冷却塔风机叶片断裂原因分析及处理措施

风力发电机组叶片裂纹的分析与预控措施摘要：风能几乎不产生环境污染。

对风力机的核心要求是更高的发电效率和更少的维护成本。

风力机中最常见的结构损坏类型是叶片损坏。

风力机叶片的损坏不仅会缩短风力机的寿命和发电效率，还会增加监测误差、安全风险和维护成本。

此外，叶片成本一般占风机总成本的15%～20%。

修复叶片损坏所需的时间最长，成本最昂贵。

因此，叶片的早期运维对于风电机组的故障避免、维护规划和运行可持续性具有重要意义。

关键词：控制技术；风力发电；叶片1风力机叶片的裂纹损伤风力发电机定浆叶片采用叶尖和叶片主体分离设计,碳管是叶尖和叶片主体的连接轴。

某大型风电叶片的碳管出现裂纹或发生断裂,严重影响了风力发电机得正常运行。

叶片的损伤一般包含如下几类：（1）连接蒙皮和主梁法兰的胶黏剂层的损伤；（2）前缘或后缘开裂；（3）夹芯层和主梁腹板面损伤；（4）蒙皮和主梁层合板内部损伤；（5）层合板纤维断裂和层压破坏；（6）蒙皮屈曲；（7）胶衣开裂和脱落。

根据统计，叶片的典型损伤易发区域如下：（1）叶根；（2）最大弦长位置。

研究人员一般采用断裂力学方法表征损伤的萌生和增长。

损伤的扩展取决于裂纹尖端的应变能释放率。

计算分层扩展的最常用方法称为虚拟裂纹闭合技术（VCCT）。

闭合所有裂纹所需的功用于计算应变能释放率。

有限元分析是模拟裂纹扩展的最常用方法。

早期叶片损伤主要归因于制造缺陷。

对叶片影响最大的缺陷类型主要包括褶皱、孔隙和分层。

这些缺陷在类型、尺寸和位置上具有随机性，并且能够大大降低了叶片的力学性能。

例如，由于面外褶皱，主梁和叶根的静态抗压强度和刚度降低。

面内褶皱会导致静态拉伸强度降低。

除上述因素外，黏合缺陷会导致叶片后缘更容易受到损坏。

除制造缺陷，降水和碎片同样是导致叶片损伤的重要原因。

雨水、冰雹、烟雾和含沙风容易导致前缘侵蚀。

不均匀的积冰会导致旋转不平衡，进而导致发局部损伤甚至失效。

此外，水如果通过预先存在的裂缝、表面缺陷或螺栓接头进入叶片，可能会导致叶片树脂和芯材性能显著下降，并且导致叶片重量增加和力学性能退化。

风机叶片断裂的可能原因以风机叶片断裂的可能原因为标题，我们来探讨一下风机叶片断裂的背后原因。

风机叶片是风机的重要组成部分，其负责将风能转化为机械能，但在使用过程中，有时会发生叶片断裂的情况。

以下是一些可能导致风机叶片断裂的原因。

1. 材料质量问题：风机叶片通常由玻璃纤维增强塑料（FRP）或碳纤维等材料制成。

如果材料质量不达标，可能会导致叶片强度不足，从而增加断裂的风险。

2. 制造工艺问题：风机叶片的制造过程中，如果工艺不当，比如温度控制不准确、固化时间不充分等，可能会导致叶片内部存在缺陷或应力集中，从而增加断裂的可能性。

3. 动态负荷过大：风机在运行过程中，叶片会承受来自风力的动态负荷。

如果风力过大，超过了叶片的承载能力，叶片就有可能发生断裂。

4. 腐蚀和疲劳：风机叶片长期暴露在恶劣的环境中，如海洋环境中的盐雾、酸雨等，会导致叶片表面的腐蚀和材料的老化。

同时，长期的往复运动也会导致叶片材料的疲劳积累，从而增加断裂的风险。

5. 外部冲击和振动：风机叶片在运行过程中可能会受到外部冲击或振动的影响，比如冰雹、鸟类撞击、机械故障等。

这些外部因素会对叶片造成额外的应力，从而导致叶片断裂。

6. 设计缺陷：风机叶片的设计也可能存在缺陷，比如结构不合理、材料选择不当等。

这些设计缺陷会导致叶片在运行过程中承受过大的应力，从而增加断裂的风险。

7. 维护不当：风机叶片在使用过程中需要进行定期的维护和检查，包括清洁、涂层修复等。

如果维护不当，比如长时间的积尘、涂层破损等，会导致叶片表面的腐蚀和材料的老化，进而增加断裂的概率。

风机叶片断裂可能由多种原因引起，包括材料质量问题、制造工艺问题、动态负荷过大、腐蚀和疲劳、外部冲击和振动、设计缺陷以及维护不当等。

为了减少叶片断裂的发生，需要加强对叶片材料的质量控制，改进制造工艺，加强对叶片的维护和检查，并进行合理的设计和优化。

只有综合考虑这些因素，才能提高风机叶片的可靠性和使用寿命。

报告编号：2024-05-04-07-605报告日期：2024年5月4日报告人：XYZ（责任人）报告目的：分析和说明2024年5月4日7号机605风机叶片断裂事件的原因和影响，提出相应的解决方案和改进措施。

