俄制MW叶片断裂重大隐患治理情况总结

1、绥中2台汽机高压转子第二级围带脱落重大隐患治理情况总结一、隐患情况概述结构介绍：高压转子由12级组成，第一级为调节级，第二级为压力级，级前压力为15.98MPa，温度462，第二级蒸汽流量为2399.6t/h，动叶片高度91mm，一周由22个叶片组成，叶片端部分组由围带锁紧，围带利用叶片顶部的周向双排铆钉固定。自投产运行以来，绥电#1、#2机组在3次A级检修中均发现高压第2级动叶顶部的围带脱落。高压第2级动叶围带脱落是绥电#1、#2机的通病。2021年#2机组第一次检查性大修中发现，高压第二级围带有4处断裂，16个动叶铆钉头磨损，每段围带周向两侧末端都有一段悬臂结构，以铆钉为支点向外延伸，断裂

2、以同一叶片上的两支点连线为分界线整齐断裂，铆钉头齐根脱落。采用激光熔覆焊修复。2021年#1机组第一次检查性大修中发现，该级围带2处脱落,同样发现调节级阻汽片飞脱，同样采用激光熔覆焊修复。2022年#2机组大修中发现原铆接围带脱落2组，但焊接围带保持完好。根据机组振动情况记录分析，2022年4月之前该围带就已经脱落。二、技术中心从事的工作在绥中2台汽机高压转子第二级围带脱落重大隐患治理整个决策实施过程中，技术研究中心对该设备隐患处理技术方案进行认真的审核，在实施过程中根据出现的特殊情况组织相关单位、外部专家进行试验、计算并提出技术研究中心初步技术原则和现场技术方案。并且跟踪执行情况和存在的问题

3、。#2机组情况：2022年#2机组大修前技术研究中心参加了高压第二级动叶片和围带修复技术方案的研讨会，审核、制定了检修中出现重大设备缺陷的技术措施。由于各种原因#2机组大修高压第二级动叶片共进行了三次更换。2022年4月#2机组大修，解体检查发现第二级叶片围带脱落两组。安计划方案对第二级叶片、围带进行整级更换，更换在哈汽厂内进行，7月15日大修结束后投入运行以来，振动情况良好，14瓦振动在合格范围内。2008年8月3日夜间以来，14瓦瓦振出现几次异常变化现象， 8月4日至6日，技术研究中心专业技术部、技术管理部多名工程技术人员参加绥电公司组织召开现场分析会。对2机组情况进行了原因分析，判断高压

4、缸内更换的叶片或围带可能发生断裂，确定了必须停机检查并制定了应采取的应急措施。（附件1）2022年#2机9月10日停机后揭高压缸后发现高压转子第二级叶片断裂两片，断口位于T型叶根下部，围带脱落五组，损伤三组。叶片拆除后，又发现一个锁叶片和一个动叶片叶根存在贯穿性裂纹，锁叶片销钉也发现裂纹，同时叶轮销孔有部分损伤。 2008年9月23日、24日技术研究中心专业技术部、技术管理部技术人员参加了在绥电公司召开的绥电#2机组高压缸第二级叶片断裂及围带脱落原因分析及处理会议，国华发电部、技术中心、东北电科院、徐州电力试验中心、哈汽厂参加。会仪分析叶片断裂的主要原因是：叶根紧力不足造成贴合不好，振动下传至

5、叶根，最终造成叶片疲劳断裂。决定采用整级动叶片重装的方式恢复高压第2级叶片，围带采用激光熔覆焊恢复，更换后的高压转子进行低速动平衡。第二次叶片更换是在绥电进行，由哈汽人员更换，东汽人员监督，技术中心派专业技术人员在现场进行了服务，注意了叶根紧力问题。#2机组叶片更换后完成后，于2008年10月13日并网运行，机组运行正常。10月25日和26日，#2机组#1、#2、#3瓦振动分别发生了两次异常增大，于11月26日11时38分，机组打闸停机。机组惰走过程中可听到高压缸内金属磨擦声。初步分析本次#2机组振动突变与上次基本类似，怀疑高压转子再次有东西脱落。 2008年11月3日揭高压缸后发现高压转子第

6、二级叶片断裂4片，围带脱落9组。绥电分别于11月3日至6日、11月11日、11月21日至22日组织召开3次绥电#2机高压转子第二级叶片断裂原因分析及处理会议，国华发电部、技术中心、西安热工院、东北电科院、徐州电力试验中心、盘电公司、哈汽厂、东汽厂、四维公司、俄罗斯制造厂及香港原CLP电厂金属专家参加了会议。（附件2、3、4）与会人员在对两次叶片断裂的原因进行了分析，其主要原因为：锁叶片进汽侧与出汽侧销孔直径偏差大，形成应力集中，造成锁叶片断裂。锁叶片断裂后，其他叶片根部松动，振动下传导致叶根快速疲劳断裂。同时仍存在叶根贴合不好的问题。经充分的研究之后，决定立即从俄罗斯订购整级动叶片，并聘请俄罗

7、斯厂家专业人员到现场进行装配，围带采用原厂安装工艺铆接恢复，绥电和技术中心均派人全程跟踪。并探讨应急处理方案。另外，为了确定锁叶片装配后叶片的安全性，委托东汽厂进行安全校核和有限元分析计算。同时委托四维动力公司、东方汽轮机厂进行绥中电厂800MW机组缺级运行可行性分析。第三次叶片更换也是在绥中电厂内进行，按照俄罗斯厂家的工艺流程由俄厂家熟练技师完成，更换后机组投入正常运行，叶片未发生断裂。在检修过程中除在哈汽厂的叶片更换以外技术研究中心专业技术部、技术管理部派专人全程跟踪了后两次高压第二级动叶片和围带修复工作。检修完毕后技术研究中心对绥电#2机叶片断裂的技术管理分析进行了总结（附件5）#1机组

