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水轮机转轮叶片裂纹成因及处理措施水轮机转轮裂纹缺陷是水电站普遍存在的问题，严重影响着机组整体的安全运行，因而对此类缺陷的检查和处理工作是水电厂的重要工作。
为了有效控制和减少转轮叶片裂纹，对裂纹产生的原因进行正确的诊断，并积极采取一些有针对性的预防措施，以避免该问题的发生，有利于确保水轮发电机组的安全、可靠、经济运行。
本文就水轮机转轮叶片裂纹成因及处理措施进行简单的阐述。
标签：水轮机转轮叶片；裂纹成因；处理措施水轮发电机组在运行中，由于工艺、水力因素等原因，转轮叶片很容易产生裂纹甚至断裂，导致的结果是机组的寿命减小，停机检修时间长，电站的经济损失也相应增大。
因此，确保转轮的性能满足要求，是机组设计的关键。
1工程概况新安江水电厂装设8台9.5万kW和1台9万kW的混流式机组，总装机容量为85万kW。
新安江水电厂是1座综合型电站，兼顾发电、防汛为一体。
1号机组发电机型号为TS854/156-40，水轮机型号为HLS66.46-LJ-410，额定流量135m3/s，转轮直径 4.1m。
水轮机转轮有13个叶片，转轮叶片的材料为ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢，真空精密铸造。
机组最大水头85.4m，设计水头73m，最小水头59.96m，额定转速为59.96r/min。
1号机组于1960年并网发电，并于2002年3月至10月进行增容改造大修后投入运行。
2013年3月，在1号机进行B级大修期间，检修人员对1号机组的转轮叶片进行了超声波探伤检查。
探伤结果显示，1号转轮叶片背部有一条长为115mm，宽为6mm，深度为3.5mm的裂纹；2号转轮叶片出水边根部有一条长为85mm，宽为4.1mm，深度为1.9mm的裂纹；4号转轮叶片出水边根部有一条长为80mm，宽为4.3mm，深度为1.4mm的裂纹和一条长为92mm，宽为3.6mm，深度为2.8mm 的裂纹，上述裂纹都对转轮叶片安全运行造成较大的危害，严重影响机组的安全、稳定运行。
水轮机转轮叶片裂纹原因及预防措施研究水轮机是水力发电厂的重要机械设备，在实际应用中将水能转换为旋转机械能，从而带动发电机发电。
近年来水轮机叶片裂纹问题逐渐明显，严重影响了水轮机的总体运转效率，导致电站运行存在严重的安全隐患。
针对此种情况，加大力度对水轮机裂纹进行原因分析，并提出有效的预防措施，是当前水电站所面临的一项重要问题。
标签：水轮机叶片；裂纹原因；预防措施引言在水轮机实际应用中，转轮叶片裂纹的频繁产生，不仅对机组安全运行构成很大威胁，也给水电厂带来极大的经济损失。
因此，为了防止因水轮机转轮问題而给水电站的安全、稳定、经济运行带来严重威胁，就需要分析转轮叶片裂纹产生的原因，采取有效的措施进行预防控制，以降低水轮机转轮叶片裂纹的发生，进而提高水轮机的安全、稳定性，保证机组的安全经济运行。
本文论述了转轮叶片裂纹产生原因，并介绍裂纹处理的主要措施。
一、水轮机转轮叶片裂纹分析水轮机转轮叶片裂纹产生的原因主要有以下几个方面：1、水轮机转轮叶片老化严重众所周知，任何机械设备都是有使用期限的，如果设备老化到一定程度，必然会出现损坏，尤其是对水轮机转轮叶片来说，其与水压发生作用与反作用力，易产生裂纹。
