汽轮机叶片断裂分析

汽轮机运行常见事故及处理

汽轮机运行常见事故及处理 汽轮机2010-06-07 10:39:18 阅读305 评论0 字号：大中小订阅 2.2.1 汽轮机紧急事故停机 汽轮机破坏真空紧急停机：①、转速升高超过3300～3360r/min，或制造厂家规定的上限值，而危急保安器与电超速保护未动作；②汽轮机发生水冲击或汽温直线下降（10min内下降50℃）；③、轴向位移达极限值或推力轴承温度超限而保护未动作；④、胀差增大超过极限值；⑤、油系统油压或主油箱油位下降，超过规定极限值；⑥、汽轮机轴承金属温度或轴承回油温度超过规定值，或轴承冒烟时；⑦、汽轮发电机组突然发生强烈振动或振动突然增大超过规定值；⑧、汽轮机油系统着火或汽轮机周围发生火灾，就地采取措施而不能扑灭以致严重危机设备安全；⑨、加热器、除氧器、等压力容器发生爆破；⑩、、汽轮机主轴承摩擦产生火花或冒烟；发电机冒烟、着火或氢气爆炸；励磁机冒烟、着火。 汽轮机不破坏真空紧急停机：①、凝汽器真空下降或低压缸排汽温度上升，超过规定极限值；②、主蒸汽或再热蒸汽参数超限；③、主蒸汽、再热蒸汽、抽汽、给水、凝结水、油系统管道及附件破裂无法维持运行；④、调节系统故障，无法维持运行。⑤、主蒸汽温度升高（通常允许主蒸汽温度比额定温度高5 ℃左右）超过规定温度及规定允许时间时。 机组运行中，对于机组轴瓦乌金温度及回油温度出现以下情况之一时，应立即打闸停机：①任一轴承回油温度超过75℃或突然连续升高至70℃时；②、主油瓦乌金温度超过85℃或厂家规定值时；③、回油温度急剧升高或轴承内冒烟时；④、润滑油泵启动后，油压低于运行规程允许值；⑤、盘式密封回油温度超过80℃或乌金温度超过95℃时；⑥、发现油管、法兰及其他接头处漏油、威胁安全运行而又不能在运行 中消除时。 汽轮机紧急故障停机的步骤：①、立即遥控或就地手打危急保安器；②、确证自动主汽门、调速汽门、抽汽止回阀关闭，负荷到零后，立即解列发电机；③、启动辅助油泵；④、破坏真空（开启辅抽空气门或关闭主抽总汽门），并记录转子惰走时间；⑤进行其他停机操作（同正常停机）。 2.2.2 凝结器真空下降的现象及处理 凝结器真空下降的主要特征：①、凝汽器真空表指示降低，排汽温度升高；②、在进汽量相同的情况下，汽轮机负荷降低；③凝结器端差明显增大；④、凝汽器水位升高；⑤、当采用射汽抽汽器时，还会看到抽汽器口冒汽量增大；⑥、循环水泵、凝结水泵、抽气设备、循环水冷却设备、轴封系统等工作出现异 常。 凝结器真空急剧下降的原因：①、循环水中断；②、低压轴封供汽中断；③、真空泵或抽气器故障； ④真空系统严重漏气；⑤、凝汽器满水。

燃气轮机航空叶片介绍

航空发动机叶片 众所周知，在航空发动机里叶片是透平机械的“心脏”，是透平机械中极为主要的零件。透平是一种旋转式的流体动力机械，它直接起着将蒸汽或燃气的热能转变为机械能的作用。叶片一般都处在高温，高压和腐蚀的介质下工作。动叶片还以很高的速度转动。在大型汽轮机中，叶片顶端的线速度已超过600 ｍ/ｓ，因此叶片还要承受很大的离心应力。叶片不仅数量多，而且形状复杂，加工要求严格；叶片的加工工作量很大，约占汽轮机、燃气轮机总加工量的四分之一到三分之一。叶片的加工质量直接影响到机组的运行效率和可靠行，而叶片的质量和寿命与叶片的加工方式有着密切的关系。所以，叶片的加工方式对透平机械的工作质量及生产经济性有很大的影响。这就是国内外透平机械行业为什么重视研究叶片加工的原因。随着科学技术的发展，叶片的加工手段也是日新月异，先进的加工技术正在广泛采用。 叶片的主要特点是：材料中含有昂贵的高温合金元素；加工性能较差；结构复杂；精度和表面质量要求高；品种和数量都很多。这就决定了叶片加工生产的发展方向是：组织专业化生产，采用少、无切削的先进的毛坯制造工艺，以提高产品质量，节约耐高温材料；采用自动化和半自动化的高效机床，组织流水生产的自动生产线，逐步采用数控和计算机技术加工。叶片的种类繁多，但各类叶片均主要由两个主要部分组成，即汽道部分和装配面部分组成。因此叶片的加工也分为装配面的加工和汽道部分的加工。装配面部分又叫叶根部分，它使叶片安全可靠地、准确合理地固定在叶轮上，以保证汽道部分的正常工作。因此装配部分的结构和精度需按汽道部分的作用、尺寸、精度要求以及所受应力的性质和大小而定。由于各类叶片汽道部分的作用、尺寸、形式和工作各不相同，所以装配部分的结构种类也很多。有时由于密封、调频、减振和受力的要求，叶片往往还带有叶冠（或称围带）和拉筋（或称减震凸台）。叶冠和拉筋也可归为装配面部分。汽道部分又叫型线部分，它形成工作气流的通道，完成叶片应起的作用，因此汽道部分加工质量的好坏直接影响到机组的效率。 下面说一下叶片的材料，由于透平叶片的工作条件和受力情况比较复杂，因此对叶片材料的要求也是多方面的，其中主要的要求概括如下：（1）．具有足够的机械强度。即在工作温度范围内具有足够的，稳定的机械强度（屈服极限和强度极限），并且在工作温度范围内这些机械强度具有稳定的数值。在高温情况下（一般指450℃以上），具有足够的蠕变极限和持久强度极限。（2）.具有高的韧性和塑性以及高温下抗热脆性（高温下稳定的冲击韧性），避免叶片在载荷作用下产生脆性断裂。（3）.耐蚀性。抵抗高温下气体中有害物质的腐蚀以及湿蒸汽和空气中氧的腐蚀能力。（4）.耐磨性。抵抗湿蒸汽中水滴和燃气中固体物质的磨蚀。（5）.具有良好的冷、热加工性能。（6）.具有良好的减振性。叶片是处在交变载荷下工作，除要求有较高的疲劳极限外，还要求有良好的减震性能，即高的对数衰减率。这样可以减小振动产生的交变应力，减小叶片疲劳断裂的可能性。 根据使用温度、使用温度和化学成份等，可以将叶片材料分为两类：（1）.马氏体、马氏体-铁素体和铁素体钢。这类钢的使用温度最高不超过580℃，可以作为汽轮机叶片材料。（2）.奥氏体钢、铁镍合金和镍基合金等。着类钢的使用温度最高不超过700～750℃，可以作为燃气轮机叶片材料。