8、情况：2009年3月24日，针对绥电#1机组即将进行大修，根据绥电#2机组高压第二级围带脱落处理情况，国华电力研究院在北京组织召开了关于绥电#1机组高压第二级围带脱落处理方案研讨会。国华公司发电部、绥中发电公司、华北电科院、北京四维动力科技有限公司相关人员及专家参加了会议。（附件6）会议期间，绥中发电公司介绍了#1、#2机组围带脱落历史和2022年#2机组叶片断裂及处理情况。根据目前#1机组启停振动情况，分析判断#1机组高压第二级围带很可能已经出现部分脱落。经过深入讨论，会议一致认为：本次绥电#1机组大修中如果发现高压第二级围带脱落，必须进行处理.绥电#1机组大修前技术中心技术管理部编制了国华

9、绥中发电公司超临界800MW机组2#机高压转子第二级更换叶片差异性分析和俄制超临界汽轮机高压第二级叶片T型叶根、装配公差以及安装工艺与技术标准。（附件7、8）2022年5月绥中发电公司#1机组进行大修，解体检查发现高压第二级围带脱落两组。安计划对整级叶片、围带由俄罗斯专家进行了更换。叶片更换后对叶片频率进行了测试（附件9），针对叶片频率分散度的偏差原因及其影响技术中心进行了深入的研究，建议对偏差较大的锁叶#1、锁叶#2及其附近的叶片贴合面贴合程度进行检查，以排除贴合不良造成的影响。现在已完成。机组检修完毕，于2009年8月5日9：30分正式并网运行。至今未发现异常现象。三、隐患产生的原因分析绥

10、中800MW汽轮机高压第二级动叶为成组铆接围带结构，每5个动叶片1组，由铆接围带连接，高压第2级的静叶数量为22片。使其成组和单叶片固有频率均接近1100Hz（静叶倍频汽流激振力的频率）。该级动叶虽然是非调频叶片，但其成组和单叶片固有频率均接近1100Hz的设计缺陷不仅是围带多次脱落的主要原因，而且对叶片装配工艺提出了高要求。铆接围带工艺复杂、质量难以控制。因此，该级叶片设计存在缺陷：单叶片和成组叶片的固有频率相对于倍频蒸汽激振力的避开率可能不足。频率避开率不足很可能是该级围带多次脱落的根本原因。四、处理方案由于俄罗斯厂家关于围带脱落的修复意见是整级更换动叶片和围带。并且叶片装配工艺、铆接围带

11、工艺、质量控制要求高，与国内制造厂存在明显不同。#1、#2机组均采取聘请俄罗斯专家现场进行整级更换方式修复高压第二级动叶片和围带。五、处理后效果及分析按照俄罗斯厂家的工艺流程由俄厂家熟练技师完成，#1、#2机组叶片更换后投入正常运行，至今叶片、围带未发现异常现象。六、遗留问题据俄专家介绍，800MW同型机组在俄罗斯境内有20-22台，而目前了解到的发生高压第2级叶片围带脱落的电厂有2个（苏尔古特电厂、下洼尔托夫电厂）其中下洼尔托夫电厂2台机组均发生该级围带脱落情况。俄专家建议这种大功率、高参数机组一般带基本负荷运行，不宜参加调峰。俄专家承诺现场亲自安装后叶片不会再断裂，但对围带脱落问题不做承诺

12、。因此仍存在围带脱落的可能。七、改进建议及措施由于该级叶片设计存在缺陷，仍存在围带脱落的可能。应尽快落实委托有关专业厂家设计制造自带冠动叶片，进行该级的整级改造；由于该机组还存在着中压转子弯曲、机组长期振动大难以消除等诸多影响机组安全运行的隐患，且机组经济性差，达不到国产亚临界机组的水平，因此，建议进行机组通流部分改造。八、附件：附件1-会议纪要附件2-会议纪要绥电#2机高压转子第二级叶片断裂原因分析及处理附件3-会议纪要绥电#2机高压转子第二级叶片断裂原因分析及处理（第2次）附件4-会议纪要绥电#2机高压转子第二级叶片断裂原因分析及处理（第3次）附件5-绥电#2机叶片断裂的技术管理分析总结附

13、件6-绥电#1机组高压第二级围带脱落处理方案研讨会纪要附件7-国华绥中发电公司超临界800MW机组2#机高压转子第二级更换叶片差异性分析附件8-俄制超临界汽轮机高压第二级叶片T型叶根、装配公差以及安装工艺与技术标准附件9-高压2级更换叶片测频附件1会议纪要2机组7月15日大修结束后投入运行以来，振动情况良好，14瓦振动在合格范围内。8月3日夜间以来，14瓦瓦振出现几次异常变化现象，8月4日至6日，绥电公司组织召开现场分析会，形成会议纪要如下：一、 振动异常原因1、 高压转子激振力异常增大；2、 高中压转子稳定性不好，振动受汽流力影响较大；3、 高压缸内存在动静碰磨。二、虽然目前2机组2瓦轴振偏

14、大，但是各瓦瓦振仍在允许范围内，现在处于奥运保电关键时期，以目前的情况，机组可以维持运行，同时做好安全预案。三、运行中注意事项1、2机组的负荷应尽量保持稳定，运行单位制定保持负荷稳定措施；2、加强对机组运行参数的监视和记录，特别是高、中缸的胀差，汽缸两侧的绝对膨胀等，避免胀差在接近或超限运行；3、检修维护单位制定措施，加强对主机设备的巡检，缩短巡检周期，特别是对振动可能引起的附带问题，比如油管路的振动等要加强监视。四、如有短期停机机会，注意对机组启停，空转及带负荷过程中振动数据的收集，机组启动后以单阀方式运行，观察机组振动情况。五、机组如有较长时间停机机会，如C级检修，建议安排下列工作1、转子

