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2#5万汽轮机组主汽门螺栓断裂失效分析37112219860626****日照钢铁控股集团有限公司37060220040612****烟台青华中学主汽门紧固螺栓采用热紧双头螺栓，型号M56x4，共16颗，其中1颗断裂失效。
自上次大修后更换至今，运行约4年，即3.5万小时。
从断貌、光谱、金相三个方面对螺栓失效进行分析，并对螺栓进行拉应力强度校核，分析螺栓断裂失效原因，防止类似事件再次发生。
一、M56螺栓断貌分析图1 M56紧固螺栓宏观断貌由图1（左）知：裂纹由位置点1向位置点2扩展，呈放射状；裂纹收敛处（结合处）为裂纹源，即为位置点1处；位置点2处为最后撕裂位置。
由图1（右）知：断裂失效发生于螺纹根部，此处加工因尖角易产生应力集中。
二、M56螺栓光谱分析对螺栓表面进行打磨，对断裂螺栓进行光谱分析，各元素含量如图2.图2 螺栓元素含量表通过对螺杆表面进行光谱分析，检测元素符合材质20Cr1Mo1VTiB标准要求。
依据DL/T439—2006标准，其材质最高使用温度为570℃，室温下其强度极限为785MPa，屈服极限为685MPa。
主汽门蒸汽温度约535℃，20Cr1Mo1VTiB材质能够满足工况要求。
三、M56螺栓金相分析图3 M56螺栓试样腐蚀后图4 M56螺栓试样组织图调质金相组织图由图3可知，试样在做腐蚀处理后，表面呈现明显的异常组织，见图红框内；对使用进行金相分析，试样组织为马氏体，该组织通常由淬火热处理获得，该组织使得材料较高的硬度，但同时带来较高的脆性；通常再进行回火处理进行调质。
调质后组织为回火索氏体，其组织均匀有良好的韧性和塑性，具有较高的强度，具有良好的综合力学性能。
四、螺栓校核分析通过现场了解，蒸汽压力约8.83MPa，主蒸汽门截面直径约350mm，则蒸汽产生的推力F:通过16颗M56x4螺栓将主汽门法兰进行固定，应力截面积2144mm²，螺杆中心存在φ20的加热孔，则螺栓实际承载面积S约：假设螺栓均布受力，则单颗螺栓承受的拉应力δ：通过对螺栓强度校核分析，550℃下，20Cr1Mo1VTiB的蠕变极限所需应力值为185MPa，单颗螺栓承受拉应力为30MPa小于蠕变极限所需应力值，说明螺栓不会发生条件蠕变。
高温高压合金钢螺纹损坏原因分析及修复方法介绍针对我厂检修工作中经常遇到的螺纹损坏问题，结合几次螺纹修复工作，不断完善螺纹修复方法，总结了螺纹损坏后如何进行的修复方法。
并在我厂2 #机组通流改造的工作中，汽轮机调门螺栓更换过程，采用了文中介绍的方法，较好的解决了高温高压大直径断螺栓取出问题。
下面对螺栓损坏原因进行简单分析，及工作中遇到断丝如何处理进行简单介绍。
一损坏原因分析：1、检修工艺不规范，在螺栓安装时表面清理不干净，有毛刺，，螺纹没有仔细检查，表面有伤痕。
2、在安装螺栓时，螺栓加热器功率偏小，使螺栓受热不均，加热时间过长，导致螺栓螺纹部分温度过高而胀住。
3、螺栓及螺母选用的材质不匹配，导致热紧后部分螺纹受伤或变形。
4、螺纹经长期高温工作，表面产生高温氧化物，螺纹之间出现咬合现象。
在松螺栓时，由于氧化物的撕拉与剥落，在螺纹表面拉出毛刺；5、螺纹加工质量不好，松紧不适，粗糙度较大。
二、螺纹损坏后的修复：高温合金钢螺纹的损坏主要有三种类型：1、外螺纹损坏；2、内螺纹损坏；3、螺纹断裂。
