最新整理大型汽轮机叶片事故原因分析x

1、最新整理大型汽轮机叶片事故原因分析在火电厂、 核电厂机组运行过程中， 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、满发。汽轮机叶片事故长期困扰电厂机组的安全经济运行。 从国内统计数据看， 叶 片损坏事故占汽轮机事故的 30%。叶片损坏的位置， 从围带到叶根都有。 据日本历年的统计资料， 各部位出现

2、 损坏的百分率见表 1。此外，汽轮机各级叶片的损坏机会是不均匀的，据美国对 50 台大型机组的统计， 叶片事故几乎全发生在低压缸内， 其中末级占 20%，次末 级占 58%，而且集中区是高压第一级，即调节级。据日本的统计，也有20%的事故发生于此。因此，在汽轮机设计和运行时，均应注意这些部位。叶片损坏的原因是多方面的， 可以从不同角度加以分析。 例如，从发生的机 理区分，60%- 80%勺损坏原因是振动；从责任范围区分，可归纳为设计、制造、 安装、运行和老化等。在实际工作中，如果能及时找出主要原因，掌握叶片事故 前后勺征兆， 采取相应措施， 就能避免事故勺发生， 提高机组勺使用寿命和安全可靠性

3、。1 近年来大型机组叶片损坏概况从近年来发生的17例叶片故障统计中，笔者分析了 xx汽轮机有限公司、哈 尔滨汽轮机有限责任公司、 东方汽轮机厂、 xx 重型电机厂 （表中简称上汽、 哈汽、 东汽、北重）生产的以及美国、日本、前苏联和欧洲一些国家引进的200 MW以上超高压、亚临界及超临界压力大功率汽轮机叶片故障。 这些故障造成叶片损坏的 形式分为损坏 （丧失基本功能， 危及安全）和损伤（降低经济性， 能安全使用 ）。叶 片损坏形式：折断、裂纹、扭弯、二次损坏及其它；叶片损伤形式：蜂窝状、开 焊、麻点、锈蚀、擦伤。2 叶片故障原因分析2.1 叶片故障的特点（1）叶片故障发生在低压缸的有 13 例

4、，占统计 总数的 82.35%，而末级 叶片损坏又为多发部位，有 9 例，占统计总数的 52.94%，调速级有 2 例，占统 计总数 11.76%，中间级所占比例很小。（2）运行维护方面的问题是近期引起叶片损坏的主要原因。于 1996年以来大部分地区电力负荷需求不旺， 致使大机组长期在低负荷下运行。 而许多大机 组末级叶片按常规基本负荷设计， 没有考虑调峰运行和高背压运行的需要， 在小 容积流量下长期运行的性能及对寿命损耗的影响难以确定。 于当时技术水平的 限制，叶片未能按三元流方法设计， 因而气动性能较差。 末级反动度沿叶高变化 剧烈，叶型顶部的反动度大，底部的反动度小。后者愈小，在部分负荷

5、运行时愈 容易产生脱流， 进而增大叶片动应力响应， 并产生出汽边水冲蚀。 这使末级叶片 运行环境更差，叶片更容易出故障。(3) 引进机组叶片损坏多为叶片设计制造问题(4) 调节级动叶及喷嘴受固体粒子冲蚀严重， 于不影响安全运行， 没有引 起足够重视，但它直接影响机组效率。2.2 叶片损坏原因2.2.1 设计原因(1) 叶片振动特性设计不准，使叶片及轮系发生共振，而引起叶片断裂。 占统计总数的 23.53%；(2) 叶片设计动强度不足，使叶片出现故障。占统计总数的 17.65%。2.2.2 制造原因制造方面引起的叶片事故最多。如叶片装配的问题，还有机械加工的问题， 占统计总数的 58.82%。2.2.3 运行原因运行方面引起的叶片故障也不少。如水蚀、水击、蒸汽参数低、湿度大、长 期高周波、低负荷运行、频繁启停