汽轮机叶片断裂分析与解决方案

汽轮机叶片断裂分析与解决方案 广西机械高级技工学校广西柳州 摘要：分析汽轮机叶片断裂问题，找出最佳解决方案。 关键词：汽轮机叶片断裂修理方案 1.概述 柳州某纸业公司是专业的纸浆生产企业，其热电分厂的主要生产设备是锅炉和汽轮发电机组，实行热电联产，为企业提供蒸汽和电力供应，分厂中的一台C6-35纯凝汽轮发电机在进行大修，揭盖检查后发现转子次末级叶片的一片动叶片断裂缺失，把转子吊出检查后，在缸体内发现了掉落的半截叶片。 2.汽轮发电机大修前运行状况与叶片断裂时间判断 2.1汽轮机在大修前基本处于长期稳定运行状态， 从运行记录了解到，机组运行的进汽量和所带负荷都控 制在规程要求范围内。蒸汽压力和温度也符合要求，基 本排除机组外因造成叶片断裂。进汽量基本维持30吨， 负荷4300～4500kwh，蒸汽压力3.4MPa左右，温度425℃左右。 2.2外观检查 观察转子，除断裂叶片外，其余部分外观完整。断裂叶片的断口已有锈迹，基本和转子其余部分表面锈迹一致，没有太大差异。由此可知断裂时间比较长。通过查阅机组日常巡检记录发现，在本次大修前4个月，机组振动值偏大，由原来的0.05mm变化为0.09mm，略高于正常值（正常值为0.03mm～0.07mm），此后基本维持在0.09mm左右。由此判断，叶片断裂脱落时间应该在大修前4个月。 3.叶片断裂的原因分析与讨论 由于转子整体外观基本正常，除断裂叶片所处次末级叶轮有轻微刮痕外，其余各级叶轮无明显外伤。另外，在缸体内部和机组冷凝器内部也没有发现其他异物，基本可以分析叶片断裂原因是：（一）断裂叶片在制造时本身材料内部有缺陷，估计有细微裂纹，在转子长期负荷工作中逐渐发展扩大所致。但由于机组运行年限将近30年，加上对转子其他叶轮叶片进行探伤检查没有发现其他叶片存

汽机事故预想

1汽轮机超速 1.1主要危害 严重时导致叶轮、叶片及围带松动变形脱落、轴承损坏、动静摩擦甚至断轴。 1.2现象 1）机组突然甩负荷到零，转速超过3000rpm并继续上升，可能超过危急保安器动作转速。 2）DEH电超速、OPC超速、TSI电超速、机械超速保护动作、报警发出。 3）机组发出异常声音、振动变化。 1.3原因 1）DEH系统控制失常。 2）发电机甩负荷到零，汽轮机调速系统工作不正常。 3）进行超速保护试验时转速失控。 4）汽轮机脱扣后，主汽门、调速汽门、高压缸排汽逆止门及抽汽逆止门、供热快关阀等卡涩或关不到位。 5）汽轮机主汽门、调速汽门严密性不合格。 1.4处理 1）汽机转速超过3330rpm而保护未动作应立即手动紧急停机，并确认主机高、中压主汽门，高、中压调门，各抽汽逆止门、供热快关阀应迅速关闭。 2）破坏凝汽器真空，锅炉泄压。汽机跳闸后，检查主机主汽门、调门和抽汽逆止门应关闭严密。若未关严，应设法关严若发现转速继续升高，应采取果断隔离及泄压措施。 4）当超速保安系统各环节部套设备，未发现任何明显损坏现象，且停机过程中未发现机组异常情况时，则在超速跳闸保护系统调整合格（包括危急遮断器调整），且主汽门、调门、抽汽逆止门等关闭试验合格后，方可重新启动机组。并网前必须进行危急遮断器注油试验，并网后，还须进行危急遮断器升速动作试验，试验合格后，方允许重新并网带负荷。 5）重新启动过程中应对汽轮机振动、内部声音、轴承温度、轴向位移、推力轴承温度等进行重点检查与监视，发现异常应停止启动。 6）由于汽轮机主汽门、调速汽门严密性不合格引起超速，应经处理且严密性合格后才允许启动。 1.5防范措施 1）启动前认真检查高、中压主汽门、调速汽门开关动作灵活，调节系统存在调节部套卡涩、调整失灵或其他工作不正常时，严禁启动。 2）机组启动前的试验应按规定严格执行。 3）机组主辅设备的保护装置必须正常投入，汽轮机安全监控系统各参数显示正确，否则禁止启动，运行中严禁随意退出保护。 4）主汽门、调速汽门严密性试验不合格，严禁进行超速试验。 5）严格按规程要求进行调节保安系统的定期试验并做好完整的试验记录，运行中任一汽轮机超速保护故障不能消除时应停机消除。 6）应定期进行危急保安器充油试验、各停机保护的在线试验和主汽门、调速汽门及各抽汽逆止门的活动试验。 7）在机组正常启动或停机的过程中，汽轮机旁路系统的投入应严格执行规程要求。 8）停机过程中发现主汽门或调速汽门卡涩，应将负荷减至0MW，锅炉熄火，汽轮机打闸，发电机解列。 9）加强汽、水、油品质监督，品质符合规定。 10）转速监测控制系统工作应正常。