对于表面不是缺损性的螺纹损坏，如有毛刺、表面有轻度氧化层等，正常情况下可用相应的板牙或丝锥对受损的丝牙进行修复。
对于螺纹损坏严重或某些特殊的螺纹（没有合适的丝锥或板牙），可以采用以下方法予以修复。
1、外螺纹的修复1、1损坏的外螺纹如果处于螺杆的有效旋合范围之外，可以考虑在完好螺纹长度足够用的情况下用角磨将损坏的螺纹磨去，用锉刀修光螺杆，去除毛刺。
如果损坏螺纹处于螺杆端部，还应注意将有效螺纹的起始处用什锦挫修正。
1、2如螺纹有效长度较短或无法通过调整垫片厚度将损坏螺纹移至有效旋合范围之外的，必须对螺杆进行整体修复。
根据螺纹损坏情况，分别可以按以下方法处理：1、2、1对于出现螺纹崩牙或不全的，可根据螺栓的材质选用合适的焊条进行焊补，然后利用角磨和锉刀进行修整。
为避免修锉过度，修整时应注意留有少许余量，在下一步的用螺母理丝时，余量部分可以被理去1、2、2选用合适的螺母来修复丝杆，螺母旋至根部后退出，检查螺纹表面，在用螺母修复螺杆处应留下痕迹，否则考虑更换合适的螺母。
汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策略摘要：在汽轮机机组当中，由于螺栓的数量众多，其市场价格也比较高。
若不能科学合理、准确地处理，将导致螺栓损坏，导致螺栓维修周期延长，维修的成本增加，在这种情况下，加强螺栓维修工作是非常有必要的。
因此，本文将深入分析汽轮机检修时螺栓破损的原因，并提出相应的处理方法，以便更好地减少维修成本，节约能源，保证相关设备的有效运转。
关键词：汽轮机检修；螺栓损坏；原因剖析；应对策略1螺栓检修基本程序①拆卸螺栓。
汽轮机的螺栓是相互联系的，因此，在拆卸的过程当中，必须确保其金属部分的温度在80摄氏度左右。
按螺栓的装配状况，将其按顺序排列，并进行编号，以免在以后的装配当中出现各种不同尺寸的螺栓，延误了回装。
②检修和维修螺栓。
在维修之前，应先做好拆卸、清理螺钉、螺帽等的准备工作，以确保零件的清洁。
其次是正规的检查，包括螺丝过紧和试扣，如果螺丝和松下的螺钉都比较好安装，就表示没有任何的损伤；相反，有问题，必须进行调查。
最后，采用适当的维修办法，以确保螺钉的完整和螺钉的表面平整。
③回旋螺栓。
首先将螺栓进行冷压，然后进行热压，然后根据正确的安装程序，依次进行回装，并确保螺栓扭矩的正确设定。
但是，上述技术及流程中仍有缺陷，例如螺栓损坏程度的检查，螺栓损坏问题未细化，对维修的效果有一定的影响。
2螺栓损坏的原因分析2.1检修中螺栓的螺牙咬死所谓的螺牙就是一种与牙齿形状相似的螺栓外形，由于其咬合的原因，会造成螺栓的损伤，从而影响到螺栓的正常工作。
实际应用当中，因咬死而导致的齿根咬死，如下扣咬死、螺栓咬死等，对涡轮机螺栓的安全性造成了很大的影响。
造成螺钉咬死的主要因素有：①螺钉的制作质量不可靠，采用的热处理方法不够合理；②在工艺过程当中，不能在螺纹上涂上防烧抗咬合剂，从而影响到螺纹的加工质量；③在加工过程当中，螺纹上的残余杂质没有及时清除，会影响到加工效率。
同时，由于螺栓长期处于高温状态，其表面会产生氧化层，从而对螺钉、螺栓的安全性能产生一定的影响。
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策作者：万菊平来源：《科学与信息化》2017年第01期摘要众所周知，螺栓在汽轮机设备当中是非常重要的一个组成部分。