2、水轮机转轮叶片制造材质、加工过程存在问题水轮机转轮叶片主要材质是钢，如果原材料质量不过关，加工制造的叶片也容易产生裂纹。
如果在叶片锻造过程中，锻造工艺不过关，有气泡存在叶片之中，那气泡存在的位置就是个隐患源，叶片就会在这个隐患处出现裂纹。
3、转轮振动过大造成叶片裂纹出现（1）尾水管涡带所产生的，以低于转速频率来表现的转轮振动剧烈造成叶片裂纹。
（2）某些中、高混流式转轮的下止漏环配置不当也会诱发接近转速频率的自激振动造成叶片裂纹。
（3）叶片出水边形状欠佳所产生的卡门涡振，频率很高时会使叶片产生裂纹影响转轮使用寿命。
4、水力因素在水轮机转轮叶片上出现的规律性裂纹绝大多数都属于疲劳裂纹，断口呈现明显的贝壳纹。
从力学及材料力学上来说，疲劳裂纹的出现就是叶片所承受的动应力超过了叶片材料疲劳强度极限的结果。
1.2.国能大渡河瀑布沟水力发电总厂，四川雅安 625304；2.国家能源集团科学技术研究院有限公司成都分公司，四川成都 610000.3.河海大学，江苏南京 211100)摘要:活动导叶是水电机组重要的能量控制设备之一，其工作环境为恶劣、多变流体，由于振动、真空以及大波动调节引起的动应力等均会引起导叶出现缺陷。
尤其是导叶内部和隐藏遮盖部位的内部缺陷，在导叶不取出的调节下很难检测出来。
本文主要结合笔者多年在水电厂运转设备制造及设计及安装、调试以及维护中所获得的经验，对导叶内部缺陷检测技术和位置标定进行了探索，提出了采用超声相控阵技术对导叶内部缺陷进行定位，以及相控阵探头的移动位置进行坐标标定的方法，并对典型技术进行了介绍，能为从事水电站技术人员对导叶健康运维提供一定启发和借鉴。
关键词: 活动导叶; 缺陷；超声相控阵; 定位; 运维0引言水轮机活动导叶是水电机组重要的导水机构，是水流能量的核心控制设备之一，其质量可靠性、运行稳定性对机组安全稳定、调节性能以及电厂安全稳定运行等影响巨大。
国内大型水电站机组活动导叶多为砂型铸造件，外表面多不规则变截面，为异型件，且活动导叶已大型化。
机组在运行和平常检修时，上、中、下轴颈均埋藏在轴套中，无法从轴颈外部检测。
只能在机组大修全部解体方能从活动导叶外部进行无损检测，但一般水电机组大修周期需6-8年，为了及时掌握活动导叶健康状况，本文提出一种在机组运行或平常临时检修，快速准确的对活动导叶健康监测的和定位方法。
1基于相控阵技术的缺陷检测超声相控阵探头是由多个压电晶片按一定规律分布排列组成，然后逐次按预先设定的延迟法则激发各个晶片，所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面，能有效地控制超声波声束（波阵面）的形状和方向，实现超声波波束扫描、偏转和聚焦。
它为确定工件不连续的形状、大小和方向，比单个或多个探头系统具有更强大的能力。
1.1 纵波和横波探头超声相控阵探头是由多个压电晶片按一定规律分布排列组成，然后逐次按预先设定的延迟法则激发各个晶片，所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面，能有效地控制超声波声束（波阵面）的形状和方向，实现超声波波束扫描、偏转和聚焦。
水轮机转轮叶片裂纹的产生原因及解决措施应尧摘要：要想保证水利工程安全，应对可以影响其安全的因素进行分析。
在水利工程中水轮机的使用时间过长或是其它不利情况会导致其出现裂缝，从而阻碍水轮机组的正常运行，甚至会导致安全事故的出现，给水利工程带来一定的经济损失。
