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汽轮机低压段末级叶片损伤形式与原因 2018-10-12


  低压段末级叶片损伤形式与原因是多种多样,其主要有:机械性损伤的形式与原因;非机械性损伤的形式与原因。

  机械性损伤与原因:比如外来硬质颗粒杂质进入汽轮机打坏叶片,汽轮机内部固定零部件脱落导致打坏叶片,转子与汽缸找中不好或汽缸变形使叶片与汽封片碰擦,在叶片围带上磨出沟槽等,但大部分损伤主要是末级叶片设计因素之外的原因造成的,是机械性损伤。这一类损伤视其严重程度,及对运行的影响大小,可采取不同措施进行处理。

  非机械性损伤与原因:因蒸汽品质不良致叶片受到腐蚀而产生的损伤;叶片受湿蒸汽中液态水冲击发生了水蚀现象产生的损伤。本文主要是探讨低压段末级叶片的两种非机械性损伤原因及处理方法:因蒸汽品质不良致叶片受到腐蚀而产生的损伤原因分析及处理方法。

  原因分析:通常情况下,低压汽轮机末级叶片使用耐热不锈钢制造。此种材料具有良好的耐蚀性,因为其表面会生成一层致密的、稳定的氧化保护膜。但如果蒸汽中含有CO2,SO2,特别是含有氯离子时,叶片表面的保护膜受就会到侵蚀,并且很快向纵深发展,使叶片产生腐蚀,叶片强度会大大降低。以2Cr13不锈钢为例,常温下空气中的弯曲疲劳强度为390 N/mm2(无缺口试样,应力循环次数n=5×107,下同),在洁净凝结水中弯曲疲劳强度也还有275~315 N/mm2,然而在NaCl含量≥1%的氯化物溶液中,弯曲疲劳强度急骤下降到115~135 N/mm2,疲劳强度降低就意味着使用寿命缩短。通过仪器对末级叶片的检验发现,低压末级叶片腐蚀大多出现在湿蒸汽区的各级,并且往往是在垢层下的叶片表面产生局部腐蚀,进而扩展出现裂纹,继续运行则会因腐蚀疲劳造成叶片断裂,通过仪器对断裂叶片的检查、分析显示,断口沉积层中含有氯化物。