汽轮机火灾事故现场处置方案(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 汽轮机火灾事故现场处置 方案(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-3276-78 汽轮机火灾事故现场处置方案(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1事故风险描述 1.1事故类型 汽轮机火灾事故。 1.2事故区域 4米平台汽轮机头下方的抽汽管道附近。 [注：根据本公司实际进行描述，地点和位置尽量精确，考虑事故位置对救援的影响] 1.3事故的危害严重程度及其影响范围 汽轮机油系统着火，火势凶猛若处理不及时，可能造成事故扩大，威胁到动力及控制电缆安全以及邻机的安全运行，严重时甚至会造成汽轮机油箱爆炸等重大事故。 1.4事故前可能出现的征兆

（1）油系统有发生漏油现象，附近伴有轻微烟气。 （2）汽轮机阀门、油系统等附近出现火焰，并伴有烟尘。 2 应急机构及职责[注：各公司根据实际，言简意赅明确职责] 2.1应急处置小组 （1）指挥员：当值值长 （2）运行应急组：集控运行值班人员 （3）警戒疏散组：义务消防员、检修人员、保卫人员 2.2 职责 （1）指挥员：是事故现场的总指挥，负责油系统火灾事发现场应急工作的组织、指挥、协调、救援、恢复等应急工作；负责向上级汇报、通报重大突发事件应急预案的实施进展情况，听取指示并贯彻执行。 （2）运行应急组：在值长指挥协调下，迅速解除对人身和设备的威胁，根据仪表指示和设备外部特征，正确地判断事故原因；根据火灾情况对设备采取相应

汽轮机叶片事故

（一）汽轮机叶片事故分析; 汽轮机叶片的损坏形式主要是疲劳断裂。由于叶片工作条件恶劣，受力情况复杂，断裂事故较常发生，且后果又较严重，所以对叶片断裂事故的分析研究一直受到特别重视。按照叶片断裂的性质，可以分为短期超载疲劳损坏、长期疲劳损坏、高温疲劳损坏、应力疲劳损坏、腐蚀疲劳损坏、接触疲劳损坏等六钟。" 1、 期超载疲劳损坏 这种损坏是指叶片受到外加较大应力或受到较大激振力，而振动次数低于107次就发生断裂的机械疲劳损坏。如叶片受到水击而承受较大的应力，或因转子不平引起振动及安装不良存在周期力等较大的低频激振力，当这些力引起叶片共振时，叶片会很快断裂。 叶片短期超载疲劳损坏的宏观特征为：断面粗糙，疲劳前沿线（即贝壳纹）不明显，断面上疲劳区面积小于最终静撕断区面积；经受水击而损坏的叶片的断面呈“人”字形纹络特征。 1 防止短期超载疲劳损坏的主要方法是：防止水击，作好消除低频共振的调频及在正常周波下运行。 2长期疲劳破坏 长期疲劳损坏是指叶片运行中承受低于疲劳强度极限而应力循环次数又远高于107次发生的一种机械疲劳损坏。 造成长期疲劳损坏的原因有：叶片或叶片组在高频激振力作用下引起的共振损坏；叶片表面缺陷处出现局部应力集中而发生的疲劳损坏；低频率运行、超负荷运行使某些级的叶片应力升高导致提早损坏等等。长期疲劳损坏在电厂叶片断裂事故中最为常见。 防止长期疲劳损坏的办法是：按规定避开高频激振力共振范围，提高叶片加工质量和改善运行条件。如防止低周波、超负荷运行，防止腐蚀和水击等。 3、高温疲劳破坏 高温疲劳损坏是指由蠕变和疲劳共同作用所形成的介于静应力产生的蠕变和动应力产生的疲劳之间的一种损坏形式。裂纹源部位呈蠕变现象，断裂性质为持久断裂和疲劳断裂的组合，而且往往伴随着材料组织的变化。 高温疲劳损坏裂纹基本上是穿晶的，断口宏观貌有贝壳花纹，断口微观貌有较厚的氧化皮。 高温疲劳损坏发生在高压缸前几级叶片、中间再热式汽轮机中压缸前几级叶片以及中压汽轮机的调速级叶片。 防止高温疲劳损坏的主要措施是：选用高温性能好的金属来制造处于高温下工作的叶片，防止叶片共振，防止叶片径向和轴向相摩擦等。 4、应力腐蚀损坏 产生应力腐蚀的主要原因是：首先，金属晶界偏析，析出碳化物，出现贫铬区，使晶界腐蚀；其次，应力作用；然后，高浓度盐的腐蚀。应力腐蚀主要发生在2Cr13钢制造的末级叶片上。其断口形貌呈颗粒状，微观形态是沿界裂纹，断面上有滑移台阶，并有细小腐蚀坑。 防止叶片应力腐蚀损坏的只要措施是：改善汽水品质、提高叶片材质、降低叶片动应力等。 5、腐蚀疲劳损坏 _ 腐蚀疲劳损坏是叶片在腐蚀介质中受交变应力作用而引起的疲劳损坏。如损坏是以机械疲劳为主，则裂纹发展迅速，裂纹为穿晶型；如损坏是以应力腐蚀为主，则裂纹发展较慢，裂纹主要是沿晶型。 防止腐蚀疲劳损坏的主要措施是：提高叶片材质耐腐蚀性；降低交变应力水平；改善汽水品质。