所以要想有效的解决水轮机裂缝问题应找出其中的原因并制定出防治裂缝的方案，在此基础上提升水轮机转轮的工作效率与使用寿命。
关键词：水轮机；转轮叶片裂纹；产生原因；解决措施1叶片裂纹产生原因1.1受力分析转浆式水轮机与混流式水轮机有一定的区别，混流式水轮机在进行叶片固定时，主要是由上冠与下环来进行固定的，所以没有办法根据水流与相关工作情况进行调节，这样就需要做好工作流程运行设计工作，如果设计工作出现问题会出现破坏、无撞击进口以及反向出口条件不佳的情况，会改变水流的方向与水流量，最终使水轮机叶片尾处以及微端水管内部会产生移动旋涡，移动旋涡轮流会出现交变力，交变力的产生会对水轮机的叶片产生冲击并出现共振效应，强烈的振动最终会造成叶片裂纹。
1.2工作超负荷由于水电站工作强度相对较大，所以很多工作人员为了提升水轮机的工作效率，常常会超出工作范围，时间长了转轮机的承受时间会超出其本身的承载力，这也给叶片带来一定的损伤，并导致安全隐患。
在对水轮机进行设计时应对其所处环境进行深刻的了解，由于地域不同水流情况也有所区别，叶片也会在水的应力下产生变化，当叶片的最大受力点处于出水口与下环间的连接位置时，其受力相对较弱，在压力长期作用下会导致叶片出现开裂的情况。
由于水轮机在使用过程中难免会因操作流程不符合标准而产生问题与损伤，焊接位置由于受到水流的长期冲击会产生轻微的变形与气缝。
在水轮机生产制作的过程中会因为一些操作不精准而导致叶片受损，工作操作强度过高会导致叶片出现裂纹，再加之各部分零件在连接时不精准，叶片会因水流冲击引起滑动，长时间后会因为其不稳定而产生裂纹。
2解决水轮机转轮叶片裂缝的措施2.1保证选型的准确性水电站在选择水轮机型号时应与实际情况相结合，同时将导致叶片裂缝的原因进行深入的分析，同时对吸出高度、额定转速以及额定处理等相关参数进行计算，在此基础上合理的选择机型。
红石电站水轮机转轮叶片裂纹的分析及处理红石电站是一座位于陕西省延安市的大型水电站，采用水轮机转轮作为发电设备。
在运行过程中，由于受到各种因素的影响，水轮机转轮的叶片可能会出现裂纹，这对设备的正常运行和发电效率都会产生不良影响。
因此，对红石电站水轮机转轮叶片裂纹进行分析和处理非常重要。
首先，对红石电站水轮机转轮叶片裂纹的成因进行分析。
导致叶片裂纹的因素主要有以下几个方面：1.材料问题：水轮机转轮叶片的材料选择不当或者材料质量不合格，容易导致叶片在运行时发生裂纹。
2.工艺问题：水轮机转轮叶片的加工工艺不当，比如切削参数不合理、焊接质量差等，都会导致叶片出现裂纹。
3.应力问题：在叶片的工作状态下，受到水的冲击力和叶轮的离心力的作用，会产生较大的应力，如果应力超过了叶片材料承受的极限，就会导致叶片裂纹的产生。
4.外界因素：比如水轮机转轮受到振动、温度变化等外界因素的影响，也会导致叶片裂纹的产生。
其次，针对红石电站水轮机转轮叶片裂纹的处理方法。
1.材料选择：首先，需要选择合适的材料作为水轮机转轮叶片的材料。
通常情况下，可以选择高强度、耐腐蚀性好的材料，比如不锈钢等。
2.加工工艺：在进行叶片的加工过程中，需要注意合理设置切削参数，确保切削过程中不会产生过大的热力，同时还需要注意焊接质量，采用合适的焊接工艺，确保叶片的结构完整性。
3.应力控制：为了减小叶片在工作过程中产生的应力，可以通过优化叶片的结构设计，调整叶片的几何形状，减少水的冲击力和离心力对叶片的影响。
