汽轮机叶片损坏原因及预防

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 Ａ 加工工艺 不 良。加工工艺不严 格 ， ． １ 例 如表 面粗 糙度不好 ， 加工 刀痕 ， 叶片 的 留有 扭转 接 刀处不当 ，围带铆 钉孑或 拉金孔 处无倒角或 Ｌ 倒角不 够或尺寸不准确等 ， 引起应 力集 中， 能 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． ．１偏离额定频率运行 。汽轮机叶片 的振 ２ 动特性 都是按运行频 率为 ５Ｈ ０ Ｚ设计 的 ，因此 电网频率 降低时 ， 可能使机组 叶片的共 振安全 率变化 而落 入共振 动状态下运行 ， 叶片加速 使 坏和断裂。 ２ ２ 过负荷运行 。 ． ２ —般机组过负荷运行时 各级叶片应力增大 ， 特别是最后几级 叶片 ，Ｉ ｃ／ ￣ － 应力随蒸汽 流量的增大而成正 比增 大外 ， 随 还 该几级焓隆 的增加而增大 。因此机组过荷运行 时， 应进行详 细的热力和强度核算 。 ２－ ２ ３汽温过低 。新蒸 汽温度 降低 时 ， 带来 两种危害 ： 一是最后几级叶片处湿度过大 ， 叶片 受冲蚀 ， 而减小 ， 力集 中， 而引起 叶片 的 截 应 从
【王 允兴． ｌ 】 新华发 电厂 汽轮机 叶片的损坏处理 和
分析叨． 黑龙江电力技术， ８－３０ １ ３０－Ｚ ９ － 【丁振亭． ２ ］ 轮机叶片断裂的分析叽吉林电力技
术．９ ５ ０－ ２ １８－３０．
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造成级焓降增加 ， 叶片应力增大。 另外结垢 也容 易引起叶片腐蚀 ， 使强度 降低。 ２ ５ 真空过 高或过低 。真空 过高时 ， ． ２ 可能 使末级 叶片过负荷和湿度增大 ，加速叶 片的水 蚀， 容易引起 叶片的损坏 。另外 ， 真空过低 仍维 持最大 出力不 变时 ，也可能使最后几级过 负荷 而引起叶片损坏 。 ２． ． ２ ６水冲击。运行时汽轮机进水的可能性 很多 ， 特别是近代 大容量再热机组 ， 由于汽水 系 统相应 复杂 ， 机进水的可能性更有所增 加 ， 汽轮 蒸汽与水 一起进 ＾ 汽轮机 ，产生水击和汽缸 等 部件不规 则冷却和变形 ， 造成动静部件 碰磨 ， 使 叶片受到严重损坏 。 ２ ２ 机组振动过大。 起动 、 ． ２ 停机与增减负 荷 时操作不 当 ， 如改变 速度太 快 ， 过大 等 ， 胀差 使动静部分发生摩擦 ， 叶片损坏。 导致 ２ ． 机后 主汽 阀关 闭不严 而未 开启 疏 ．８停 ２ 水阀， 有可 能使蒸汽漏人机 内，引起叶 片腐蚀 等。 ３防止叶片断裂 和损坏事故 的发生 ３ ． １在运行管理 ， 特别是 电网频 率的管理方 面， 应采取以下措施 ： ３ ． 网应 保持 在定额 频率 和正 常允 许 ．１电 １ 变动范 围内稳定运行 。根据叶片损坏事故 的分 析统计 ，电网频 率偏离正常值是造成叶 片断裂 的主要原 因， 因此对频率的管理极 为重要 。 ３ ２ 避免机组 过负荷运行 ， 别是防止 既 ． １ 特 是低频 率运行又是过负荷运行 。对于机组 的提 高 出力运行 ， 须事 先对机组进行热力计算 和 必 对 主要部 件进行强度核算 ，并确认强度允许 后 才可 ， 否则是不允许的。 ３ ３ 加强运行 中的监视。机组起停 和正常 ． １ 运行时 ，必须加强对各运行 参数 （ 例如汽压 、 汽
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工 业 技 术
汽wenku.baidu.com轮机 叶片 损坏 原 因及预 防
岳 艳 丽 刘 治 国
（ 内蒙古乌拉 特友 电厂运行部 ， 内蒙古 乌拉特 ０ ４ ０ ） １４ ０
振 动特性进行 全面测定 。 对不调频 叶片， 要检
验 频率 分散率 ； 对调频 叶片 ， 除分散率 外 ， 尚需 鉴定其 共振安全率 。 对调频 叶片， 若发现 叶片落 人共振状态 ， 应尽快 采取措施 ， 按实际情况进行
必要的调整 。
温、 出力、 真空等） 的监视 ， 中不允许这些参 运行 数剧烈 波动。严 格执行规章制度 ，起停必须合 理， 防止动静部件在 运行 中发生摩擦 。近年 来 ，
和焊热闹必须持慎重态度 ， 应按不同材质制定
专 门焊接 工艺方案 ，通过小型试验成功后再采 用 。采取 以上措施将能 帮助我们 把叶片的断事 故控制在 最小程度 ，从而提高 汽轮机运行 的安 全性和经济性 。
参考文献
必增加， 从而引起叶片的过负荷， 这同何况能引 好保养工作， 防止通流部分锈蚀损坏。 起叶片损 坏。 ３ ２在检修管理方面应采取如下措施 ２ ． 汽品质不 良。蒸汽品质不 良 ． ２ ４蒸 会使 叶 ３． ２ｔ每台汽轮机 的主要 级叶片 ， 立完 应建 片结垢， 造成叶片损坏。叶片结垢使通道减小， 整 的技术档案 。 新装机组 ， 投运前必须对叶片的
