
三机组
3000 98(A) 340(A) 60 93 5424
四机组
2000 96(A) 393(A) 27.6 198.5 5714 71%
5400
5725 79% 63% 12675
洛阳2002.6.5轴流风机叶片断裂，解体检查可见静叶片、动叶片 出现了严重损坏
洛阳2002.6.5第一级动叶片断裂，转子大部分动静叶片损坏
课题研究的意义
连续不断的发生同类事故，说明必然有其 内在的不合理的因素，找出这些因素，采取 措施加以改进，对于保障机组的安全、稳定 运行，减少不比要的经济损失，是非常必要 的，也是工程技术人员应尽的职责。
断裂区
裂纹起源内腐蚀坑
←上海两片叶片宏观相貌
→叶片表面有多起断裂源
振动导致的循环载荷
离心力和气流力
由离心力和振动等导致的拉－扭疲劳
最大值 振动导致的循环载荷
平均值 离心力和气流力 最小值
虚线表示低速运行
离心力
弯曲疲劳示意图
断裂叶片断口形貌研究结论
所做的断口形貌分析表明,所有断 裂为疲劳断裂,断裂起源于腐蚀坑.大 多集中在出气边，
AA A
A A A A A
B B
B
B B BB
外弧
BB B B B B
B B
内弧
B C C
B
B
C B C
B B
LEGEND A - .2070E+02 B - .5788E+02 C - .9505E+02 D - .1322E+03 E - .1694E+03 F - .2066E+03 G - .2437E+03 H - .2809E+03 MINIMUM .21193E+01 MAXIMUM .29949E+03
↓A区为裂纹起源位置，逐渐 向D区扩展。B区可看到疲劳 弧线，D区为最后撕裂区
断口宏观形貌
断口位置
裂纹走向:疲劳裂纹起源于叶片出气边,然后 向进气边扩展
茂名断口形貌,有黑白相间条纹
裂纹源区的腐蚀坑
在交变载荷的作用下,疲劳裂纹尖端部分发生闭合摩擦,造成氧化,
大连断口整体形貌分区,裂纹起源处,有较大的腐蚀坑
使用工况调查分析
首先调查在运行上有没有不规范操作，有 没有在不正常工况条件下运行。机组运行和维 护，有没有严格的操作规程、岗前培训和运行 记录，另外设备的控制系统能否保证设备的安 全运行。
使用工况调查分析
石家庄风机叶片运行时间最长，从1999年以来出现 了两次断裂事故： 1999 年 4 月 20 日， 18 ： 20 ，石家庄的三机组风机突 然发出异常声响，出入口振值由原来的 15/16μ突 增到 61/56μ，紧急进行大小风机切换，停机检查 发现一级动叶片一片发生横向断裂，一二级动静叶 顶严重弯曲变形，其余各级叶片出气边均有不同程 度的损伤。石家庄机组在断裂之前 5 日，进机流量 一直在机组设计最小流量以下，故机组较长时间处 于低流量运行，工作气流不稳定。 2004年1月31日，6：59，一级叶片突然发生断裂。
内弧 x 37.048 33.436 29.775 26.137 22.567 19.056 15.556 12.075 8.635 5.233 1.840 -1.519 -4.818 -8.096 -11.315 -14.447 -17.559 -20.663 -23.758 -26.937 -30.426 y -14.346 -12.768 -11.300 -9.780 -8.109 -6.311 -4.496 -2.643 -0.718 1.278 3.286 5.353 7.509 9.707 11.986 14.387 16.810 19.243 21.687 24.020 25.838
自1996年开始，该类型风机陆续发生了10起一级动叶片断裂事故， 断裂的过程和原因基本雷同，给各企业的安稳长满优生产和经济效 益造成了严重的影响，损失超过8000万元
厂家 型号
石家庄 AG060/13RV
上海高桥 AR070/11 R
大连 AG070/13RV V2L5
茂名 AG060/14 L5
进汽边到Imax抗矩mm3
出汽边到Imax抗矩mm3
837.5960
842.0973
974.1509
6637.7703
4730.3302
叶片设计时的截面型线图
叶片有限元网格，为了提高计算 精度，采用二十节点体单元对叶 片进行分析计算，离散后的节点 数为16383，单元数为4266
AA
A
A
A
A
A AA
提纲
课题背景及意义 现场使用工况情况调查分析 叶片材料检查和腐蚀情况检查 断裂叶片断口形貌研究 叶片振动特性分析 断裂原因综合分析 结论 改进及预防措施
叶片材料检查和腐蚀情况检查
进口动叶片材料为X20CrMo13，已国产化的 叶片材料种类很多，目前使用的有2Cr13和 SUS630（即Armco17-4PH）等。
使用工况调查分析
济南风机叶片 2001 年 9 月 17 日凌晨 4 时 45 分左右，机 组操作员发现主风机振动测量仪表报警，同时机组 厂房内有较大的异常声响，操作员立即停机，关闭 烟机入口闸阀，发现轴位移快速升高超过报警值， 转速降至3900rpm，主风机防喘振阀门打开，相应阀 门动作。四机组停机后，主风机仍有一定异常声音。 解体检查发现转子一、二级动叶各断裂1片并打坏其 余的动叶和静叶。 2003年第二次断裂。