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图1 37级末级叶片出汽侧水蚀图通过对三组末级动叶进行观察，发现进汽侧钎焊司太立合金处状态一致，仅发生了轻微水蚀。
如图表明三组末级动叶进汽状态基本一次。
图2 进汽侧水蚀情况问题分析水蚀发生的机理工作在湿蒸汽区的动叶片，与汽流中夹带的二次水滴高速撞击，从静叶栅出来的水滴与高速转动的动叶片发生冲击，水滴与动叶片接触部位产生了很高的压力，其压力超过了材料的屈服极限，使叶片材料产生局部的塑性变形和表面硬化。
这种压力反复作用于叶片，叶片材料达到疲劳极限时，局部即开始产生疲劳裂纹。
水滴冲击到这种裂纹时，产生的压力将加剧裂纹向更深处发展，致使叶片材料从叶片表面脱离形成水蚀。
图3 进汽侧速度三角形水蚀原因查找本次汽轮机末级叶片水蚀发生在出汽侧与正常水蚀在进汽侧现象不一致。
从水蚀发生机理可以判断出该级末级叶片属于特殊情况。
考虑到末级叶片离低压缸喷水减温较近，怀疑喷水减温管道有故障。
通过试投5号机排汽缸喷水装置，发现2号排汽缸（炉侧）垂直安装的冷却水管喷水口喷射方向正对级叶片，但喷射位置与叶片损坏豁口处相差约15cm，如所示。
图4 静态时投低压缸喷水减温状态图考虑到现场试投5号机排汽缸喷水装置时汽轮机转子为静态，若机组在运行状态，根据“伯努利效应”，流体的流速越大,压强越小；流体的流速越小大。
汽轮机转子叶顶汽流较叶根汽流速大很多，产生一个向叶顶的一个压力梯度，也即运行时冷却水喷水位置会向叶顶处偏移。
该喷水管为机组原始安装。
以往未发生该问题原因分析该机组至1988年投产至今已经历过七次大修，期间检查并未发现末级叶片有异常现象。
运行方式上由于近年来为满足电网辅助调峰需要，三元正极材料用高速混合机使用问题的研究。
不同负荷下汽轮机末级叶片的水蚀分析摘要：水蚀对汽轮机的安全性和经济性有重要的影响，水蚀会导致汽轮机的安全隐患和效率损失，也关系到叶片的使用寿命。
本文对不同负荷和叶片高度下的质量流失率进行了计算，计算结果表明汽轮机长时间在80%负荷下连续运行会有轻微的水蚀，而如果在50%负荷下连续运行一年以上时，叶片的上半部分都会出现严重水蚀。
一引言由于汽轮机叶片的运行环境和状态决定了叶片的水蚀研究很难在实验的条件下进行。
所以当前的很多数据都是通过材料研究实验或者是现场被水蚀的叶片中得出的，但是它不能全面反应汽轮机叶片在不同环境下的水蚀情况和环境参数，只能定性的分析水蚀的机理和趋势。
故本文通过数值模拟和经验公式相结合的方式，研究在不同负荷下叶片水蚀情况，为叶片的防水蚀和安全运行提供参考。
二水蚀的形成及机理当叶片工作在湿蒸汽区，湿度、水滴直径和水滴速度达到一定程度后，叶片持续工作一段时间后就会产生水蚀的现象，就会在叶片或者在汽缸上产生凹凸不平的坑和在叶片的边缘产生锯齿状的水蚀。
水蚀的发展一般可以分为3个阶段：第一阶段是潜伏期：这个阶段就是水滴高速撞击叶片使得在叶片内部产生裂纹并且还在扩大，但叶片质量没有减少。
第二个阶段是发展期：这一个阶段是叶片水蚀最快的阶段，叶片的表面已经产生裂纹，有质量的流失而且流失率比较大，使得在叶片表面产生的凹凸不平的坑。
第三阶段是稳定期：在这个阶段由于凹凸不平的坑内积满了水，使得在叶片表面形成了一层水膜，有了这个水膜水滴撞击叶片是有了缓冲，过到达叶片表面的撞击力就减小，所以水蚀率减少，质量流失率也在变缓。