本文将结合目前在汽轮机组方面进行检修的实际情况，详细描述造成螺栓损害的原因，并且立足实际寻找到正确的处理策略，以此来提升汽轮机检修后机组整体运行的稳定性及安全性。
关键词汽轮机检修；螺栓损坏；原因汽轮机螺栓包括抽气管、主气门、高压导气管以及调门法兰螺栓等，主要是指高温高压的汽缸螺栓。
在机组运行中以合金材质为主的高温螺栓承受着巨大的紧力和应力。
汽缸利用多种螺栓来保证密封面的严密性，使高温高压的蒸汽在汽缸内做功。
汽缸螺栓是连接上下缸两半的工具，也是一种使汽缸保持良好密封性的紧固件。
螺栓可以在很高的温度下工作，对于大功率汽轮机组来说，汽缸螺栓的工作温度在500℃以上，而在汽缸各部件中汽缸法兰螺栓承受的应力最大。
因此，要严格按照相关工艺对汽缸螺栓进行检修，在检修中不能有一丝一毫的疏忽，尽量避免发生漏气或设备损坏事故。
1 螺栓的检修工艺1.1 拆卸首先，要将汽缸调节级金属温度降到80℃，这样可以松汽缸螺栓。
绝大多数的汽缸螺栓都是热紧螺栓，因此在松螺栓时可以使用电加热棒。
螺栓拆下来之后应按标号进行存放，螺栓与螺帽要做到一一对应，还应按编号放好配套垫圈并记住各自的位置。
在拆卸的过程中要严格按照规定的顺序进行，通常情况下会选择从中部开始往两侧对称拆卸。
1.2 检修清理并打磨汽缸螺栓的螺帽、螺扣及栽丝，除掉毛刺和氧化皮，然后用丝锥过扣，在回装之前应全部试扣，可以轻松旋入旋出时即为合格。
螺栓的螺扣如有损伤，可使用三角锉刀进行仔细的休整扣齿，还可以在车床上过扣，使其光滑易用为止。
同时，积极配合监督部门对汽缸螺栓进行金属监督，仔细检查螺栓的材质、硬度、组织以及外观损伤，不符合要求的应及时更换。
在更换新螺栓时，其材质、长度、尺寸、编号应和旧螺栓保持一致。
1.3 回装在回装螺栓时应遵循先冷紧后热紧的原则，按照检修规程的要求确定冷紧、热紧的顺序，与拆卸时的顺序保持一致即可。
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策摘要：汽轮机组中存在着大量的螺栓，如果在维修中没有得到正确的处理，不仅会导致螺栓的损坏，而且还会导致维修周期的加长，从而增加维修费用，还会对设备造成不同程度的损伤，影响到蒸汽机组的安全和效率。
鉴于此，本文从汽轮机中螺栓检修的基本流程出发，对螺栓损伤的成因进行了分析，并提出了有针对性的对策，从而保证了机组的安全稳定运行。
关键词：汽轮机；检修；螺栓损坏；原因及对策一般来说，我们所说的螺栓指的是高压、高温螺栓，它不仅包括主汽门、连通管、调节气门、高压导气管和汽缸法兰螺栓，还包括各个轴承紧固螺栓。
因为在正常的情况下，汽轮机需要承受很大的压力，而且在机组的工作中，螺栓的工作状态是不断的做功，所以，在这样的工作条件下，螺栓会因为承受了很大的应力而产生疲劳，从而造成设备的破坏。
根据某电厂的一次检修，对造成螺栓损坏的因素作了详细的剖析，并根据工作实践，提出了相应的解决措施，从而提高了机组的安全性和稳定性。
1 汽轮机中螺栓检修基本流程分析为了提高汽轮机螺栓维修工作的效率和质量，需要对螺栓的维修基本过程进行合理的设定，并结合科学的维修工艺，对存在的问题进行及时妥善的处理。
汽轮机螺栓检修的基本程序是这样的。
首先，正确而有效的拆除螺栓。
在高效地拆除涡轮螺栓时，需要将金属表面的温度降到80℃以下，才能保证以后工作的正常进行。
拆除完毕后，应将螺栓保存好，并对其进行编号，这样才能保证检修的顺利进行。