摘 要 ： 机 叶 片损 坏事 故 包括 叶 片裂 纹 、 汽轮 断落 、 水蚀 、 带飞脱 、 筋开焊 或断 裂。 叶片损 坏是 电厂 常 ｎ的一种 设备 损 坏事 故。本 围 拉 Ｌ 文从 常见叶片事故发生时的征 象入手 ， 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 。 介 关 键词 ： 片； 坏 ； 叶 损 事故
大容量机 组不断增加 ，由于运行和起停操作 复 杂 ，这些机组 发生水 击而损坏叶片的情况 为数 不少 。另外 ， 由于大机组末 几级使 用长 叶片 ， 水 蚀也是一个威胁 。 。 ３ Ａ 加强汽水 品质监督 ，防上 叶片结垢 、 ． １ 腐 蚀。 ３． ． １ ５经常倾听机 内声音 ， 检查振 动情况 的 变化 ，分析各级 汽压数值 和凝 结水 水质情况若 出现断叶征象 ， 如通 流部分发生 可疑 响声 ， 机组 出现异常振动 ，在负荷不变或相对减 小情况下 中间级汽压升高或凝结 水硬度升高 ，导电度突 然增大 等 ， 应及时处理 ， 避免事故扩大。 ３ ． 机后加强对 主汽阀严密性 的检查 ， ．６停 １ 防止汽水漏入 汽缸。 机时间较 长的机组 ， 停 包括 损坏； 二是当汽温降低而出力不降低时 ， 流量热 为消除缺陷安排 的工期 较长 的停 机 ， 认真做 应
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 飞脱落人凝 汽器时 ，在凝 汽器 内有碰 击声 ， 若打坏凝汽器铜管 ， 会使凝 将 结水硬度 和电导率突增 ， 水位增 高 ， 热井 凝结水 冷却度增大 ； 当叶片不对称脱落较多 时 ， 转子 使 不平衡 ， 引起机组振动明显增大 。
３ ２ 检修 中认 真仔 细 地对各 级叶 片及其 ． ２ 拉 金、 围带 等进行检查。 发现有缺陷或怀疑缺陷 有时 ， 应进行 处埋并设法加 以消除。 对具有 阻尼 拉 金的叶 片， 要特 别细心检查 ， 必须保持阻尼拉 金的完好 。 在检查 过程 中 ， 如果怀疑叶片或叶 根有裂纹 ， 则要进行 必要 的探伤 。 目 ， 前 采用超 声 波探伤 ，不仅 能检查叶片和叶轮等部件 的表 面有无裂纹存 在 ，而且能刘ｔ 根在轮槽 内部的 部位进行探伤 ， 检查叶根有无裂纹。 ３ ３ 喷嘴 叶片如发现 有弯曲变形 ， ． ２ 应设法 校 正 ， 流部分 应清理 干净 ， 通 防止遗 留杂 物 ， 紧 固件应 加松保险 ， 以防振动脱落。 ３ Ａ起 吊搬运时防止将叶片碰损。喷砂清 ． ２ 洗 时砂 粒要细 。叶片和叶轮上不准用尖硬工具 修刮， 更严格禁止 电焊。 叶片酸洗时不应将 叶片 冲刷过度 ，清洗后 应将酸液清洗干净 ，防止腐 蚀。 避免用单个叶片或 叶片组来盘 ／丁 以免 －啊 ７， ｅ ４ ｕ 将 叶片弄弯。 ３ ５ 发 现 叶片断 落 、裂 纹和各 种损 伤变 ． ２ 形 ， 真分析研 究 ， 要认 找出原 因 ， 采取措施 。 对损 坏 的叶 片 ， 肉眼检查 有无 加工不 良、 行用 冲刷 、 腐 蚀 、 械损伤 、 曲变形 、 动位移 等异 常迹 机 扭 松 象。 对断落 、 裂纹叶片要保 留实物 ， 保护断面。 仔 细检查分 析断 口位置 、 形状 、 面特征 、 力状 断 受 态等 ，并对照原始频 率数据 ，作必要的测试鉴 定。 在 叶片换 装 、拆卸过程 中，要对叶片的制 造、 安装 质量作 出鉴 定。为进一步分析损伤原 因 ， 断面和 裂纹作 出金相 、 应对 硬度检 验 ， 必要 时进行材料分析 和机械性能试验 ，以确定裂纹 和材质状 况 。 对 同级无 外观损 伤的 叶片进行 探 伤检验 ， 并根据损 伤叶片的原因分析总结 ， 采 取相应 的处理措施 ， 防止重复发生。 对受机械损 作或摩擦 损伤 的叶片 、 真排 除原因外 ， 除认 对可 能 造成应 力集 中的裂纹 和缺 口应进行整修 ， 以 防止 缺陷扩大 。对 弯扭变形叶片的加热整形要 慎重 ， 须按材 质严格控制加 热温度 ， 防止超 温淬 硬， 必要时进 行回火处理 ， 消除残余 应力和 淬硬 组织 。对 异常水刷或腐蚀造 成的叶片损伤应查 明原 因， 措施 ， 采取 消除不利 因素。叶片的焊 补
２叶片损坏 的原 因 ２ １叶片本身的原 因
２． ．１振动特性不合格 。由于 叶片频率不合 １ 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 ２ 设计不当。叶片设计应力过高或栅结 ． １ 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． ．３材质不 良或错用材料 。 １ 材料机械 性能 差， 金属组 织有缺陷或有夹 渣 、 裂纹等 ， 叶片经