4.定期检测：对水轮机转轮叶片的裂纹情况进行定期检测，及时发现裂纹存在的情况，并采取相应的处理措施，以防止裂纹的扩大和对设备的影响。
通过以上的分析和处理方法，可以有效地对红石电站水轮机转轮叶片裂纹进行处理。
同时，为了保证电站设备的正常运行和发电效率，还应加强对整个水轮机转轮的维护和保养，定期清理和检查转轮表面的杂物和积垢，确保叶片表面的光洁度和使用寿命。
2017年10月关于水轮机的转轮故障以及处理方法分析苏伟（伊宁县墩麻扎镇喀什桥托海水电厂，新疆伊犁835112）摘要：水轮机作为水力发电装置的核心部件，其运行状态直接影响到水轮发电机组的安全稳定性。
转轮故障是水轮机在运行过程中常见的故障，会对水轮机的安全运行和工作效率造成极大影响。
因此，本文就水轮机的转轮故障发生原因进行了分析，并对其处理方法进行了探讨，以提高水轮机转轮故障处理的效率，保障水轮机转轮的正常运行。
关键词：转轮；叶片；轴流转桨；处理方法；故障分析水轮机是把水流的能量转换为旋转机械的动力机械，它属于流体机械中透平机械。
水轮机安装在水电站内，其主要作用是驱动发电机发电。
在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机推动水轮机转轮旋转带动发电机发电。
转轮是水轮机能量转化的核心部件，它的好坏直接影响水轮机的出力。
水轮机转轮故障在水轮机运行过程中会经常遇到，该故障会严重影响水轮机的正常运行，危机水轮机的安全经济运行。
因此，要有效解决该问题，就必须对故障发生的原因进行详细分析，找出故障的真正原因，从而采取有针对性处理措施消除故障，恢复水轮机的正常运行，提高安全生产效率。
大桥水电站位于新疆伊犁地区喀什流域中下游。
是托海水电站的二级水电站，总装机3×5000KW ，水轮机基本参数：（1）水轮机型号（2）水轮机工作水头10米（3）额定功率50000WM （4）额定流量65立方米每秒（5）额定转速147转每分钟。
该水电站2013年发电投产，2014年11月底，2#机组在试运行过程中，水轮机振动、摆度严重超标，机组只能带500KW 的负荷，基于这种情况，成立攻关小组，对2#机组解体，进行全面检查。
现将大桥电站2#机组水轮机转轮故障原因查找、分析及处理方法进行以下介绍，以便同行引以为鉴。
1机组震动、摆度严重超标故障原因查找。
(1)将水轮机分解，拆出转轮，将转轮的四片浆叶全部旋转至零位；(2)以5米立车加工平台作为工作平台，将转轮拆除泄水锥后放置在工作平台上；(3)对转轮的各部位尺寸进行实际测量校核；(4)经测量转轮直径3000毫米，转轮室内径3001毫米；(5)转轮有四片桨叶，将每个浆叶边缘进行网格式分点，每个桨叶边缘划分30个点，四片桨叶一共划分了120个点，将这120个点对应平台测量高度距离。
水电厂水轮机转轮问题及检修要点摘要:在水电厂正常工作中，保障水轮机的正常运行十分重要，而水轮机转轮一旦出现问题，必然影响到水轮机的正常工作，影响水电厂的运行秩序。
本文结合水电厂工作的日常实务，探讨了水轮机转轮容易出现的问题，并从微观入手，研究了各类问题出现情况下的维修方案，检修要点，希望可以通过本文的研究，为水电厂更好地做好运营管理提供支持与帮助。
关键词：水轮机；转轮检修；问题分析；建议水轮机属于水电厂设备中，负责将水流产生的能量转变为动能的重要设备，其一般在安装在水电站当中。
水轮机的转轮是机械实现把水流能量实现转化的关键部件，如果其出现问题，必然影响机组的正常工作。