汽轮机叶片断裂的原因

汽轮机叶片断裂的原因 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

汽轮机叶片的损坏形式主要是疲劳断裂。由于叶片工作条件恶劣，受力情况复杂，断裂事故较常发生，且后果又较严重，所以对叶片断裂事故的分析研究一直受到特别重视。按照叶片断裂的性质，可以分为短期超载疲劳损坏、长期疲劳损坏、高温疲劳损坏、应力疲劳损坏、腐蚀疲劳损坏、接触疲劳损坏等六钟。 1、期超载疲劳损坏 这种损坏是指叶片受到外加较大应力或受到较大激振力，而振动次数低于107次就发生断裂的机械疲劳损坏。如叶片受到水击而承受较大的应力，或因转子不平引起振动及安装不良存在周期力等较大的低频激振力，当这些力引起叶片共振时，叶片会很快断裂。 叶片短期超载疲劳损坏的宏观特征为：断面粗糙，疲劳前沿线（即贝壳纹）不明显，断面上疲劳区面积小于最终静撕断区面积；经受水击而损坏的叶片的断面呈“人”字形纹络特征。 防止短期超载疲劳损坏的主要方法是：防止水击，作好消除低频共振的调频及在正常周波下运行。 2、长期疲劳损坏 长期疲劳损坏是指叶片运行中承受低于疲劳强度极限而应力循环次数又远高于107次发生的一种机械疲劳损坏。 造成长期疲劳损坏的原因有：叶片或叶片组在高频激振力作用下引起的共振损坏；叶片表面缺陷处出现局部应力集中而发生的疲劳损坏；低频率运行、超负荷运行使某些级的叶片应力升高导致提早损坏等等。长期疲劳损坏在电厂叶片断裂事故中最为常见。

防止长期疲劳损坏的办法是：按规定避开高频激振力共振范围，提高叶片加工质量和改善运行条件。如防止低周波、超负荷运行，防止腐蚀和水击等。 3、高温疲劳损坏 高温疲劳损坏是指由蠕变和疲劳共同作用所形成的介于静应力产生的蠕变和动应力产生的疲劳之间的一种损坏形式。裂纹源部位呈蠕变现象，断裂性质为持久断裂和疲劳断裂的组合，而且往往伴随着材料组织的变化。 高温疲劳损坏裂纹基本上是穿晶的，断口宏观貌有贝壳花纹，断口微观貌有较厚的氧化皮。 高温疲劳损坏发生在高压缸前几级叶片、中间再热式汽轮机中压缸前几级叶片以及中压汽轮机的调速级叶片。 防止高温疲劳损坏的主要措施是：选用高温性能好的金属来制造处于高温下工作的叶片，防止叶片共振，防止叶片径向和轴向相摩擦等。) 4、应力腐蚀损坏 产生应力腐蚀的主要原因是：首先，金属晶界偏析，析出碳化物，出现贫铬区，使晶界腐蚀；其次，应力作用；然后，高浓度盐的腐蚀。应力腐蚀主要发生在2Cr13钢制造的末级叶片上。其断口形貌呈颗粒状，微观形态是沿界裂纹，断面上有滑移台阶，并有细小腐蚀坑。 防止叶片应力腐蚀损坏的只要措施是：改善汽水品质、提高叶片材质、降低叶片动应力等。 5、腐蚀疲劳损坏

汽轮机叶片损坏事故及预防通用范本

内部编号：AN-QP-HT720 版本/ 修改状态：01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 汽轮机叶片损坏事故及预防通用范本

汽轮机叶片损坏事故及预防通用范本 使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用，产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 中间再热式汽轮机，参数高、容量大、汽缸数目多，又有内外缸之分，因此汽缸和转子的膨胀关系比较复杂。汽轮机通流部分的磨损，一般发生在机组启、停和工况变化时，产生磨损的主要原因是：汽缸与转子不均匀加热和冷却；启动与运行方式不合理；保温质量不良及法兰螺栓加热装置使用不当等。动静部分在轴向和径向磨损的原因，往往很难绝对分开，但仍然有所区别。在轴向方面，沿通流方向各级的汽缸与转子的温差并非一致，因而热膨胀也不同。在启动、停机和变工况运行时，转子与汽缸膨胀差超过极限数值，使轴向间隙