三水蚀的危害汽轮机叶片在高速高温高压的环境下工作，高速旋转时使得叶片会产生强大的离心力，当完整的叶片可以工作在这个工况下，但是一当叶片受损的情况下，叶片承受离心力的能力就会大大降级，如果严重的时候，会使叶片断裂，严重威胁着机组的安全运行，而水蚀会使叶片受损，而且现在起来经常工作在低负荷下，这样的情况就会更严重了。
汽轮机低压末级叶片腐蚀原因分析及其表面防护处理摘要：随着电站汽轮机大容量化，叶片的安全可靠性和保持高效率显得尤其重要。
叶片是汽轮机的关键零件之一。
它在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用。
因此很有必要及时调查研究、分析、总结叶片尤其是末级和调节级叶片发生的各种损伤原因及防止发生损伤的各种措施。
本文着重研究分析汽轮机低压末级叶片腐蚀原因及其表面防护处理。
关键词：末级叶片；腐蚀；表面防护Abstract:with the large-capacity turbine hydropower station, the safety and reliability of the blade and keep high efficiency are especially important. The blade is one of the key parts of the steam turbine. It very hard in under the condition of high temperature, high voltage, and huge bear the centrifugal force, steam force, steam-excited vibration, corrosion and vibration and the wet steam area of water erosion work together. So it is necessary to research, analysis, summarizes the last stage blade especially and adjust stage blade happen all kinds of injury reason and prevent the occurrence of injury of the various measures. This paper analysis the steam turbine low pressure the last stage blade causes of corrosion and itssurface protection processing.Key words:the last stage blade; Corrosion; Surface protection 前言汽轮机低压末级的输出功率约占机组总输出功率的10%左右，因此低压末级的性能稳定尤为重要。
汽轮机深度调峰的水蚀问题研究摘要：本文针对汽轮机深度调峰过程中出现的水蚀问题展开研究。
通过实验和理论分析，对水蚀现象进行了深入探讨，并提出了相应的解决方案。
研究结果表明，在深度调峰过程中，水蚀现象对汽轮机的安全运行和可靠性造成了一定的影响。
通过合理的设计和优化调整，可以有效降低水蚀风险，提高汽轮机的运行效率和寿命。
本研究对汽轮机行业的工作者和相关领域的研究人员具有一定的参考价值。
关键词：汽轮机；深度调峰；水蚀问题；安全运行；可靠性一、引言汽轮机作为一种重要的能源转换设备，在发电、工业生产和航空航天等领域扮演着关键角色。