一、事件概要2024年5月4日，7号机605风机发生叶片断裂事件。

事件发生时，风机正在正常运行中，突然出现巨大声响和振动，导致叶片断裂并散落在周围区域。

事故导致的风机停机，同时引发了一系列安全隐患和生产中断问题。

二、事件原因分析经过对事件的调查和分析，我们得出以下原因：1.设计缺陷：风机叶片的设计存在问题，使用的材料强度不足，无法承受长时间高速旋转的负荷。

叶片的形状也不符合风机运行的流体力学原理，导致在高运行速度下易发生断裂。

2.制造问题：在风机叶片的制造过程中，存在一些制造缺陷，如焊接不牢，材料内部存在缺陷等。

这些问题进一步削弱了叶片的强度，在运行中容易发生断裂。

3.维护保养不到位：叶片的定期维护保养工作没有得到充分重视，导致叶片的磨损和疲劳程度加剧，从而加速了断裂的发生。

没有进行定期的叶片检查和修复，进一步加大了风机发生断裂的风险。

三、事件的影响1.安全风险：风机叶片的断裂导致了周围区域的隐患，如飞溅物、损坏设备、工人受伤等。

事故发生时，没有有效的应急措施，加剧了安全风险。

2.生产中断：风机的停机导致了部分生产线的中断，造成了产量下降和订单推迟交付等问题，对公司的运营和利润产生了负面影响。

3.声誉损失：由于事件的严重性和影响范围，公司的声誉受到了一定的损害，可能会影响公司的客户和合作伙伴关系。

四、解决方案和改进措施针对该事件的发生，为避免类似事故再次发生，我们提出以下解决方案和改进措施：1.设计改进：重新评估叶片的设计，并对叶片的材料和形状进行优化，确保其能够承受长时间高速旋转的负荷，并符合风机运行的流体力学原理。

2.制造质量控制：加强对叶片制造过程的质量控制，确保焊接牢固，材料无缺陷，从而提高叶片的强度和可靠性。

叶片损坏的现象、原因及处理
叶片损坏是指风力发电机或者风扇等设备中的叶片出现破损、
断裂或者变形的现象。

这种损坏可能会导致设备性能下降甚至完全
失效，因此需要及时处理。

叶片损坏的原因可能有多种，包括以下
几点：
1. 外部碰撞，叶片在运行过程中可能会受到外部物体的撞击，
比如风力发电机叶片可能会被飞离的物体或者鸟类撞击，导致叶片
损坏。

2. 材料疲劳，叶片长时间受到风力或者其他外部力的作用，可
能导致材料疲劳，从而出现裂纹或者断裂。

3. 制造缺陷，叶片在制造过程中可能存在缺陷，比如材料不均匀、结构设计缺陷等，可能导致叶片在运行过程中损坏。

处理叶片损坏的方法可以从多个角度来考虑：
1. 检修维护，定期对叶片进行检查，及时发现潜在的损坏迹象，采取维修措施，可以有效减少因叶片损坏而导致的故障。

2. 强化设计，对叶片的材料和结构进行优化设计，增加其抗风能力和抗外部冲击能力，减少损坏的可能性。

3. 及时更换，一旦发现叶片损坏，应及时更换叶片，以免影响设备的正常运行。

4. 加强保护，可以在叶片周围增加防护措施，比如安装网罩或者其他防护设施，减少外部物体对叶片的损坏。

总之，对叶片损坏问题，需要综合考虑预防和及时处理两个方面，以确保设备的安全运行和性能稳定。

660MW 空冷机组空冷风机叶片 U 型螺栓断裂原因分析与处理摘要：锡林浩特发电厂在进行空冷岛定修时，发现风机叶片u型螺栓存在断裂情况，对螺栓的材质、硬度等进行金相检查，并结合螺栓的断口的宏观检查及断裂螺栓的分布情况，确定为所在地区季风影响，造成螺栓疲劳断裂，对存在问题的螺栓进行更换，确保机组安全稳定运行。

关键词：空冷机组;空冷风机 ;叶片螺栓;螺栓断裂1.机组概述锡林浩特发电厂共两台空冷机组，1号、2号空冷岛朝向南，东西向并排布置，锡林浩特地区南向、西向季风较多，最大风力10级。

根据空冷岛风机螺栓断裂情况分布统计，螺栓断裂情况主要集中在空冷岛边缘区域迎风侧。

表1 1号机空冷岛风机螺栓断裂分布图表表2 2号机空冷岛风机螺栓断裂分布图表（1）宏观检查，疲劳断口由疲劳裂纹源区、疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区组成，从 U 型螺栓断口分析，断口处没有明显变形，断口齐整，具有典型的“贝壳”状“海滩状”条纹，具有疲劳断口的典型特征，据此可判断螺栓断口为疲劳断口。

