汽轮机叶片围带脱落的原因分析及修复

内　蒙　古　电　力　技５６　术　２００６年第２４卷第１期　ＩＮＮＥＲ　ＭＯＮＧＯＬＩＡ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　汽轮机叶片围带脱落的原因分析及修复　Ｒｅａｓｏｎ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｒｅｐａｉｒ　ｏｎ　Ｄｒｏｐ—ｏｕｔ　ｏｆ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　ｆｏｒ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　ｓ　Ｂｌａｄｅ　张义。王金良。宋文华　０１４４０７）　（乌拉山发电厂，内蒙古　乌拉特前旗［摘要］分析了乌拉山发电厂２号汽轮机第１６、　足，在运行中产生较大的应力。由于机组运行中或多　或少地存在着振动，围带产生低周振动疲劳，在应力　集中部位形成裂纹源，随着时间的推移，使得叶顶铆　钉头从叶片上断裂，围带随之脱落。　由此可见，这两级围带的铆接装配工艺不良是　导致围带脱落的主要原因。　２．２铆钉头金属组织发生变化　１７级叶片的围带多次大修解体发现脱落现象的原　因，提出了２种修复方案。通过比较分析，选择了在　叶片上直接焊铆钉头的方法进行了修复，取得了较　好的效果。　【关键词］汽轮机叶片；围带；脱落；冷铆；修复　［中图分类号】ＴＭ３１１　［文献标识码］Ｂ　　。近几年，该两级叶片围带频繁脱落，每次所用处　理方法为：预热６Ｏ一７Ｏ　ｃＩ二，采用Ｎｉ３０７焊条冷焊，直　［文章编号］１００８—６２１８（２００６）０１－００５６－０２　接将围带与铆钉头焊接，焊后进行脱氢处理。按照要　１　汽轮机叶片围带脱落现象介绍　乌拉山发电厂２号机组型号为Ｎ７５—９０，系北京　重型电机厂制造，于１９７５—１２投入运行。第ｌ６、１７　级叶片材料为２Ｃｒ１３，围带材料为１Ｃｒｌ３。自１９８０一　求，这种处理方式在同一部位应用不能超过３次，而　经过多次处理的叶片铆钉头金属组织已经发生了变　化，性能降低，这也是造成围带脱落的主要原因之　Ｏ５大修就发现１７级围带有脱落，至２００３年期间共　进行了１１次大修，每次大修解体都发现第１６、１７级　的围带有脱落现象。由于围带脱落造成运行中２号　汽轮机振动异常，尤其在启停机过程中过临界转速　时振动变化明显。　３修复方案　３．１　堆焊铆钉头（方案１）　（１）焊前将氩弧焊丝、叶片顶端用丙酮将油污　等清理干净，起弧前送氩气保护，灭弧后延迟关闭氩　气保护。　（２）焊前预热，温度控制在１３０￣１５０　ｏＣ。　（３）控制层问温度为１００－１５０　ｏＣ。　（４）采用小电流、多层多道焊接，焊接电流为　６５～７Ｏ　Ａ。　２原因分析　２．１　铆接装配工艺不良　每次解体检修发现围带脱落后，现场对该两级　叶片均进行频率测试、宏观检查。调查该两级叶片的　历史情况，经分析未发现频率测试数据异常现象，频　（５）焊接完毕后，检查焊口应无微裂纹、气孔、　咬边等表面缺陷。　（６）对焊缝采用火焰加热法进行脱氢处理，用　远红外测温仪控制温度在３００～３５０℃，时间５　ｍｉｎ。　（７）焊接过程中室内不允许通风，环境温度不　低于３０℃。　率特性尚属正常。检查第１６、１７级叶片及隔板，末发　现水冲击及磨擦痕迹。