为了满足电力需求的变化和负荷波动，汽轮机需要进行调峰运行，以适应不同负荷条件下的电力输出要求。
深度调峰是一种常用的调峰方式，它可以在较短时间内实现大范围的负荷变化。
但是，深度调峰过程中存在一些问题，其中之一就是水蚀现象的发生。
本研究的目的是对汽轮机深度调峰过程中出现的水蚀问题进行深入研究。
通过对水蚀现象的分析和机理的探讨，旨在找到解决水蚀问题的有效方法，并提出相应的改进措施。
通过此研究，期望能够提高汽轮机在深度调峰过程中的安全运行和可靠性。
水蚀问题对汽轮机的正常运行和可靠性产生了不可忽视的影响。
水蚀现象可能导致叶片表面的损坏和腐蚀，进而影响汽轮机的性能和寿命。
另外，水蚀还可能造成机械故障和事故，对生产安全和环境保护产生潜在威胁。
通过深入研究水蚀问题并提出相应的解决方案，可以帮助汽轮机行业的工作者和相关领域的研究人员更好地理解和应对水蚀现象。
有效解决水蚀问题可以提高汽轮机的可靠性和运行效率，降低维护成本，并延长设备的使用寿命。
二、水蚀现象分析2.1 水蚀机理水蚀是指在液体流动的条件下，由于液体对金属表面的冲刷和冲击作用，导致金属表面发生物理、化学变化的现象。
在汽轮机深度调峰过程中，高速液体流动引起的水蚀现象是一个重要的问题。
水蚀机理主要包括冲刷侵蚀、空蚀侵蚀和腐蚀侵蚀等。
冲刷侵蚀是由于高速液体流动对金属表面产生冲击力，导致金属表面的微观结构发生破坏和剥落。
核电汽轮机低压末级叶片水蚀研究及处理摘要：核电汽轮机属于饱和形态下的蒸汽型汽轮机，所以设备低压末级叶片在长期运转过程中极易产生水蚀问题，如果不能及时对其进行有效处理，则会造成设备故障，对于核电站运转安全性、经济性以及稳定性产生了严重的安全威胁。
本文根据核电汽轮机低压末级叶片水蚀问题开展全面探索，同时以此作为基础条件，总结出核电汽轮机低压末级叶片水蚀优化策略。
关键词：核电汽轮机；低压末级叶片；水蚀问题；缺陷位置当核电汽轮机长期在潮湿环境下运转和操作，设备内部结构饱和，一旦超过饱和极限范围之后，会产生水滴。
因此如果汽轮机内部湿度参数过大，核电汽轮机低压末级叶片也会产生严重的水滴侵蚀问题，又被成为水蚀。
现阶段核电汽轮机低压末级叶片水蚀问题成为了世界范围内的主要难题之一，其设备叶片产生水蚀问题之后，会严重影响叶片结构振动，降低叶片使用强度，致使其自身气动性能恶化，严重甚至会造成叶片破坏、断裂。
一、核电汽轮机低压末级叶片水蚀问题我国某核能源生产企业主要承担自主方案设计、建造、管理以及运转等，根据国家能源发展趋势以及方案规划，我国以自主技术研究为主，并且与西方技术相联合制造和设计出我国首台运转功率为650MW的等级汽轮设备。
核电汽轮机在实际运转过程中，设备机组运行功率一般在670MW左右、高压缸进汽数据为6.41 MPa、设备运转温度为280度、干湿程度为99%。
而低压缸设备的基础进汽压力参数为0.87MPa、设备运转温度为270度，湿度数据为11.9%。
核电汽轮机内部结构包含高压转子、低压转子等，其中高压转子想要正常操作，周边需要安装运转等级为1-7级别的正、反方向保护叶片，而低压转子周边应安装运转等级为1-4级的正、反方向保护叶片。
由于核电汽轮机转子零部件是核电汽轮机的核心零部件之一，因此该零部件经常需要在恶劣环境下作业，比如：高温、高压以及潮湿等[1]。