汽轮机习题集

《汽轮机原理》习题 1. 已知：渐缩喷嘴进口蒸汽压力MPa p 4.80=，温度4900=t ℃，初速s m c 500=；喷嘴后蒸汽压力MPa p 8.51=，喷嘴速度系数97.0=φ。求 （1） 喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力； （2） 喷嘴出口的实际速度； （3） 当喷嘴后蒸汽压力由MPa p 8.51=下降到临界压力时的临界速度。 2. 已知：某汽轮机级的进汽压力MPa p 96.10=，温度3500=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 47.12=。速度比5 3.011==c u x ，级的平均反动度15.0=Ωm ，又知喷嘴和 动叶栅的速度系数分别为97.0=φ， 90.0=ψ，喷嘴和动叶的出口汽流角为o 181=α，o 612?=?ββ。 （1） 求解并作出该级的速度三角形； （2） 若余速利用系数00=μ，11=μ，流量h t D 960=，求级的轮周效率u η和轮 周功率u P ； （3） 定性绘制级的热力过程曲线。 3. 某机组冲动级级前蒸汽压力MPa p 96.10=，温度3500=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 47.12=。该级速度比45.01=x ，喷嘴出口汽流角为o 131=α，动叶的进口汽流角与出口汽流角相等（?=21ββ），喷嘴和动叶栅的速度系数分别为95.0=φ，87.0=ψ；该级的平均反动度0=Ωm 。试求解：同题2（1）、（2）、（3）。 4. 国产某机组第三级设计工况下级前蒸汽压力MPa p 13.50=，温度 5.4670=t ℃；级后蒸汽压力MPa p 37.42=，进口汽流的初速动能kg kJ h c 214.10=Δ全部被利用。设 计中选定该级的平均直径mm d m 5.998=，级的平均反动度%94.7=Ωm ，喷嘴出口汽流角为74101′=o α，动叶的出口汽流角相等45172′=?o β。又知喷嘴和动叶栅的速度系数分别为97.0=φ，935.0=ψ，汽轮机的转速min 3000r n =，11=μ。试作出该级的速度三角形，求级的轮周效率u η，定性绘制级的热力过程曲线。

叶片断裂事件

3. 50MW汽轮机叶片断裂的原因分析及修复 某电站汽轮机为南京汽轮机厂生产的C50-8.83（主蒸汽压力）/1.27（抽汽压力）-型高压单缸、单抽汽、冲动式汽轮机。其转子为柔性转子（工作转速低于最低阶临界转速的转子称为刚性转子,反之称为柔性转子，临界转速N=310／转子的静绕度（mm）1/2次方），其高温高压部分为叶轮与主轴整锻而成（适应快速启动，整体刚性好）；低压部分采用套装结构（由于温度、压力较低，且便于加工），前后支撑在前轴承和后轴承上，并借助半挠性波形联轴器与发电机转子相连（联轴器中间加装波形筒，我们机组上所接触过全是刚性联轴器）。2009年12月10日11时06分，汽轮机带47MW负荷正常运行，轴系振动出现阶跃上升，汽轮机2号轴承垂直振动由33μm突增至47μm，电厂技术人员对振动情况综合分析后，决定停机揭缸检查。3.1. 汽轮机揭缸后损伤情况 汽轮机揭缸后，转子吊出，检查情况如下：汽机转子通流第14级叶片断裂脱落3根，断裂的叶片卡在15级隔板下半静叶栅进汽侧，同级其它均有擦碰痕迹。如图1、 图2所示。

图1 14级动叶片断裂图图2 第14级动叶片断裂图 3.2. 原因分析 汽轮机叶片断裂是各方面因素综合作用的结果，常见的有：动叶片振动特性不合格；叶片结构不合理，动应力较集中；选用叶片材质不当；叶片设计强度不足；圆角、倒角处的制造精度不够，运行中产生微裂纹；运行中汽轮机出力或汽缸流量超过设计限额；装配、安装不当、动静部件碰擦；汽轮机加减负荷频繁、升降速率过大等等。针对该厂50 MW汽轮机发电机动叶片断裂情况，分析原因如下： （1）静应力及交变应力长期作用 从叶片断裂面看：出汽边断面光洁，断口平整，如陶瓷断面，而叶片进汽边断面不平整，呈撕裂状。从叶片断面情况看，基本可以断定叶片断裂为静应力及交变应力长期作用下的疲劳损坏。汽轮机运行中，动叶片承受着很大的静应力及交变应力。静应力主要是转子旋转时作用在叶片上的离心力所引起的拉应力，叶片愈长，转子的直径及转速愈大，其拉应力愈大。此外，由于蒸汽流的压力作用还会产生弯曲应力和扭力（这也是我们在大修时需要测量通流0°和90°的原因），叶片受激振力的作用产生强迫振动；当强迫振动的频率与叶片自振频率相同时即会引起共振，振幅进一步加大，交变应力急剧增加，会导致叶片出汽边发生疲劳性裂纹，此后叶片进汽边在高速转动产生的强大离心力作用下断裂，如图3所示。 图3 叶片疲劳断裂示意图 （2）14级叶片处位置和运行工况有关 14级叶片处于第 5、6级工业抽汽口之间，流场扰动，增加了该级叶片激振力，加速了叶片疲劳断裂。当需外供汽时，三四级抽汽开启、五六级抽汽关闭。在这种变工况下，14级通流瞬间压力低于抽汽管压力，疏水倒流，可能造成水冲击而损伤叶片。 （3）电化学腐蚀 负荷较低时，汽轮机末级的蒸汽相对含水量大（对叶片产生一定的冲刷），可溶性盐垢（如钠盐）吸收水珠成为电解液（水质较差），造成叶片表面电化学腐蚀。 一侧叶片断裂后，引起汽机末端2号瓦振动徒增。在转子高振动及转子不平衡力的作用下，同级叶片圆周的另一侧叶片也随之发生断裂。 3.3. 修复方案 （1）转子清扫，轴颈检查抛光处理并在转子表面涂色检查有无缺陷。 （2）更换14级动叶片。 （3）更换破损的汽封圈，并对所有汽封分解清扫，更换弹簧片。新更换的汽封圈打磨汽封齿。处理后汽封圈汽封间隙足够，所贴胶布均为轻接触。 3.4. 运行效果 新转子安装后，机组启动过临界时及带额定负荷运行时振动良好，达到设计要求。