15、对轮组合晃动，对轮螺栓紧力的检查；2、1、2、3轴瓦瓦枕紧力，下瓦紧力，轴瓦接触，瓦间隙的测量；3、滑销系统的检查；4、具备条件时复查对轮中心。六、继续开展振动及有关数据的收集、整理、分析工作，组织相关人员研究下一步振动处理方案。附件2会 议 纪 要编号：SJBQJ20221105会议名称：绥电#2机高压转子第二级叶片断裂原因分析及处理时间：2022年11月03日至05日出席：绥电公司：杨晋平 刘景春 孙术文 夏玉珩 王九崇 赵东亮 张立君 塔子健国华发电部:王顶辉 国华技术中心：刘启民 张俊杰 詹廷芳 肖三春 秦禄 王刚 赵慧传徐电试验中心：韩玉峰 张慧盘电：丁劲松东北电科院：邓楠 吴细毛西

16、安热工院：肖俊峰四维公司：徐克鹏哈汽：周克澄东汽：周显丁外聘专家：胡尊立 地点：绥中发电有限责任公司主持：刘景春会议内容：2008年10月25日和26日，绥电#2机组#1、#2、#3瓦振动分别发生了两次异常增大，11月3日揭高压缸后发现高压转子第二级叶片断裂4片，围带脱落9组。绥电公司组织国内相关知名专家对故障原因进行分析，探讨应急处理方案，形成意见及建议如下：一、叶片宏观断口分析：根据叶片断口宏观形貌特征，判断叶片为疲劳断裂，锁叶片断口发生在该叶片外销钉孔纵截面上，裂纹起源于销钉孔进汽侧边缘，断裂面平齐、颜色发暗、瞬断区很小，说明锁叶片的断裂是在相对较低的动应力水平下（相对于其它三个断口）发

17、生的疲劳断裂。从另外三个断口上看，疲劳扩展区小，疲劳辉纹间距大，瞬断区大，均为大应力水平的疲劳断裂特征。机组运行中振动发生过2次突变，说明有两次大的转动部件脱落。其余叶片根部是否存在裂纹，需进一步检查、验证。二、叶片和围带断裂的可能原因：1、 叶片组设计。#1、#2机的该级围带均发生过脱落。该级动叶单个叶片的常温静频率在1100Hz附近，而该级静叶为22只，所产生的倍频激振力频率为1100Hz，叶片频率的避开率可能不足。2、 叶片安装工艺。目前的安装工艺可能与俄方制造厂存在差异，锁叶片销钉孔直径较大，可能影响叶片根部强度。3、 叶片制造及加工质量。下一步需要进行下列工作：n 成组叶片测频。n

18、叶片和围带的全面无损检测。n 叶片拆除后检查叶根的接触贴合情况。n 叶片和铆钉头断口分析。n 叶片材质理化检验。n 锁叶片叶根应力计算分析。n 向原俄制造厂索取叶片相关技术资料。三、应急处理方案比较论证：1、 俄方设计动叶恢复方案：在明确叶片和围带断裂的原因后，确认叶片更换后能够保证安全运行，若俄罗斯厂家能及时提供该级的动叶片和围带备件，则可以考虑更换整级动叶片，该项工作必须由俄罗斯厂家的叶片专家和技工来完成。由于第二级叶轮的一个锁叶片的销孔已经较大（两次扩孔），再次更换叶片还需扩孔，需要配直径更大的销子，需要对锁叶片根部进行强度核算。在整级更换之前必须由俄罗斯制造厂专家进行安全性评估论证。2

19、、 缺级运行方案：分别委托北京四维动力公司和东方汽轮机厂独立完成缺级运行方案。两家的计算结果基本一致。计算分析结果表明，缺级运行时：（1）、封堵3-6级动叶轮毂平衡孔，可将机组轴向推力控制在允许范围内。（2）机组必须采用单阀运行方式，且在适当限制机组负荷（550MW P775MW）、调节级后温度（476）和压力（14MPa）、以及高压缸排汽温度（282）的前提下，可以安全连续运行。但缺级运行不宜作为机组的长期运行方式，建议机组采用该种运行方式的时间不应超过12个月（见附件）。缺级运行时，机组发电煤耗约增加3-8g/kwh。另外，需要采取措施保护第二级的轮槽和隔板槽。3、 结论：故障的原因初步分

20、析表明，按原备件安装存在较大的安全风险，建议采用缺级运行方案作为本次抢修的应急处理方案。四、提高机组安全性中、长期工作的探讨。缺级运行对机组经济性影响较大：应尽快落实委托有关专业厂家设计制造自带冠动叶片，进行该级的整级改造；由于该机组还存在着中压转子弯曲、机组长期振动大难以消除等诸多影响机组安全运行的隐患，且机组经济性差，达不到国产亚临界机组的水平，因此，建议进行机组通流部分改造。五、附件：附件1：#2机高压缸解体检查情况报告附件2：绥中电厂800MW机组缺级运行可行性分析，四维动力公司。附件3：绥中电厂800MW机组缺级运行可行性分析，东方汽轮机厂。以下空白。与会专家签字:绥中发电有限责任公