由于核电汽轮机对于核电基础要求极高，以此设备组装模式以及低压末级叶片锁紧方式也各不相同，为了保证设备能够正常运转，核电汽轮机低压末级叶片材料需选择型号为17-4PH的沉淀硬化不锈钢材料，其中设备每根转子端头所选择的末级叶片一般为反动式自由叶片，其中每根叶片宽度参数为381毫米，长度为970毫米，并且叶片外部结构需要镶嵌合金防止产生水蚀问题。
汽轮机末级叶片防水蚀技术研究进展摘要：汽轮机低压部分一般选择铸铁材料，在使用过程中经常会面临各种局部腐蚀的问题，严重影响了运行的稳定性与生产进度。
本文首先分析了汽轮机低压部分腐蚀的问题，其次对汽轮机低压腐蚀的原因进行了解析，并在最后提出了相应的优化解决方案。
关键词：汽轮机；末级叶片；防水蚀技术前言汽轮机运行过程中不但会受到自身内部元器件的摩擦磨损影响而降低效率，同时也会受到外部环境的影响而出现故障与生产隐患，其中最为常见的故障就是低压部分腐蚀问题。
1低压转子末级叶片水蚀原因分析水蚀现象本质上是运动的水滴撞击叶片表面的一种能量转换过程，高速运动的水滴撞击金属的表面形成很大的瞬时作用力，作用力的大小取决于水滴的质量、相对速度和撞击的角度，当瞬时作用力超过金属材料的屈服强度时，就会在其表面造成残余变形。
水滴的重复撞击在金属表面会逐渐发展成为微观的裂纹，并逐步扩大，导致金属颗粒的大量脱落，从而形成宏观上的水蚀现象。
1.1低压转子末级叶片进汽边水蚀产生机理汽轮机在启、停过程中及低负荷运行时，进汽量急剧减少，在低压部分，当蒸汽膨胀到湿度为3%左右时，出现微米级的小水滴。
这些小水滴在流经静叶栅时，有的聚集在静叶片出汽边，有的聚集在内弧的凹面，并逐渐连成水膜，当水膜发展到一定的面积和厚度，就会被汽流撕裂，形成数十甚至数百微米的大水滴，以不同的速度和方向撞击到动叶片进汽边。
在低压末级，水滴密集，且水滴尺寸大、水滴与汽流的相对速度也大，这些高能量的密集水滴从切线方向撞击到末级动叶进汽边背弧，在汽流的切向分力和转子回转运动产生的离心力作用下，造成动叶片外缘的侵蚀破坏。
因此，汽轮机在启、停过程中及低负荷运行时，从末级静叶栅出汽边因水膜撕裂形成的大直径水滴是造成末级动叶片进汽边水蚀的主要原因。
1.2低压转子末级叶片出汽边水蚀产生机理汽轮机低负荷运行时，工况变化最大的是低压转子末级叶片。
机组的功率越大，低压级子午流道扩张角越大，叶高越高，当机组偏离设计工况低负荷运行时，容积流量相对设计工况急剧减小，流场参数的变化也越大。
电厂汽轮机低压转子末级叶片水蚀防护分析发布时间：2021-01-11T07:39:44.861Z 来源：《河南电力》2020年8期作者：周海波[导读] 叶片发生水蚀后外观一般表现为蜂窝状，边缘多呈锯齿状毛刺形貌特征，容易在毛刺根部尖角处形成应力集中而发展为微裂纹，进而导致宏观开裂，同时叶身截面的有效面积降低，级效率下降，各叶片水蚀的不均匀性还会影响叶片的振动特性，进一步加速裂纹的扩展和转子的失衡，严重时会发生叶片断裂事故而造成重大安全事故及经济损失。
周海波（内蒙古北方联合电力海勃湾发电厂内蒙古乌海市 016000）摘要：叶片发生水蚀后外观一般表现为蜂窝状，边缘多呈锯齿状毛刺形貌特征，容易在毛刺根部尖角处形成应力集中而发展为微裂纹，进而导致宏观开裂，同时叶身截面的有效面积降低，级效率下降，各叶片水蚀的不均匀性还会影响叶片的振动特性，进一步加速裂纹的扩展和转子的失衡，严重时会发生叶片断裂事故而造成重大安全事故及经济损失。
近几年来，国内外由于水蚀引起的汽轮机低压转子末级叶片损伤的事故比例相对较高，且随着发电类型的多样化，汽轮机末级叶片水蚀现象在核电机组、燃煤机组以及燃气轮机组等各种类型的机组中均有普遍发生。
