超临界350MW机组给水泵汽轮机第5级动叶片断裂原因调查分析

作者:薛育龙; 张文奇; 李改娣; 张永海; 谷伟伟
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对某电厂超临界350MW机组第五级动叶片进行了故障现场调查、叶片断裂材料检验、有限元断口分析计算分析、叶片离心应力及叶轮叶片系统振动特性分析。结果表明,叶片的断裂性质为高周疲劳断裂,裂纹源于叶片出汽侧的腐蚀坑,叶片材料与断裂无关。叶片断裂的原因是给水泵汽轮机机组超负荷,导致给水泵小型汽轮机叶片承受的蒸汽弯应力和交变应力负荷超过设计工况。汽水中过多的腐蚀性元素会腐蚀叶片表面,形成腐蚀坑,降低叶片在该区域的疲劳强度。在交变应力、应力集中和微裂纹的综合行动下,叶片蒸汽出口侧的腐蚀坑容易形成,逐渐膨胀,最终断裂。