21、司 二八年十一月五日附件3会 议 纪 要编号：SJBQJ20221111会议名称：绥电#2机高压转子第二级叶片断裂原因分析及处理（第2次）时间：2008年11月11日出席：绥电公司：杨晋平 刘景春 孙术文 夏玉珩 王九崇 张立君 赵东亮国华发电部:王顶辉 国华技术中心：刘启民 张俊杰 詹廷芳 赵慧传徐电试验中心：徐基朗 宋向东 张慧盘电：丁劲松东北电科院：邓楠 吴细毛西安热工院：肖俊峰全四维动力公司：徐克鹏哈汽厂：周克澄东汽厂：周显丁外请专家：杜晓乔香港原CLP电厂金属专家地点：绥中发电有限责任公司主持：刘景春会议内容：在2008年11月6日叶片断裂原因分析及处理第一次专家会议结束后，绥电公司

22、组织进行了第2级叶片振动特性测试，然后对第2级叶片进行拆卸，11月08日叶片拆卸完毕，现场检测中，又发现#9、#56叶片存在裂纹，发现了断裂的锁叶片的外侧销钉有裂纹等情况，金属专家组随即前往沈阳对失效部件做进一步检验。11月11日，绥电公司组织第二次专家会议，与会专家对高压转子第2级叶片断裂原因做进一步分析，研究下一步的处理措施，根据高压转子第2 级叶片组失效的有关分析结果和叶片振动特性测试情况进行分析讨论，形成意见及建议如下：一、金属分析结果：1、叶片材料金相组织、硬度与第一次叶片断裂后的试验分析结果10月3日相近，未见异常。2、分析显示本次铆钉头和围带破坏有以下方式：疲劳断裂；被断裂的叶片

23、或被其它脱落的部件破坏。锁叶片的围带是被该锁叶片断裂时破坏的。3、 断裂叶片#53、#55、#57和有裂纹叶片#9、#56的裂纹源位于T型叶根颈部承载面R处的进汽侧，靠近内弧侧，向轴向和切向出汽方向疲劳扩展。见附件4、 锁叶片的裂纹在销钉孔的进汽端形成，不是都偏在切向进汽的位置。它也是疲劳裂纹。销钉的裂纹不是在拆卸时形成的。断裂锁叶片根部与两侧相邻叶片根部有轻微碰磨痕迹。5、 断裂和有裂纹的叶片#53、#55、#56、#57和相邻叶片根部有严重对碰、对磨痕迹。#9叶片和相邻叶片根部未见对碰、对磨痕迹。6、 上次锁叶片裂纹源是在切向背弧面靠近出汽侧对碰对磨造成的表面缺陷上形成的。7、 上次断裂的

24、两个T型叶片断口显示多个裂纹源在轴向不同的层面上形成，并以疲劳方式扩展。表明叶片有松动迹象。二、振动特性测试结果： 1、完好单叶片的切向A0型静频率为1080-1195Hz，与高频扰动力频率（nz=50×22=1100Hz）的避开率为1.8%-8.6%。2、围带完好叶片组轴向振动模态（4阶）为1099Hz，与高频扰动力的频率（nz=1100Hz）基本相同。3、围带完好的叶片组切向A0型静频率为1825-1900Hz，与高频扰动力的频率（nz=1100Hz）的避开率较大，为66%-73%。三、叶片断裂的原因分析1、叶片设计的振动特性不良 高压缸第2级隔板喷嘴数量为22只，所产生的倍频激

25、振力频率为1100Hz，对第2级叶片振动测试表明：完好叶片组轴向振动模态（4阶）和无围带单叶片的切向A0型静频率均在1100Hz附近，均与高频扰动力的频率基本相同。说明该级叶片在设计上避开自振频率的能力不足。2、叶片的安装问题在本次叶片拆卸后，发现锁叶片外侧销钉出现裂纹，锁叶轮槽窗口销钉孔偏斜。此外，可能锁叶销钉孔在扩孔后会加剧锁叶叶根销孔削弱面的应力集中。本次断裂和有裂纹的叶片#53、#55、#56、#57和相邻叶片根部有严重对碰、对磨痕迹。可能是锁叶片断裂后引起松动，也可能是叶片安装有松动造成的。综上所述，造成高压第2级叶片断裂及围带脱落的主要原因：1) 叶片设计的振动特性不良，运行中存在

26、落入喷嘴激振频率1100Hz共振的可能。2) 第一次断裂叶片存在明显的安装紧力不足，造成振动下传到叶根，发生断裂。锁叶片裂纹源是在切向背弧面靠近出汽侧对碰对磨造成的表面缺陷上形成的。断裂的T型叶片断口显示多个裂纹源在轴向不同的层面上形成，并以疲劳方式扩展，表明叶片有松动迹象。3) 本次叶片断裂可能是锁叶片断裂后引起对面锁叶片切向下游叶片#53、#55、#56、#57的松动造成的，同时不排除断裂叶片在安装时紧力不足。#9叶片开裂可能是失去围带后落入共振引起的。四、几点建议：1、俄罗斯制造厂原设计的未改型的叶片备件如果安装，应满足如下条件：n 围带脱落的问题能够解决；n 锁叶销钉孔问题能够解决；n

27、 俄方制造厂能够派技术人员在现场进行安装。2、确认销钉材质和性能是否符合设计要求。3、要校核轮毂锁叶片销钉孔的强度。4、原因分析及处理方案与俄罗斯制造厂进行沟通。 5、彻底解决叶片及围带断裂问题应考虑进行改型设计。四、附件：1、附件1：#2机高压转子第二级叶片振动特性测试报告。2、附件2：#2机高压转子第二级叶片组金属失效分析报告。以下空白。专家签字： 绥中发电有限责任公司 二八年十一月十一日附件4会 议 纪 要编号：SJBQJ20221121会议名称：绥电#2机高压转子第二级叶片断裂原因分析及处理（第3次）时间：2022年11月22日出席：绥电公司：刘景春 孙术文 王九崇 张立君 赵东亮 韩

