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调频叶片及不调频叶片的安全准则
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2008-12-13
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调频叶片及不调频叶片的安全准则
案例一
某电厂2台国产300MW机组驱动给水泵小汽轮机第4压力级叶片事故。1991年4月,6号小汽轮机第4压力级断叶11片，附近6片叶片变形严重，该小汽轮机型号为G6-7（165）-1型，最高转速5600r/min，第4压力级叶片高度126mm，叶轮平均直径Dcp=997mm，叶根型式为外包小脚倒T型，动叶片数146片，动叶材料2Cr13，叶片断裂位置距型根28～45mm，宏观断面有明显疲劳纹，裂源点在出汽边，静力拉断区在进汽边，约占整个断面的1/6，叶片表面点腐蚀坑相当严重。该小汽轮机是变速汽轮机，对于一阶频率制造厂设计成不调频叶片，根据断叶状况分析认为，该级叶片事故由于蒸汽品质不良，叶片处于过渡区域工作，叶片表面盐类浓缩，造成严重的点腐蚀，使出汽边很薄的叶片易应力集中，加上断叶位置均在叶片抛光接口处，因此使实际的叶片动强度大大降低，小于不调频叶片的界限值。经过一段时间的疲劳累积，造成该级叶片大量断裂，该厂2台汽轮机和多台小汽轮机先后发生第4压力级相同断叶事故。
案例二
某电厂1号机国产125MW汽轮机第21级压力级（252mm）断裂叶片事故。1997年12月1号机第21级压力级（右旋）断裂3片，断裂高度距型根167～171mm，断叶断面宏观源点在出汽边，中间有一段疲劳纹，静力拉断区在进汽边，约占整个断面的1/5，检查发现第21级出汽边背弧有一条从顶部到型根宽约5～15mm，区域细密的腐蚀坑带，断叶位置附近区域腐蚀坑带特别宽，腐蚀坑最大直径约1mm、深0.10mm,叶片材料为1Cr13。 该机组长期调峰，调峰最低负荷达53MW，使原设计带基本负荷的第21级叶片，实则经常处于过渡区工作，叶片出汽边背弧细密的腐蚀坑带说明该机蒸汽品质不良，检查叶片出汽边较薄，在叶高170mm左右位置附近有明显的划痕，因此叶片点腐蚀及断叶位置出汽边应力集中，使叶片动强度小于调频叶片的界限值，疲劳累积，叶片发生断裂.
一、名词解释
所谓不调频叶片，是指叶片工作时，其固有振动频率可与某种激振力频率相共振。考虑这类叶片的动强度安全性时主要是考虑核叶片共振时的动应力水平。
所谓调频叶片是指需要通过调整叶片的固有频率来避免运行时发生共振，对此，叶片的频率特性及其相应的动应力水平，在考核叶片安全性时是同等重要的。
第一种调频叶片：切向A0型振动与kn共振
第二种调频叶片：切向B0型振动与zn共振
第三种调频叶片：切向A0型振动与zn共振
二、不调频叶片的安全准则
对不调频叶片的安全评价,主要应判明在叶片共振时的动应力是否在许用耐振强度值以内,它对振动频率没有限制,允许共振下运行。这类叶片广泛应用在国产汽轮机高中压级中。
案例一
某电厂2台国产300MW机组驱动给水泵小汽轮机第4压力级叶片事故。1991年4月,6号小汽轮机第4压力级断叶11片，附近6片叶片变形严重，该小汽轮机型号为G6-7（165）-1型，最高转速5600r/min，第4压力级叶片高度126mm，叶轮平均直径Dcp=997mm，叶根型式为外包小脚倒T型，动叶片数146片，动叶材料2Cr13，叶片断裂位置距型根28～45mm，宏观断面有明显疲劳纹，裂源点在出汽边，静力拉断区在进汽边，约占整个断面的1/6，叶片表面点腐蚀坑相当严重。该小汽轮机是变速汽轮机，对于一阶频率制造厂设计成不调频叶片，根据断叶状况分析认为，该级叶片事故由于蒸汽品质不良，叶片处于过渡区域工作，叶片表面盐类浓缩，造成严重的点腐蚀，使出汽边很薄的叶片易应力集中，加上断叶位置均在叶片抛光接口处，因此使实际的叶片动强度大大降低，小于不调频叶片的界限值。经过一段时间的疲劳累积，造成该级叶片大量断裂，该厂2台汽轮机和多台小汽轮机先后发生第4压力级相同断叶事故。
案例二
某电厂1号机国产125MW汽轮机第21级压力级（252mm）断裂叶片事故。1997年12月1号机第21级压力级（右旋）断裂3片，断裂高度距型根167～171mm，断叶断面宏观源点在出汽边，中间有一段疲劳纹，静力拉断区在进汽边，约占整个断面的1/5，检查发现第21级出汽边背弧有一条从顶部到型根宽约5～15mm，区域细密的腐蚀坑带，断叶位置附近区域腐蚀坑带特别宽，腐蚀坑最大直径约1mm、深0.10mm,叶片材料为1Cr13。 该机组长期调峰，调峰最低负荷达53MW，使原设计带基本负荷的第21级叶片，实则经常处于过渡区工作，叶片出汽边背弧细密的腐蚀坑带说明该机蒸汽品质不良，检查叶片出汽边较薄，在叶高170mm左右位置附近有明显的划痕，因此叶片点腐蚀及断叶位置出汽边应力集中，使叶片动强度小于调频叶片的界限值，疲劳累积，叶片发生断裂.
一、名词解释
所谓不调频叶片，是指叶片工作时，其固有振动频率可与某种激振力频率相共振。考虑这类叶片的动强度安全性时主要是考虑核叶片共振时的动应力水平。
所谓调频叶片是指需要通过调整叶片的固有频率来避免运行时发生共振，对此，叶片的频率特性及其相应的动应力水平，在考核叶片安全性时是同等重要的。
第一种调频叶片：切向A0型振动与kn共振
第二种调频叶片：切向B0型振动与zn共振
第三种调频叶片：切向A0型振动与zn共振
二、不调频叶片的安全准则
对不调频叶片的安全评价,主要应判明在叶片共振时的动应力是否在许用耐振强度值以内,它对振动频率没有限制,允许共振下运行。这类叶片广泛应用在国产汽轮机高中压级中。
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