汽轮机叶片损坏原因及预防措施

刘惠雪

【摘 要】叶片是汽轮机的核心零件之一，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、满发。叶片损坏事故的原因很多，它与设计、制造、材质、安装、检修工艺和运行维护等因素都有关系，本文从以下几个方面分析叶片损坏的原因，并提出了相应的预防措施。 【期刊名称】《黑龙江科技信息》 【年(卷),期】2012(000)027 【总页数】1页(P82-82)

【关键词】汽轮机;叶片;损坏;事故 【作 者】刘惠雪

【作者单位】黑龙江省哈尔滨市哈汽实业开发总公司,黑龙江哈尔滨150000 【正文语种】中 文 【中图分类】TK263.3

汽轮机是现代火力发电厂中应用最广的原动机，是将高温高压蒸汽的热能转换为机械功的旋转机械。在汽轮机中，叶片的运行状况对机组的安全可靠起决定性的影响。叶片形状复杂、工作条件恶劣、受力情况复杂，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，因此,叶片的损坏事故经常发生。必须及时检查、分析研究各种损伤的原因并找出规律，制定改进措施，否则事故扩大会造成重大损失。

汽轮机叶片断裂时，汽轮机内部及凝汽器内部突然发出金属响声；机组振动明显变化，有时还会产生瞬间强烈抖动；叶片损坏较多时，可造成同一个负荷的蒸汽流量、监视段压力、调速汽阀开度的变化；惰走时间缩短，在停机惰走过程或盘车状态下，有可能听到金属摩擦声；在启动和停机过程中，通过临界转速时机组振动将会明显地变化。

在开始进入湿蒸汽的各级，蒸汽干、湿交替变化，当由湿向干过渡时，腐蚀介质中微量盐分析出，附于叶片表面，当由干向湿过渡时，这些盐由于溶于水，形成局部浓度较高的盐液。如此交替反复，引起叶片腐蚀。另外，长期停机备用的机组往往会因空气中的潮气或蒸汽漏入机内造成叶片严重锈蚀。

对于这个原因引起的叶片损坏，一方面改进叶片的设计和计算疲劳极限的方式，以达到更安全的效果，目前还可对叶片进行喷丸强化处理，提高叶片的疲劳寿命；另一方面，加强化学监督，保证汽水品质合格。此外，停机后要加强对主汽阀严密性的检查，防止汽水漏入汽缸。停机时间较长的机组，应认真做好保养工作，防止通流部分锈蚀损坏。

设计应力过高或结构不合理，振动特性不合格，材质不良或错用材料，加工工艺不良等都会导致叶片损坏。个别机组叶片甚薄，若铆钉应力较大，常在运行中发生应力集中，铆钉头断裂，围带裂纹折断，因此而使叶片损坏的事故发生的情况不在少数。由于叶片频率不合格，运行时产生共振而损坏的机组也为数不少。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。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。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。 叶片本身存在的缺陷需要从设计，选材，加工等方面存在的不合理入手，不断改进

和完善。

电网频率变动超出允许范围，汽轮机叶片的振动特性都是按运行频率为50HZ设计的，过高、过低都可能是叶片振动频率进入共振区，产生共振而使叶片断裂。汽轮机过负荷运行，使叶片超过许用应力，特别是最后几级叶片，叶片应力随蒸汽流量的增大而成正比增大外，还随该几级焓的增加而增大。因此机组过荷运行时，应进行详细的热力和强度核算。新蒸汽参数经常超限，使叶片金属材料的机械强度降低。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，汽轮机发生水击是蒸汽与水一起进入汽轮机，使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。

为了防止叶片损坏事故发生，电网应保持在定额频率和正常允许变动范围内稳定运行。避免机组过负荷运行，如有需要，必须先对机组进行热力计算和对主要部件进行强度核算，确认强度允许后才可。还要加强运行中的监视，不允许一些参数的剧烈波动，要严格按规章制度执行。

通过以上对汽轮机叶片损坏原因的分析而提出的相应措施能够减少汽轮机叶片损坏事故的发生，从而使单机容量逐渐增大的汽轮机运行的安全性和经济性得到一定的提高。

【相关文献】

[1]邵和春,辽宁省电力工业局组编.汽轮机运行[M].北京：中国电力出版社. [2]张延峰.汽轮机改造技术[M].北京：中国电力出版社.