28、举国华发电部:王顶辉 田书庆国华技术中心：刘启民 詹廷芳 秦禄徐电试验中心：徐基朗 宋向东盘电：丁劲松东北电科院：邓楠哈汽厂：周克澄外请专家：杜晓乔香港原CLP电厂金属专家俄罗斯专家：鲁多梅托夫. 阿列克谢耶夫.地点：绥中发电有限责任公司主持：刘景春会议内容：在2022年11月11日#2机高压转子第二级叶片断裂原因第2次分析会后，绥电公司邀请了俄罗斯列宁格勒金属工厂叶片设计专家鲁多梅托夫.和叶片安装专家阿列克谢耶夫.到现场协助分析和处理，11月21日，绥电公司组织中俄专家技术分析会。会议纪要如下：一、原因分析：1、关于叶片断裂问题： 中方介绍了自己的观点见会议纪要，编号：SJBQJ202211

29、11绥电#2机机高压转子第二级叶片断裂原因分析及处理（第2次）:俄专家认为主要是安装工艺没有符合要求，安装时叶片之间的贴合不好，叶片在围带成组状态工作时设计没有问题，关于在俄境内同类型机组高压第2级叶片是否发生断裂的问题，俄专家表示不掌握相关信息。2、关于围带脱落问题 俄专家认为围带掉落主要与叶片-围带组装工艺方法有关，同时不排除存在其它问题，如汽流影响的问题，这种大功率、高参数机组一般带基本负荷运行，不宜参加调峰，据俄专家介绍，800MW同型机组在俄罗斯境内有20-22台，而目前了解到的发生高压第2级叶片围带脱落的电厂有2个（苏尔古特电厂、下洼尔托夫电厂）其中下洼尔托夫电厂2台机组均发生该级

30、围带脱落情况。在俄罗斯国内，据俄专家掌握高压转子第二级叶片的围带脱落后，只能采取整级更换的方式处理，因为第二级叶片是变截面叶片，不同意用割断叶片的方式进行处理。二、 处理方案： 1、俄专家建议整级安装新叶片和围带，并在现场亲自安装，同时确信叶片安装后不会再断裂，但对围带脱落问题不做承诺。2、鉴于缺级运行对机组轴向推力和第三级影响的不确定性，同型机组高压缸缺级运行在俄境内没有先例，俄专家不同意缺级运行方式。3、关于锁叶片销钉孔问题，俄专家确认锁叶片及叶轮轮毂销钉孔最大极限可以扩空至21mm。针对俄专家的分析意见和处理建议，中方专家进行充分讨论认为：鉴于前两次叶片安装过松和锁叶片销钉孔的问题在俄方

31、技术人员进行现场安装时可以避免，中方专家同意在原设计叶片到货后可以安装。同时必须做以下几方面的工作：n 俄方以书面材料确认锁叶销钉孔的极限尺寸，同时委托国内汽轮机厂进行有限元计算，校核销钉孔强度合格。n 需俄方提供叶片现场按装工艺措施，组织双方技术人员进行研究与讨论，达成一致意见。n 叶片组装完后，在安装围带后要分别测量叶片的振动频率。n 为减少围带脱落的风险，围带安装前要按照俄方制造厂提供的方案进行切角处理。n 所有的技术变更必须由俄罗斯列宁格勒金属工厂以书面文件形式提供。以下空白。专家签字： 绥中发电有限责任公司 二八年十一月二十二日附件5绥电#2机叶片断裂的技术管理分析总结一、前言 绥电

32、#2机组高压第2级动叶片以前无叶片断裂历史。A级检修中为了恢复围带，委托哈汽厂更换了整级动叶片。但更换后运行中先后两次发生叶片断裂故障，说明叶片装配存在着严重的问题，值得从技术管理角度进行深刻的反思。二、事件经过l 绥电#1、#2机都出现过高压第2级围带断裂的故障。本次A级检修中，为了贯彻国华电力节能减排的精神，经专家评议，决定以整级更换动叶片的方式消除围带断裂缺陷（绥电有整级动叶片备件），恢复机组的经济性。为了慎重起见，绥电委托国内对俄制机组最了解的哈汽厂进行叶片更换工作。l 高压转子被运到哈汽厂更换叶片。在整个装配过程中，绥电都派专人进行监督。7月15日机组结束A级检修并网发电，8月3日就

33、发生了第2级动叶片断裂故障。分析原因是叶根装配紧力不足所致。l 为了便于控制叶片装配质量，决定在绥电进行整级重装抢修。重装所用叶片为2只新锁叶片，20只A级检修和38只本次拆下的叶片，整个围带采用低温激光熔覆焊恢复。除继续聘请哈汽厂专业人员在现场进行重装之外，还请东汽厂的专家参与监督。装配中注意了叶根紧力问题。l 抢修后机组于10月13日并网发电。但在10月25日又发生了第2级动叶片断裂故障。从叶片断裂情况和机组振动变化情况来看，本次叶片断裂是从一只锁叶片首先断裂飞脱开始的。检查和金属检验发现，断裂锁叶片的装配存在问题。l 在对两次叶片断裂的原因进行了充分的分析研究之后，决定立即从俄罗斯订购整

34、级动叶片，并聘请俄罗斯厂家专业人员到现场进行装配，绥电和技术中心均派人全程跟踪。另外，为了确定锁叶片装配后叶片的安全性，委托东汽厂进行安全校核和有限元分析计算。三、原因分析（1）机组A级检修中高压转子返哈汽厂更换整级叶片后发生断裂(第1次)，原因为：l 叶根紧力不足，造成叶片根部贴合不好，叶片振动下传至叶根部位，最终造成叶片疲劳断裂。（2）请哈汽厂专业人员现场重装叶片后发生断裂(第2次)，原因为：l 锁叶片进汽侧与出汽侧销孔直径偏差大，外侧销子与叶根之间的作用力沿轴向分布不均，集中在进汽侧一边，造成应力集中。在应力最大处产生初始主裂纹,然后向出汽侧发展。最终造成锁叶片断裂。锁叶片断裂飞脱后，其

