汽轮机叶片断裂分析与解决方案
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广西机械高级技工学校 广西 柳州
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在裂纹，所以这个原因可能性最大。（二）机组在5年前进行过一次大修（正常大修周期为24～36个月），但修理项目中没有对叶轮叶片进行探伤检查，可能存在修理过程中发生外力损伤叶片的因素（如吊装碰撞），造成叶片产生裂纹，最后断裂脱落。
4.修理方案
最佳方案是更换叶片。但是由于企业没有备件，加上机组运行时间年限长久，叶片和叶轮之间的装配位置已锈蚀咬合，拆卸旧叶片存在较大困难，修理周期存在不确定因素。同时考虑到大修前机组运行基本稳定，最后决定，对转子进行动平衡校验。根据校验数据，在断裂叶片对称方向的叶轮表面进行铲削处理，使转子平衡偏差值恢复标准值范围，并且进行探伤检查无异常后重新回装。
5.结束语
汽轮机叶片经过上述方案修理后，汽轮机运转平稳，振动也保持在合理范围内，振动值0.045mm～0.055mm。表明这项修理方案是合理的，保证了企业汽轮机组的正常工作。
6.参考文献
[1] 华东电业管理局.汽轮机运行技术问答. 中国电力出版社.2010
[2] 乌斯季诺夫著朱六义译. 汽轮发电机修理手册.水利电力出版社.1987-12
[3] 刘崇和张勇主编. 汽轮机检修.中国电力出版社.2004-4-1
7.作者简介
陆斌（1971.2），女，广西柳州人，广西机械高级技工学校工程师，主要从事机械类专业的教学工作。