2020新版汽轮机叶片损坏事故及预防

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020新版汽轮机叶片损坏事故 及预防 Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

2020新版汽轮机叶片损坏事故及预防 中间再热式汽轮机，参数高、容量大、汽缸数目多，又有内外缸之分，因此汽缸和转子的膨胀关系比较复杂。汽轮机通流部分的磨损，一般发生在机组启、停和工况变化时，产生磨损的主要原因是：汽缸与转子不均匀加热和冷却；启动与运行方式不合理；保温质量不良及法兰螺栓加热装置使用不当等。动静部分在轴向和径向磨损的原因，往往很难绝对分开，但仍然有所区别。在轴向方面，沿通流方向各级的汽缸与转子的温差并非一致，因而热膨胀也不同。在启动、停机和变工况运行时，转子与汽缸膨胀差超过极限数值，使轴向间隙消失，便造成动静部分磨损，在消失的时候，便产生汽封与转子摩擦，同时又不可避免地使转子弯曲，从而产生恶性循环。另外，机组振动大和汽封套变形都会引起径向摩擦。通流部分磨损事故的征象和处理如下：转子与汽缸的相对胀差表指示超过极值或

上下缸温差超过允许值，机组发生异常振动，这时即可确认为动静部分发生碰磨，应立即破坏真空紧急停机。停机后，如果胀差及汽缸各部温差达到正常值，方可重新启动。启动时要注意监视胀差和温度的变化，注意听音和监视机组的振动。如果停机过程转子惰走时间明显缩短，甚至盘车启动不起来，或得盘车装置运行时有明显的金属摩擦声，说明动静部分磨损严重，要揭缸检修。 1常见叶片事故发生时的征象、原因及预防措施 叶片断落的征象汽轮机在运行中发生叶片断落一般有下列现象：汽轮机内部或凝汽器内有突然的响声，此时在汽轮机平台底层常可清楚地听到。机组发生强烈振动或振动明显增大，这是由于叶片断落而引起转子平衡破坏或转与落叶片发生碰撞摩擦所致。但有时叶片的断落发生在转子的中间级，发生动静部分摩擦时，机组就不一定会发生强烈振动或振动明显增大，这在容量较大机组的高、中压转子上有时会遇到。当叶片损坏较多而且较严重时，由于通流部分尺寸改变，蒸汽流量、调速汽阀开度监视级压力等与功率的关系部将发生变化。若叶片落入凝汽器，则会交凝汽器的铜管打坏，

汽轮机常见事故及其处理方法

一、凝结器真空下降的现象及处理 (1) 1.1凝结器真空下降的主要特征 (1) 1.2凝结器真空急剧下降的原因 (1) 1.5凝结器真空缓慢下降的处理 (1) 1.3凝结器真空急剧下降的处理 (1) 1.4凝结器真空缓慢下降的原因 (1) 二、主蒸汽温度下降 (2) 2.1主蒸汽温度下降的影响 (2) 2.2主蒸汽温度下降的处理 (3) 三、汽轮机轴向位移增大 (3) 3.1影响汽轮机轴向位移增大的原因 (3) 3.2轴向位移大的处理 (4) 四、汽轮机大轴弯曲事故 (4) 4.1事故现象 (4) 4.2事故处理 (4) 4.3预防措施 (5) 五、厂用电源中断事故现象及处理 (5) 5.1厂用电源中断事故现象 (5) 5.2厂用电源中断事故处理 (5) 六、水冲击事故 (5) 6.1水冲击事故前的象征 (6) 6.2发生水冲击事故的处理 (6) 6.3水冲击事故后，重新开机的基本要点 (6)

6.4水冲击事故后，如有下列情况，应严禁机组的重新启动 (6) 七、凝结泵自动跳闸处理 (6) 八、汽轮机发生超速损坏事故 (7) 8.1汽轮机发生超速事故的原因 (7) 8.2汽轮机发生超速事故的处理 (7) 九、汽轮机油系统事故 (7) 9.1汽轮机油系统事故产生的原因 (8) 9.2汽轮机油系统事故的现象 (8) 9.3汽轮机油系统事故的处理 (8) 十、汽轮机轴瓦损坏事故 (8) 10.1轴瓦损坏的原因 (9) 十一、叶片断落事故 (9) 11.1事故象征 (9) 11.2事故处理 (10) 十二、汽轮机事故处理原则和一般分析方法 (10) 十三、在汽轮机组启动过程中，造成凝结器真空缓慢下降的原因 (10) 13.1汽轮机轴封压力不正常 (10) 13.2凝结器热水井水位升高 (11) 13.3凝结器循环水量不足 (11) 13.4轴封加热器满水或无水 (12) 十四、在汽轮机组正常运行中，造成凝结器真空缓慢下降的原因 (12) 14.1轴封加热器排汽管积水严重 (12) 14.2凝结器汽侧抽气管积水 (12) 14.3凝结水位升高 (13)