35、他3个动叶片根部松动，振动下传导致叶根快速疲劳断裂。l 锁叶片根部与相临叶根贴合不好，叶片振动下传至叶根部位。四、暴露出的技术管理问题 高压第2级动叶围带脱落是绥电#1、#2机的通病，俄罗斯厂家的叶片专家明确表示无法确保避免围带脱落的发生，并且表示恢复的办法首选整级更换动叶片和围带。国内厂家的修复办法也是整级更换。因此，A级检修前确定的以整级更换的办法恢复机组经济性的决定本身没有问题。绥电将围带修复按重大缺陷处理，履行了编制“三措”、请专家评议论证、报发电运营部等手续，并请哈汽厂进行更换。但是，叶片在更换后两次发生断裂，这个教训值得深思。（1）标准选用问题： A级检修中，在哈汽厂内进行了第一次

36、整级叶片更换，更换中没有俄罗斯厂家的工艺标准可依据；第二次叶片更换是在绥电进行，绥电根据俄厂家相关图纸和国内典型的叶片更换工艺流程等编制了“#2机高压转子第二级叶片更换工艺措施及质量验收标准 ”，由哈汽人员完成，东汽人员监督，注意了叶根紧力问题；第三次叶片更换也是在绥电进行，但是按照俄罗斯厂家的工艺流程由俄厂家熟练技师完成。比较第二次与第三次叶片更换工艺流程发现以下主要差异：l 叶根安装紧力值 第三次安装时俄方要求紧力为12mm，在安装时采用大锤击打叶根保证，实际安装紧力约为1.3mm；第二次安装时,实际安装紧力约为0.70mm。l 叶根之间接触要求 第三次安装时明确要求叶根上、下两个1/3部

37、位接触面积100%，中间1/3部位允许有00.10mm间隙；第二次安装时要求叶根接触面积达到75%以上，中间1/3部位允许有00.10mm间隙，未明确必须接触的部位。l 叶根底部垫片安装 俄方安装时先安装叶根底部垫片后再打紧叶片，且凸面向上横向安装。这样可以使叶根在轮槽内被垫片充分顶起，更加有利于叶根之间的贴合；第二次现场安装时先安装叶片后再打入垫片，且凸面向下纵向安装。 以上差异影响叶片装配的质量，所反映出的技术管理问题是：在没有原厂家的标准时，由于一些客观原因而采用替代标准时，必须非常慎重，必须在相应的管控程序中给出明确要求。（2）承包商管控问题：l 对承包商所使用的工艺标准是否需要确认，

38、如何确认的问题。l 叶片更换是一项对工艺操作要求很高的工作，对负责更换叶片的技工的资质审核管控问题。l 监理工作的管控程序问题：第1次和第2次叶片更换的质量记录不全，未对锁叶片销钉孔绞孔后的尺寸等重要参数进行记录，且无完工报告，反映出我们对质量的监控不到位。（3）重大安全技术问题管理程序: 根据国华电发传199号文件,分析绥电#2机叶片更换这个重大安全技术问题的整个决策实施过程发现，原技术管理程序存在着不完善之处，技术措施审批、承包商委托、监理委托、风险评估等需要标准化和程序化，过程风险评估应有标准规范。在绥电#2机叶片更换的整个过程中，需要选择承包商，确定工艺流程，由承包商的技工和专家完成叶

39、片更换工作，也需要选择监理等，这些工作的每一步都存在着过程风险，需要进行过程风险评估。五、技术管理反思 技术研究中心通过本次事件，对重大安全技术问题处理方案决策、管控方式、管控流程、过程控制、技术标准理解、承包商管理、技术资料管理等方面进行了深入的思考。 （1）重大技术问题处理方案决策的思考 技术研究中心作为发电公司的技术支持和技术服务单位，必须发挥在重大技术问题上的技术主体责任作用。应建立科学、民主、规范的决策体系，切实使之在重大问题的决策上发挥作用。培育务实的企业文化，形成人人重视数据和事实的风气，为科学决策提供可靠的基础。技术研究中心形成的技术处理方案，应向发电营运部上报；特别重大的关键

40、技术问题需要向国华技术委员会汇报，以确定最终的处理方案。（2）重大技术问题管控方式的思考 2008年11月17日国华公司下发电发传199号文件，明确技术研究中心作为重大安全技术问题的技术主体责任。因此我们积极探索重大安全技术问题的管控办法，正在制定实施细则，探索重大技术问题的风险评估，超前控制和预控可能存在的风险，防止重大技术措施采取后达不到预期效果和带来新的风险。 需要制定重大技术问题决策风险评估管控标准，从制度上降低或避免技术决策的安全风险。例如绥中公司#2机组A级检修中以整级更换新叶片方式恢复高压转子第二级的决定虽然经过专家论证，但缺少有效的过程风险评估。对更换叶片过程中所遇到的承包商选

41、用、标准替代和执行、技工的资质评审等未进行有效的过程风险评估。 （3）重大安全技术问题需要进一步思考a）已存在的重大安全隐患的处理问题 对于已存在的重大安全技术问题，需要深入对重大设备缺陷和设备隐患等进行梳理。通过技术分析和试验研究等工作，找出根源并制定有效的管控办法。但有些设备缺陷需要较长时间来研究解决，例如俄制机组锅炉水冷壁泄漏问题。 对发电公司在装的设备，要利用社会资源，充分发挥自身的力量，掌握核心技术，避免受制于人和重大安全事件的发生。 b）制造厂制造工艺标准问题 作为发电设备的使用和维护者，像汽轮机叶片更换应是制造厂的工作，若出现这样的问题如何有效管控，避免出现绥中公司的问题。依靠原