但在检查叶片安装间隙时，发　现两级围带与叶顶之间存在较大的间隙，铆接紧力　不均匀，同时每次铆钉头铆后又加焊接，这两级部分　围带以往修复时铆钉头与围带间尚有间隙未能铆　【收稿日期］２００５－０５－２４　［作者简介】张（８）围带与叶片焊接热处理后，将围带与叶片　义（１９７０一），男，毕业于华北电力学院，工程师，现从事汽机专业的技术管理工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年第２４卷第１期　内蒙古电力技术　５７　接触部位内弧处采用银焊焊满。　彻底，而且现场修复技术难度小、工期短、效果好。　３．２叶片上直接修铆钉头（方案２）　３．２．１铆钉头　４修复后的检验　（１）将叶片顶端断掉的铆钉头用机械方法磨平。　（２）在磨平的叶片顶端上重新磨出铆钉头，铆　（１）采用渗透探伤方法对铆接处１００％进行检　钉头高７　ｍｍ，宽１５　ｍｍ。　查。　（３）保证铆钉头根部圆角（Ｒ＝０．８　ｍｍ）。　（２）对修复后的围带与叶片顶端的装配间隙要　３．２．２围带开铆钉孔　进行ｌＯＯ％Ｎ量，间隙＜０．１０　ｍｍ。　（１）按照叶片铆钉头形状做样板，按样板在围　（３）叶片与围带焊接及热处理完成后，采用机　带上开铆钉孔。　械方法对焊缝部分进行修磨，直到满足要求为止。　（２）将开孔的围带在叶片上试装修整，并保证　（４）热处理完毕后对所有铆钉头测量硬度，符　装配时间隙０．１０￣０．１５　ｍｍ。　合标准（＜３００ＨＢ）。　３．２．３捻铆叶片铆钉头　（１）用１￣１．５磅手锤通过捻铆冲子进行捻铆。　５运行效果　（２）锤击次数不宜过多。　（３）捻铆时在围带上挂５－１０　ｋｇ的砂袋。　乌拉山发电厂２号汽轮机围带修复后，利用几　（４）围带与叶肩部间隙不大于０．１０　ｍｍ。　次检修机会解体抽汽逆止门，均未发现脱落围带的　（５）捻铆时，组内先初步铆住两端叶片，然后由　残片，证明了围带修复取得了良好的效果，同时，解　中间向两端捻铆；每个铆钉头先捻铆轴向两面，然后　决了由于围带脱落造成机组运行中和启停机过程中　再铆切向两面。　振动异常的问题，保证了机组的安全稳定运行。　３．３方案比较选择　用方案１处理围带工艺要求比较高，而且在原　［参考文献］　因分析中已知，经过多次焊接处理的叶片铆钉头金　［１】山西省电力工业局．汽轮机设备检修技术ｆＭ】．北京：水利电　属组织已经发生变化，性能降低，因此，此方案不可　力出版社，１９８５．　取。　编辑：董益华　综合比较，采取方案２解决围带脱落现象较为　（上接第５５页）的线路负荷的运行率提高了８．３％；　的储备能力、对电源支撑作用的能力、供电可靠性　以此类推，１０个分段、１Ｏ个连接的线路比９个分段、　等。在这样的配电网架中，今后只需在适当的地点插　９个连接的线路负荷运行率提高了０．９％。但是当线　入变电站就可以向配电网供电，配电网的网架也起　路分段和连接增加的太多后，线路的投资大大增加，　到支撑电源的作用。　取得的效果却不明显，而线路连接增多后，对于沿街　道布置的配电线路交叉跨越较多。根据实际经验，一　５结语　般情况下，架空线路选取３个分段、３个连接或４个　分段、４个连接的配电网结构比较好，投资比例比较　在城市规模日益扩大的今天，城市配电网络对　合适，实际效果也比较显著。　保证城市供电安全、避免大面积停电事故、满足城市　经济发展和人民生活的需要起着重要的作用。只有　４多分段、多连接配电网的优点　重新构建坚强的城市配电网络，建设好配网自动化　系统，才能从根本上提高配电网络的供电可靠性，保　多分段、多连接的配电网的突出优点是可提高　证城市用户用电的安全。　线路的负荷转移能力、线路设备的利用率、线路设备　编辑：王金丽