而水轮机在正常运转过程中可能会出现哪些转轮故障？这些故障出现的原因在哪里？应如何检修，怎样排除故障？以下本文就结合水电厂日常运营的具体问题，就水轮机运行过程中可能会出现的水轮机转轮问题和检修要点进行详细探讨和解析。
1转轮检修中常见问题的分析1.1泥沙对转轮的损耗机组工作中，会有大量水流经过桨叶，而水流中的泥沙对桨叶的冲击，会造成转轮出现超出正常量的损耗，从而引发故障，一般而言，水流中只要未经过滤处理，必然会存在一些泥沙，而这些泥沙随着水流通过水轮机时，就会造成对管道和轮叶的磨损，而磨损的程度与泥沙的量，泥沙的硬度，其中的尖锐物含量等呈正比。
如果泥沙较多，会导致管道和轮叶因遭受磨损而发生变形、损坏。
进而引发故障。
1.2气蚀对转轮的破坏气蚀损害是水轮机正常工作中产生的气泡对转轮造成的微小破坏积累到一定程度而导致的损害，这对于所有水轮机而言，都是长期运营使用必然会遇到的问题。
水轮机在使用过程中，会有大量水流经过机器，而水在流动状态下各个部分的力度是不同的，这就会导致水轮的接触面在受力上的差异，而受力不均匀，就会产生气泡，这些气泡会造成对轮叶的轻微影响，这些影响在短时期内无法显现出来，而随着水轮机持续使用，轻微影响不断积累，就会使得水轮的接触面逐渐变得不平整，进而出现凹陷，形成“蜂窝”状凹坑，而发展到最后阶段，凹坑处不断加深就会出现穿孔甚至叶片脱落。
水轮机转轮叶片裂纹分析及处理水轮机转轮的叶片出现裂纹会严重威胁水电厂的安全经济运行。
通过对水轮机转轮叶片进行有限元计算分析，得出应力过于集中通常是叶片裂纹产生的主要原因，此外，叶片也存在设计、制造、运行方面的问题，为此，介绍了水轮机转轮叶片裂纹金属无损探伤的常用处理方法和一般工艺。
水轮机转轮叶片裂纹的频繁产生，对机组安全运行构成很大威胁，也给电厂带来极大的经济损失，因此，分析裂纹产生原因，并对易产生裂纹部位进行无损探伤检查，对及时处理缺陷，消除事故隐患是十分必要的。
1裂纹产生原因分析1.1应力集中采用有限元计算分析得出，转轮在水压力及离心力的作用下，大应力区主要分布在转轮叶片周边上，按第三强度理论计算的相当应力沿叶片周边的分布。
转轮叶片存在四个高应力区，他们的位置在叶片进水边正面(压力分布面)靠近上冠处；叶片出水边正面的中部；叶片出水边背面靠近上冠处；叶片与下环连接区内。
1.2铸造缺陷及焊接缺陷铸造气孔、铸造砂眼等在外部应力的作用下可能会成为裂纹源，造成裂纹的产生。
由于转轮叶片与上冠、下环的厚度相差大，在冷却过程中易产生缩孔、疏松等。
铸焊结构的转轮，若焊接工艺不当或焊工没有按照焊接工艺的要求进行焊接，在焊缝及热影响区也会出现裂纹。
1.3原设计问题转轮叶片与上冠、下环间的过渡R角设计较小，引起应力集中。
1.4运行上的原因长期低负荷、超负荷或在震动区运行会使叶片在交变应力作用下产生裂纹或裂纹情况加剧。
2裂纹无损探伤检查在大修时对转轮进行无损探伤检查，及时处理缺陷，消除事故隐患是十分必要的。
严重的裂纹等缺陷用肉眼和放大镜外观检查即可发现，但较细小的缺陷和内部的缺陷必须用无损探伤检查。
常用的无损检测方法有以下几种：磁粉探伤、渗透探伤、超声波探伤、金属磁记忆、射线检测等。
裂纹易于产生的应力集中部位，如叶片进水边正面(压力分布面)靠近上冠处、叶片出水边正面的中部、叶片出水边背面靠近上冠处、叶片与下环连接区等部位，由于透照布置比较困难，不能用射线透照法进行无损探伤。