其次是对螺栓的检查和维护。
检修前要做好准备工作，即一一拆开清理螺扣、螺帽等，去除氧化皮，保证零件的清洁。
如果螺母安装顺利，松开螺母，那就说明螺母没有问题，如果有问题，那就需要检查。
同时，要正确地选用维护方式，保证螺栓的良好状态和螺栓的表面光洁。
最终，在检修结束后，及时返回安装。
做完螺栓检修工作后，要立即回装。
在回位时，需要在合理的次序支撑下，对螺栓进行冷紧，热紧作业。
在实际工作中，需要对力矩进行有效的控制，并严格执行密封处理，从而保证螺栓的安全使用，避免出现漏气的情况。
汽轮机高温紧固件（高温螺栓）蠕变脆性断裂案例高温螺栓是汽轮机设备中重要部件之一，连接着汽轮机汽缸、主汽门、调节气门及导汽管等高温部件，确保机组在运行过程中不发生泄漏。
我公司近期高调门盖螺栓多台机组发生断裂，严重威胁机组的安全运行，所幸机组检修期间发现及时，未造成螺栓脆性断裂伤人恶性事故，因此高温紧固件断裂失效值得借鉴排查。
1事件经过及处理2017年12月份，某电厂#4机组检修过程中发现规格为M20×80高调门阀盖螺栓（见图1）断裂，其中4-1调门断裂13根，4-2调门断裂11根，4-3调门断裂13根，4-4调门断裂8根，共计45根，断裂螺栓达70%，随机将断裂螺栓送检，并将64根螺栓全部替换。
针对此不安全情况，对备用的#2机组进行同类问题排查，同样存在螺栓断裂的情况（10根），其中2-3高调门盖螺栓断裂最多，达7根。
图1图22原因分析该电厂#4机组累计运行24906h,启停9/9次，高调门阀盖螺栓设计材质为20CrlMolVTiB，宏观断口呈脆性断裂形貌（见图2），有过载断裂倾向。
裂纹起始于第一个螺纹丝扣尖端，其断口比较粗糙，呈结晶颗粒状，一部分属于旧的裂纹，其表面已有严重锈斑，并且无金属光泽；另一部分为新断口，具有金属光泽，为结晶状断口。
这种现象说明螺栓在断裂前已有裂纹存在，裂纹发展到一定程度后发生的断裂。
理化分析结果：①螺栓化学成分分析结果所含合金元素含量均在标准要求范围内，与设计材质相符；②螺栓硬度检验结果均在180-200HB之间，远低于标准要求（255-293HB），力学性能下降明显；③断裂螺栓抽样送检，其金相组织晶粒粗大，晶粒度级别为2级。
综上所述，20CrlMolVTiB螺栓生产过程中出现粗晶，导致蠕变断裂韧性降低，在高温长期运行下，力学性能进一步下降，使用性能不满足运行要求，导致螺栓大面积断裂。
3高温螺栓20CrlMolVTiB断裂因素3.1具有蠕变脆性由于自身的特点，20CrlMolVTiB螺栓具有严重组织遗传性，其在生产过程中经常出现粗晶现象，即低倍试验中出现肉眼可见的、在不同角度的光线下呈现不同色泽与光亮度的多边形颗粒斑块（混晶）。
汽轮机检修中螺栓损坏原因分析及对策研究发布时间：2022-11-29T12:01:47.102Z 来源：《科学与技术》2022年8月15期作者：张新强[导读] 螺栓是一种汽轮机结构当中十分重要的组成部分张新强大唐陕西发电有限公司灞桥热电厂陕西省西安市 710038摘要：螺栓是一种汽轮机结构当中十分重要的组成部分，在实际的工作开展中，往往会起到十分重要的作用。
因此，一旦在运行过程中，出现螺栓的损坏问题，就会导致直接影响到汽轮机组的实际运行。
因此，为了保障系统的稳定运行，就需要在进行汽轮机检修中，重视起检修的技术使用，全面提升汽轮机系统的运行性能。