大型汽轮机叶片事故原因分析详细版

文件编号：GD/FS-5020 （解决方案范本系列） 大型汽轮机叶片事故原因 分析详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

大型汽轮机叶片事故原因分析详细 版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 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%的损坏原因是振动；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，掌握叶片事故前后的征兆，采取相应措施，就能避免事故的发生，提高机组的使用寿命

汽轮机反事故措施示范文本

汽轮机反事故措施示范文 本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

汽轮机反事故措施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 因汽轮机是在高温、高压、高转速下工作，并有各辅 助设备和辅助系统协调工作，往往由于某一环不慎而产生 事故，而影响调试工作顺利进行。造成事故的原因是多方 面的。如热状态下动静部件的间隙变化、启动和负荷变化 时的振动、轴向推力的变化。蒸汽参数变化、油系统工作 失常以及各种隐患等，如果发现和处理不及时，都可能引 起事故，所以在启动和试运期间，应采取有效措施，将事 故消除在萌芽期。 汽轮机几种常见典型事故及监视、分析和处理方法： 8．1 在运行中凝汽器真空下降： 真空下降，排汽温度增高，易使排汽缸变形，机组中 心偏移，使机组产生振动，以及凝汽器铜管产生松驰，变

形甚至断裂。 试运期间，应随时监视，如果发现排汽室温度升高，真空指示下降，抽气器冒汽量增加等现象，首先应降低负荷，查找原因。 真空下降的原因及处理： 8．1．1 循环水中断或供水不足：查找循环水系统，主要检查循环水泵和各电动阀门。 8．1．2 后轴封供汽中断：查找供汽压力是否产生变化，蒸汽带水使轴封供汽中断，轴封压力调整器失灵等。 8．1．3 抽气器水源中断，或真空管严重漏气。 8．1．4 凝汽器水位升高：查找凝结泵入口是否产生气化，可检查泵的电流是否下降。 8．1．5 检查真空系统管道与阀门是否严密。 以上原因，如不能在运行中及时处理，应停机处理，机组不得在低真空下长期运行。

浅谈我国发电厂汽轮机叶片故障分析、预防及修复 措施

浅谈我国发电厂汽轮机叶片故障分析、预防及修复措施 发表时间：2016-12-08T16:04:07.150Z 来源：《基层建设》2016年26期9月中作者：徐公庆[导读] 摘要：在我国制造技术与装备能力迅速升的今天，对电站汽轮机的维修，尤是作为关键部件的动叶片的维修与制造，在经济与资源综合利用等方具有突出的效益。 大唐鲁北发电有限责任公司 摘要：在我国制造技术与装备能力迅速升的今天，对电站汽轮机的维修，尤是作为关键部件的动叶片的维修与制造，在经济与资源综合利用等方具有突出的效益。由于汽轮机叶片工作条件恶劣，受力情况复杂，一发生断裂事故其后果又十分严重，是以在每次汽机的大修中对每一叶片要进行无损检测，如发现叶片有损或缺陷超标、扩展的现象，就必须时有效采取措施予以解决。因此必须对汽轮机叶片的叶片故障的常见原因有全面深刻的了解，并熟悉叶片常用的预防及修复措施。 关键词：汽轮机；叶片故障分析；预防；修复措施 1，叶片断落的现象 汽轮机内部或凝汽器内部有突然的响声。 机组发生强烈振动或振动明显增大，这是由于转子平衡被破坏或转子与断裂叶片发生碰撞摩擦所致。有些较大容量的机组，叶片断裂发生在高中压转子的中间级，机组的振动虽没有明显的变化，但停机和启动过临界转速附近时机组的振动明显地变大。 叶片断落后落入凝汽器内，会将凝气器的铜管打破。循环水漏入，使凝结水硬度和导电度突增，凝汽器水位迅速升高，凝结水泵点击的电流增大。 当叶片损坏较严重而且较多时，由于通流部分的尺寸发生变化，蒸汽流速、调节阀开度和监测段压力等同功率的关系将发生改变断落的叶片进入抽汽管，会使抽汽逆止阀卡涩。 停机过程中听到机内有金属摩擦声，惰走时间减少。 2.叶片损坏的原因 2.1.叶片本身的原因 振动特性不合格。由于叶片频率不合格，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。 设计不当。叶片设计应力过高或栅结构不合理，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。叶片铆头和周围带汤裂事故发生的情况也不在少数。 材质不良或错用材料。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。 加工工艺不良。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，都能引起应力集中，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 偏离额定频率运行。汽轮机叶片的振动特性都是按运行频率为50HZ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，使叶片加速损坏和断裂。 过负荷运行。一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，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。 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，截面减小，应力集中，从而引起叶片的损坏；二是当汽温降低而出力不降低时，流量热必增加，从而引起叶片的过负荷，这同样能引起叶片损坏。 蒸汽品质不良。蒸汽品质不良会使叶片结垢，造成叶片损坏。叶片结垢使通道减小，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。 3．叶片故障原因分析 引起叶片事故的原因常常是很复杂的，是由多方面的原因决定的，但其中必有一种是起主要作用的。分析叶片事故应当抓住主要问题，应从以下几个方面考虑。 检查叶片损坏情况。事故发生后，应首先检查事故的范围和情况，断落的叶片及连接件等应尽可能找出来。根据损坏情况、断裂位置及断面特征，初步分析事故起因。 分析损坏叶片的折断面。当叶片因应力过大而断落时，断面粗糙呈颗粒状，并有断面收缩现象。当叶片因共振而疲劳损坏时，叶片断面呈现明显的疲劳线。叶片在共振状态下运行一段时期后，材料就会疲劳。首先是出现极细微的裂纹，随后这些裂纹合并为较大的裂纹，随着时间的增长，疲劳裂纹逐渐扩大，当叶片剩下的没有损坏的截面不再能承受住蒸汽弯曲应力和离心力所产生的应力时，叶片便被拉断。 分析运行及检修资料。检查事故发生前的运行工况有无异常，对运行检修的历史资料进行研究分析。如运行参数是否正常；曾否超载、超速；有无叶片结垢、腐蚀、水刷等情况；动静间隙是否符合标准等。 4.叶片故障诊断 4.1.叶片故障诊断方法 (1)模态分析法王谓季、张阿舟提出利用模态分析方法,通过对叶片模态刚度的变化,来判断故障的发生。模态分析方法是研究叶片振动特性保证机组安全运行所采用的一种分析测试手段。 (2)模糊模式识别诊断法通过短时傅立叶分析和小波多分辨率分析,对叶片有、无裂纹故障进行诊断。对于叶片裂纹的位置与大小,是采用模糊诊断原理,通过实测的振动信号与标准故障模式的比较求出其隶属度利用模式识别技术得到