42、制造厂家还是依靠其它制造厂家；全部交给制造厂还是叶片装配工艺和过程管控，处理有时受多种因素影响。对于原制造厂标准替代必须要经过技术论证，履行审批手续。 有必要对俄制机组检修、维护、运行的各项活动进行全面的梳理，按所使用的标准进行分类（俄罗斯标准、国内标准、企业标准）统计。对于采用国内标准和企业标准的，要重点进行风险辨识和评估。对于特殊项目，在制定检修工艺标准时，联系俄厂家获得必要的技术支持是非常重要的。（4）重大安全技术问题管控流程的思考 a）发电公司出现重大安全技术问题，应按照国华公司电发传199号文件，立即组织分析，处理意见，形成材料以传真文件上报技术研究中心。各发电单位是事故隐患排查、治

43、理及重大设备缺陷处理的责任主体，是承担隐患（缺陷）和告警项目治理的执行主体，应及时发现、组织上报、风险评估、可靠管控，按照“五定”原则予以执行。应积极组织技术方案的落实、攻关，积极协同技术研究中心进行技术分析，积极主动进行组织并实施处理。 b）技术研究中心是承担审核、制定重大设备隐患、重大设备缺陷和重大技术监督告警项目处理技术方案的技术责任主体。随时启动相关工作程序，技术研究中心专业技术部项目负责人根据发电公司项目的初步处理意见，根据项目的复杂程度，可以组织到发电公司和相关单位调研、召开小型内部分析会等，以及进行试验、计算等，提出技术研究中心初步技术原则和现场技术方案。技术研究中心项目负责人组

44、织有发电公司、外部专家、内部专业人员参加的技术讨论会，形成最终的技术原则和现场处理技术方案，上报发电营运部审批，审批同意后通知发电公司执行。发电公司项目执行过程中，进行技术指导，并且跟踪执行情况和存在的问题；对于执行中技术原则改变时方案必须重新审批。 c）对于机组检修、运行、事故等临时发生的突发重大安全技术问题。由技术研究中心技术管理部安排专业技术部，专业技术部确定项目负责人，项目负责人牵头组织到发电公司现场进行分析和审核；对于技术难度大的项目，在审核前组织内部或邀请外部专家进行论证。要求根据现场实际情况，处理意见按照流程审批。 d）重大安全技术问题项目的验收。重大安全技术项目整改完成后，应编

45、写整改报告。由发电公司组织进行验收，验收邀请发电营运部、技术研究中心人员、有关专家等参加，形成验收意见，上报告发电营运部。因技术等方面原因，重大安全技术问题项目暂无法彻底解决的，技术研究中心应指导发电公司做好应急预控措施。 （5）承包商管控的思考 随着电力行业的迅速发展，承包商队伍人员技能素质下降，工作质量风险也越来越大，所以对承包商管控尤为重要。 a）根据国华公司管控体系继续完善承包商管理标准，尤其是对特殊项目承包商的评价，建立动态考核机制。 b）承包商队伍整体素质、项目配置人员的素质和承包商在工作预期内同时承担的其它项目多少，是选择承包商阶段关注的重点。 c）在招标过程中，对于承包商项目经

46、理和技术管理人员和技工的素质比例进行严格规定，并要求提供全部技能鉴定证书、专业技术资格证和人员照片，在承包商进驻过程中，将人员资格证与本人核对。对需要特殊技能的工作，技工资质和实际操作水平的评定非常关键。 d）编制承包商准备工作检查文件包，并在开工前分两次到承包商单位按文件包进行详尽的检查，确保承包商的工器具准备、人力资源准备均能满足检修需要。对工作作业班组工作负责人进行详细的方案、措施、标准、质量控制点、管理流程等方面的考问，确保开工的顺利、施工过程管理的顺畅。 e）设备点检人员与工作方负责人就工作项目应进行反复多次的沟通，详尽排定项目的进度计划，确保工作进度计划顺利实现。 （6）技术资料管

47、理方面的思考 a）技术资料和检修记录是质量管理的手段，也是质量控制和检查的依据。 b）重大项目工作要有完整的检修记录，包括实施方案、过程控制文件、试验记录、安装记录，并且要存档。 附件6绥电#1机组高压第二级围带脱落处理方案研讨会纪要技术中心热机2022年1号 签发人：会议时间：2022年3月24日 9:30会议地点：商都酒店5层会议室主 持 人：张俊杰参加人员：国华公司：王顶辉、田书庆国华电力研究院：孙 平、张俊杰、徐亚涛、刘启民、牛 源秦 禄、赵宗彬、王 刚、孙 鹏 国华绥中发电公司：王九崇、赵东亮华北电力科学研究院：司派友北京全四维动力科技有限公司：李宝清记 录 人：孙 鹏会议纪要200

48、9年3月24日，国华电力研究院组织召开“绥电#1机组高压第二级围带脱落处理方案研讨会”。绥电公司介绍了#1、#2机组围带脱落历史和2022年#2机组叶片断裂及处理情况。根据#1机组启停振动情况判断，#1机组高压第二级围带很有可能已经出现部分脱落。经过充分、深入的讨论，与会专家达成以下共识：1、本次绥电#1机组大修中如果发现高压第二级围带脱落，必须进行处理。2、绥电公司在2022年#2机组大修中采用整级更换的方式修复围带，且共进行了三次更换。其中，第一次更换在哈汽厂进行，更换后叶片发生断裂；第二次更换在绥电进行，由哈汽人员更换，东汽人员监督，更换后叶片再次发生断裂；第三次更换也在绥电进行，由俄制

