叶片疲劳断裂被迫停机抢修.docx

叶片疲劳断裂，被迫停机抢修【简述】2004 年 08 月 27 日，某电厂 1 号汽轮机叶片疲劳断裂，造成机组停机抢修。【事故经过】事故前工况：1 号机组（300MW）运行，负荷 301.51MW，主蒸汽压力 15.7Mpa，主蒸汽温度 532，再热蒸汽压力 3.55MPa，再热蒸汽温度 540，2004 年 08 月 27 日 11 时 16 分，1 号轴振、瓦振突然多点同时增大报警，其中轴振 1X 为 186m，3 号轴承垂直瓦振由 18m 增至 70m，轴振 3X达 237m、 3Y 为 120m， 4 号轴承垂直瓦振增至 49m， 轴振 4X 达 238m、4Y 为 121m，轴振 7X 为 156m、8Y 为 105m。运行人员立即采取降负荷措施，并就地检查发现低压缸 3 号、4 瓦有明显振动，约 30s 内手动减负荷至 169MW，此时，振动有轻微下降趋势但不明显。11 时 25 分，负荷继续降至 86MW 时，值班员打闸，破坏真空停机。停机降速过程中，振动基本随转速降低而下降，但 3 号轴振 X、Y 下降较慢，机组转速到零后投盘车，盘车电流 30A。停机后立即查看了机组振动在线监测系统记录数据和其他运行参数历史记录，机组加负荷过程和300MW 负荷运行时，基本正常，机组振动也基本正常。揭开低压缸吊出低压转子后，详细检查了低压转子和隔板损伤情况。低压反向第 4 级第 14组第 4-8 片围带（围带剩余部分） 、第 15 组围带全部飞脱，第 15 组 1 号叶片离根部 168mm（相对叶高 0.525）位置断脱，断口形貌呈典型的疲劳扩展状，叶片型线部分有少量黑色沉积物。断脱的叶片和围带挤伤该级上隔板电侧出汽边静叶片 10 片，叶顶阻汽边磨擦溶化，溶渣附着在后面级叶片和隔板上。此外，本级另有 2 个叶片叶型部分有轻微击伤凹痕。据上推断第 13 组第 6 片叶片开裂后突然飞裂,将第 13 组 6 个叶片上围带全部拉出，并把相邻第 12 组 5 个叶片的围带带出与隔板围带相磨后断裂,隔板叶片系叶片击伤。08 月 31 日 11 时 55 分，1 号机组并网运行。【事故原因】1. 从材质理化性能试验结果来看，叶片各项机械性能指标均合格，材质化学成分基本合格，但断叶片出汽边金相组织异常，硬度明显超标，是造成此次事故的直接原因。2. 叶片相对薄弱的出汽边组织和硬度异常，其局部力学性能指标低，抗疲劳性能差，运行时由于叶片振动疲劳形成裂纹，慢慢扩展，最后使叶片断裂，是造成此次事故的直接原因。【防范措施】1. 揭缸吊出低压转子， 即应对末级、 次末级即次次末级叶片重点探伤检查，其他级叶片应由金属专业人员进行宏观检查，必要时应无损探伤复查。2. 1 号机应定期或不定期拆开内缸侧档板使用内窥镜对正、反向次次末级叶片进行监视检查。3. 应加强运行监视和监督检查及对机组振动情况的分析。