因此，末级叶片水蚀的修复与防护也逐渐成为一项急需重点解决的课题。
关键词：汽轮机；末级叶片；水蚀防护1 事件描述汽轮机型号：N（C）330-17.75/540/540汽轮机型式：一次中间再热、单轴三缸双排汽、抽汽凝汽式汽轮机。
给水系统：一台100%汽动给水泵，两台50%容量的电动变速给水泵备用。
制造厂商：北京汽轮电机有限责任公司，与哈尔滨锅炉厂有限公司生产的HG-1018/18.58-YM20型锅炉锅炉相配套电厂1号机组在正常运行过程中，DCS显示轴承振动突然增加，机组自动跳机保护。
开缸检查发现汽轮机低压转子末级叶片有1支已断裂，其余个别叶片被不同程度地打伤，叶片顶部进汽侧水蚀十分严重，几乎所有叶片在距叶顶280mm范围均存在缺口，外观为蜂窝状，边缘呈锯齿形，且局部锯齿尖角处已形成裂纹源，叶片根部出汽侧也发现明显的水蚀坑 2 末级叶片设计、选型及运行工况 2.1 叶片的设计与选型低压末级叶片选用的是0Cr17Ni4Cu4Nb钢，在化学成分上低碳、高铬，同时富含Cu、Ni、Nb等元素，因此其耐腐蚀性能优于Cr13和Cr23Ni4型马氏体钢；同时它是一种马氏体沉淀硬化不锈钢，强化机理是在发生马氏体相变和在400～650℃温度范围内时效时，析出时效硬化相ε－Cu、NbC、M23C6等碳化物而产生沉淀硬化，其组织性能类似FV520B钢，已纳入GB1220标准。
汽轮机动叶片水蚀防护技术研究及应用摘要：随着我国汽轮机向大容量、高参数方向发展，叶片的安全可靠性显得尤为重要。
叶片水蚀对汽轮机运行的经济性和安全可靠性有很大影响。
特别是在电力供需不平衡的情况下，汽轮机会长期处于低负荷运行状态或反复启停，也会由于设计、制造、安装等各种原因造成的叶片损坏和故障。
因此，有必要制定有针对性的预防措施，对指导汽轮发电机组安全经济运行，防止运行事故的发生具有重要意义。
关键词：汽轮机动；叶片；水蚀防护引言末级叶片的水蚀会使动、静叶栅的气动性能恶化，级效率降低，水蚀形成的锯齿状毛刺造成应力集中和叶型根部截面积减小，影响叶片的振动特性，削弱叶片的强度，增加末级叶片断裂的危险性，对汽轮机的安全运行造成威胁。
叶片发生水蚀后，若不及时采取措施进行处理，长期运行导致损伤扩大、叶片断裂，轻则机组振动加剧，强迫停机，更换转子叶片或对转子进行返厂处理；重则机组动、静部件摩擦，产生不平衡振动，导致事故扩大，甚至整台机组损坏，造成重大经济损失。
1汽轮机叶片喷涂防护超音速火焰喷涂是20世纪80年代出现并发展起来的一种先进的高速火焰喷涂法，它是利用丙烷、丙烯等碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室或喷嘴中燃烧，经过拉阀尔喷嘴后产生高速、高温焰流。
将喷涂粉末送进高温高速焰流中，产生熔化或半熔化的粒子并高速撞击基体，在基体表面形成涂层。
采用超音速火焰喷涂和超音速电弧喷涂方法，制备不同的抗水蚀涂层，通过组织结构、力学性能、热震性能、磨粒磨损及冲蚀磨损性能对比分析试验，为汽轮机动叶片抗水蚀涂层材料及制备工艺选择提供理论依据。
在前期热喷涂试验基础上分析认为，与超音速电弧喷涂粉芯NiCr金属陶瓷相比，超音速火焰喷涂制备的NiCr金属陶瓷涂层结合强度高，硬度高，抗热疲劳性能良好，具有更加优异的耐磨及耐冲蚀性能。
1.1现场喷涂方法及材料采用超音速火焰喷涂技术，在汽轮机末级动叶片表面制备抗水蚀涂层，喷涂区域为叶顶入汽边，长度为300mm，宽度为35mm。