49、造厂专家和技师负责完成，更换后至今叶片未发生断裂，机组正常运行。从国内技师和俄罗斯技师叶片更换工艺及结果分析看，国内大型汽轮机制造厂对俄制800MW汽轮机叶片的设计理念的认识，及与其对应的技师装配工艺现场实际的把握尚不能保证叶片安装后的可靠运行。因此，建议本次绥电#1机组大修如果出现高压第二级围带脱落，仍采用整级更换的方式修复围带，且叶片更换工作必须由俄制造厂的专家和技师负责完成。3、为保证整级更换修复围带的方案顺利实施，重点做好以下工作：（1）请绥电公司立即落实聘请俄制造厂叶片专家和叶片装配技师。（2）叶片更换前、后应进行单叶片及成组叶片的频率测试和评价工作，请绥电公司尽快落实测试单位。（3

50、）叶片更换过程中应重点保证锁叶片铰销钉孔的工艺质量，请绥电公司尽快落实铰孔的厂家及人员、专用设备。4、本次大修应对绥电#1机组振动大、中压转子弯曲、顺序阀无法正常投入等问题进行重点研究治理。同时，为从根本上解决汽轮机高压第二级围带脱落，应结合机组经济性问题进行综合考虑，建议开展设备改造的可研前期工作，并邀请制造厂利用本次大修机会进行测绘工作，取得改造前期的基础数据。为便于未来改造可研及后续工作的顺利开展，建议绥电公司邀请可能作为潜在投标人多家单位进行测绘。附件7国华绥中发电公司超临界800MW机组2#机高压转子第二级更换叶片差异性分析神华国华（北京）电力研究院技术中心2009年3月25日最新

51、精品 Word 欢迎下载 可修改目 录一、概述3二、第二次组装叶片情况3三、叶片断裂原因3四、俄专家安装叶片的差异3五、差异性分析8六、总结8七、叶片断裂事件的警示9国华绥中发电公司超临界800MW机组2#机高压转子第二级更换叶片差异性分析一、概述绥中2#机组于2022年47月进行了第二次大修，大修期间由于高压第2级动叶片部分围带脱落、铆钉头磨损，因此委托哈尔滨汽轮机厂有限公司对该级动叶片进行了整级更换，机组修后于2008年7月15日并网发电。2008年8月3日，由于1、2瓦振动异常增大，经初步分析，怀疑高压转子转动部件脱落。2022年9月10日停机，23日揭缸检查发现高压转子第2级动叶片断裂

52、两片，分别为26号和48号叶片。断口在叶片根部，围带脱落五组，损伤三组，保留完整四组。二、第二次组装叶片情况绥电公司决定在现场重新安装第二级叶片，2008年10月14日修复完毕，10月15日17时13分并网发电，22时03分机组达到额定负荷。2008年10月25日21时43分，修复后的绥电#2机组负荷678MW时，汽轮机轴系各瓦振动突然发生异常变化，特别是#1、#2、#3瓦振动明显增大，半小时后振动回落；10月26日11时26分，振动再次发生异常突变，同样也是#1、#2、#3瓦振动变化明显，而且各瓦振动值突增后不回落。运行人员于11时38分，手动打闸停机。其间绥中公司立即组织专家进行分析，认定

53、为2#机组高压转子第二级叶片再次出现断裂问题的可能性最大，于2008年11月3日00：00开始揭缸，3日21时45分揭开高压内缸后，确认高压缸第二级叶片再次发生断裂事故。三、叶片断裂原因通过对断裂叶片进行金相分析，包括叶片断口宏观、断裂叶片化学成分、金相组织分析、材料力学性能、硬度测量以及叶片断口观察、探伤与受力分析等，认为叶片断裂与本身质量、材料、硬度等没有关系，排除了由于叶片材料、组织变化等本身原因。再通过分析两次叶片安装的技术标准、工艺要求等，确定了叶片断裂的真正原因为安装工艺问题所致。四、俄专家安装叶片的差异 1、叶片预组装2008年11月30日俄专家对高压第二级叶片进行首次预组装，主

54、要有两个目的：一是检查叶片根部贴合情况，二是测量锁叶片的预留厚度，并进行初步加工。 12月1日（周一）第二次预组装并进行叶片根部接触情况再次进行检查。至此，俄专家组装与第一、二次叶片预组装未发现有差别之处；2、叶根部分平面处理差异（1）、叶片与底部垫片的安装顺序不同，第一、二次都是先安装叶片后加入垫片，本次为先安装垫片再安装叶片，而且叶片是用铜棒敲击到位，前两次未敲击； （2）、叶片安装前间距的测量、调整及加工方法不同，前两次为机加工叶片外弧叶根平面，手动处理叶片内弧叶根平面侧，本次为机加工叶片内弧叶根平面，手动处理叶片外弧叶根平面，同时进行叶片接触面的处理。3、叶片底部垫片安装差异叶片底部的

55、支撑垫片（如图示）（1）、第一、二次支撑垫片未经过任何处理，本次安装前经过轻轻敲打后增大拱角处理（见图示），以增加支持力； （2）、垫片安装正反向不同，前次为反面安装，本次为正面安装。（见图示）（3）、垫片安装方向不同，前次为纵向安装，本次为横向安装（见图示）； 4、锁叶片的安装差异 （1）、锁叶片安装第二次为打紧临时锁叶后，测量留预紧力约0.70mm，进行加工锁叶安装最终厚度，最终为单侧打紧。本次为对面锁叶预留10.00mm后打紧180°侧锁叶，另一侧打紧临时锁叶，测量叶片厚度尺寸，按照锁叶厚度留0.10mm间隙进行最终加工，而且是双侧锁叶打紧，紧力总计约0.90mm。（2）、打紧力度差异：前两次为16磅大锤半力度敲击到位，本次为16磅大锤全力度