在本文的分析中，主要阐述汽轮机检修当中的螺栓损害问题，并提出相应的检修处理途径，为相关领域的工作人员提供一定的技术参考。
关键词：汽轮机；螺栓损坏；螺帽咬死引言：在当下汽轮机出现了质量问题之后，就会直接导致汽轮机出现运行的故障问题，无法继续运行。
为了实现对这个问题的处理，就需要相关运维人员结合起实际的螺栓损坏的情况，采用针对性的处理方式，及时恢复螺栓的实际效能，保持汽轮机组的稳定运行。
1 研究背景汽轮机机组的运行过程中，螺栓结构是其中内部十分重要的组成部分。
当前进行汽轮机组的螺栓结构的设计中，基本上采用两种形式，分别为高温螺栓与高压螺栓这两种类型。
这两种螺栓的使用，要结合起实际的使用情况，以及在不同部位当中进行科学合理的调节，才可以保持汽轮机的稳定运行。
当前进行汽轮机的使用环节，由于运行情况较为复杂，经常会出现汽轮机的螺栓损坏问题，一旦出现这样的问题，在严重情况下会导致系统无法保持较强运行能力，以此就需要在进行处理的过程中，利用针对性的维修技术，及时的解决这样的质量问题，尽快的恢复汽轮机的运行性能，避免出现一定的质量问题[1]。
2 汽轮机螺栓检修流程对汽轮机内部的螺栓进行实际的检修工作开展中，为了进一步的保障实际检修工作开展的准确性，就需要积极的基于实际的检修工作流程，进行科学合理的分析以及处理。
汽轮机检修中螺栓损坏原因剖析及应对策摘要：螺栓作为汽轮机的重要组成部分，通常耐高温、高压，具有抗磨损性能。
在汽轮机正常运行的情况下，螺栓处于持续受力的状态，故在汽轮机实际检修过程中，经常表现出不同程度的损坏。
此外，若在高压导汽管、连通管、主汽门、调节汽门等部位选用不适用的螺栓，也将制约汽轮机安全、稳定、高效运行。
因此，在汽轮机检修过程中，应加强螺栓维护与更换，尤其应探究切实有效的防护措施。
鉴于此，文章对汽轮机检修中螺栓损坏原因进行了研究，然后提出了相应的应对措施，以供参考。
关键词：汽轮机检修；螺栓损坏；应对策略1汽轮机中螺栓损坏的原因剖析1.1检修中螺栓的螺牙咬死所谓的螺牙是一种类似于牙齿形状的螺栓外形，其咬死现象的出现，导致螺栓损坏，影响着其正常使用。
实践过程中损螺牙咬死所涉及的部分较多，像底扣咬死、螺栓咬死等，给汽轮机中螺栓的安全性能带来了潜在威胁。
引发螺牙咬死问题的原因包括：（1）螺栓加工过程中的质量不可靠，选用的加热工艺并不合理；（2）加工中未将防烧剂抗咬合剂涂抹在螺纹上，影响着螺纹加工质量；（3）加工中螺纹上残留的杂物未进行及时清理，影响着加工有效性。
与此同时，长时间处于高温环境下的螺栓，其表面会形成氧化皮，并在较大挤压力的作用下影响着螺扣、螺栓的安全性能。
随着时间的推移，若螺纹表面的氧化镁被破坏时，将会出现毛刺，引发螺牙咬死问题。
1.2检修中螺栓裂纹与断裂若汽轮机检修中发现螺栓存在一定的缺陷时，会引发其裂纹与断裂问题。
比如在加热的时候受热不均匀，会导致局部温度分布不均。
其次，螺栓应力太过集中、预紧力太大或者装配技术缺乏科学性等也是造成螺栓裂纹、螺栓断裂的常见原因。
也有可能是由于螺栓自身的材料质量较差，在冶炼的时候容易产生元素偏析问题，这样会导致螺栓体发生“粗颈”情况。
而且如果螺栓安装方式不合理，很容易使螺栓应力过度集中，预紧力太大、装配技术不科学的话也会导致螺栓裂纹，甚至断裂。
1.3汽缸中分面泄露汽缸中分面泄露也是一个重要问题，检修人员在实际工作中，如果对于螺帽拧的过紧，就会受到拉应力的影响，这在后期连接过程中，极其容易出现侧漏等问题。