汽轮机叶片断裂失效分析

汽轮机叶片断裂失效分析 摘要：汽轮机能否正常运转，叶片起着极其重要的作用。材料的选择、加工和 安装都决定了机器人的安全运行。过去，汽轮机叶片经常发生故障。虽然我国的 机械制造技术越来越完善，但汽轮机的机械制造技术也越来越完善，叶片断裂事 故并不少见，但要找出断裂原因，防止出现安全隐患。 关键词：汽轮机叶片；断裂 引言 疲劳断裂是汽轮机叶片最常见的实用形式。汽轮机叶片的工作条件和环境非 常恶劣。主要发生在应力状态、工作温度、环境介质等方面。根据叶片的断裂形式，可分为应力疲劳损伤、腐蚀疲劳损伤和其它损伤原因。根据叶片断裂的原因，提出了有效消除叶片断裂安全事故，阻碍基因生产的解决措施。 1叶片断裂分析 当叶片断裂时，通常发生在叶片的中部和根部。汽轮机叶片在工作过程中的 粘聚力和变形是由离心力和蒸汽压力引起的。刀锋在振东作用下不仅引起强迫， 而且产生共振。复杂的交流力最终是由应变力和松弛应变力引起的。刀刃的疲劳 会折断。各级叶片的工作温度不同。第一级叶片温度最高。蒸汽的步进温度逐渐 降低，末级叶片在100℃以下滑动，蒸汽容易在末级叶片上形成小液滴。在蒸汽中，水滴在蒸汽中。如果有腐蚀性元素，会与水形成电解液，电解液的形成和微 电池的形成导致电化学腐蚀。这部分腐蚀点是叶片的薄弱环节，其影响往往就是 这一腐蚀点。 叶片断裂是由疲劳引起的。疲劳在叶片排气中承受着较高的应力和应变。最 常见的机翼沟槽在叶片表面形成应力状态，裂纹容易扩展。核电汽轮机二级和末 级叶片的有效作用。对其原因进行了分析和优化。叶片的绝热特性是由空诊断引 起的高血压破裂所致。优化设计方案是在叶片工作部件的适当位置安装并加固叶片。叶片断裂的原因是应力集中。随着裂口的逐渐扩大，叶片被拆除，叶片被拆除。介绍了300mw和300mw组件。分析了600mw汽轮机的振动特性、频率数 据和宏观特性，总结了叶片、叶根和叶片的有效模态。 叶片失效的原因是通过振动测量来确定的。叶片疲劳试验为叶片疲劳分析提 供了参考。母花电站蒸汽动力装置末端发现叶片表面硬化层。 2 断裂原因分析过程与步骤 （1）叶片断裂实况调查。第一时间对发生断裂的汽轮机叶片进行详细记录，记录内容包括叶片断裂时间、叶片工作地点、断裂部位、检查、断口类型及其实 景取样。（2）现场检查。汽轮机运行过程中出现短距离。对过滤、叶片超速、 异物冲突、振动科学大学等进行了研究。（3）热断裂分析。通过切片研究，可 以更快地找到叶片断裂的原因。主要通过宏观和微观分析。检测研究可以发现叶 片损伤的特征和疲劳损伤的位置。微视觉研究是叶片研究的主题。可以分析，金 属内部的分子是光滑和硬化的。所有这些都有助于找出骨折的原因和损伤的性质。重点分析尖角等特殊结构。（4）经营状况分析。在对叶片的工作环境进行调查时，是否应在高温下对其接触特性不良物质进行长期的工作检查。（5）叶片强 度检查。严格计算剪切力、切削力、电制动等力学性能，严格计算绝缘件强度。 与强度、振动和允许值进行比较。（6）振动分析。分析了损伤叶片的分散性和 安全性在理论最大安全值中的存在性。（7）损坏叶片的材料分析。对受损叶片 材料进行了研究。结果表明，单列叶片在品牌、化学成分、青铜图像结构、转角、