图一疲劳断口示意图图二风机螺栓断口图（2）微观检查：用扫描电镜对螺栓断口处进行检测，微观形貌图断口区存在韧窝特征，据此断定螺栓断口为疲劳断口。

图三螺栓断口微观形貌图1.材质检查：图四螺栓材质分析1.原因分析风机组运行过程中，进风口对周围环境形成负压区，外部气流不断汇入。

由于自然环境中，不同季节不同时段会出现不同强度的自然风，特别是较强的横向自然风，会使风机流场产生大的波动，影响风机组的运行状态，这就相当于在风机叶片上施加了不同频率、不同强度的附加外力，风机在不间断外力作用下，会产生两种结果：⑴ 在不间断挥舞方向外力作用下，造成 U 型螺栓与叶片叶根接触处产生疲劳损伤，造成 U 型螺栓松动，在叶片带动下 U 型螺栓与螺栓过孔不断碰撞、挤压，造成螺栓疲劳损伤，损伤达到一定程度后断裂。

⑵现场实际使用过程中，虽然在风机选型时，考虑了横向风对风机整体性能的影响，选型及叶片设计时已适当增加安全系数，但是由于横向风是实时变化的，它对风机的影响也是不确定的，所以从风机方面提高安全系数效果不明显。

风机运行中常见故障及处理措施分析
风机是工业生产中常用的设备之一，其运行中常会出现故障。

本文将针对风机运行中
常见的故障进行分析，并介绍相应的处理措施。

风机运行中常见的故障之一是电机故障。

电机故障可能是由于供电不稳定、电压过高
或过低等原因引起的。

处理措施包括检查供电电压是否正常，并采取相应的电压调节措施；还需检查电机的绝缘情况和电机轴承是否正常，如有问题需要及时更换。

叶轮断裂是风机运行中的另一常见故障。

叶轮断裂可能是由于材料质量不好、受力不
均匀或使用时间过长等原因造成的。

处理措施包括定期检查叶轮的磨损情况，如有磨损严
重或损坏的情况需要及时更换；在风机的设计和生产过程中，要注意选择质量好的材料，
并确保叶轮的受力均匀。

风机的轴承故障也是常见的故障之一。

轴承故障主要由于润滑不良、使用时间过长或
轴承本身质量问题引起的。

处理措施包括定期检查轴承的润滑情况，保证润滑油的充足并
及时更换；还需在风机的设计和生产过程中选择质量好的轴承，并遵守轴承的使用寿命。

风机的风叶磨损也是常见的故障之一。

风叶磨损可能是由于粉尘、颗粒物等杂质的摩
擦和冲击造成的。

处理措施包括定期清理风机周围的杂质，并进行风叶的维护和更换。

风机运行中常见的故障包括电机故障、叶轮断裂、轴承故障、转子不平衡和风叶磨损等。

对于这些故障，我们可以采取相应的处理措施，如检查供电电压、更换叶轮或轴承、
注意转子的平衡性、定期清理风机周围的杂质等。

只有及时发现和处理故障，才能确保风
机的正常运行，并保证工业生产的顺利进行。

动叶可调轴流风机叶片断裂的原因分析及预防措施摘要：国华惠州热电分公司FAF型动叶可调轴流送风机曾在运行中发生叶片全部断裂的事故，对机组的安全、经济运行造成了严重的影响，本文针对本次事故进行了分析研究，得出了造成叶片断裂的事故原因，并提出了相应的预防措施，为动叶可调轴流风机的维护提供参考依据。

关键词：动叶可调轴流风机；叶片断裂；分析；预防0 引言随着火力发电机组单机容量的增大，深度调峰的需求随之增大，越来越多的机组选择动叶可调轴流风机，就是利用了其低负荷区域效率较高、调节范围广、反应速度快、调节精准的优点，在一次风机、送风机、引风机、脱硫增压风机都有使用。

火电厂锅炉风烟系统的风机在机组运行中扮演着非常重要的角色，由于其没有备用设备，一旦发生故障停运，便会造成机组负荷严重受限甚至锅炉灭火、跳机的危险，所以风机的可靠性直接影响着机组的安全、经济运行。

1 风机概况国华惠州热电分公司一号炉送风机型号为FAF19-9.5-1，单级动叶可调轴流式风机，为上海鼓风机厂有限公司从德国TLT公司引进技术后国产化，于2010年4月16日投产，风机共有14片动叶片，叶型为16NA16，叶片材料为HF-1（铸铝合金），叶片调节范围-30°～15°，风机转速n=1490 r/min。

2 事故经过2011年8月1日20时14分，一号机组负荷330MW，11送风机动叶开度80%，12送风机动叶开度76%，突然12送风机振动大报警，电流从32A突降到25A，风机出口压力、二次风量等参数均产生较大变化，立即到就地检查发现风机实际振动大且伴有异音，随即判定12送风机发生了严重故障，立即隔离进行检修。

揭开风机大盖检查发现风机14片叶片全部在约1/2高度处断裂，其中有两片动叶片产生较严重的漂移，与其它叶片角度偏差较大，叶片根部有油迹渗出。

启动润滑油站进行叶片传动发现发生漂移的两片叶片不动作，于是解体其叶柄轴承发现轴承保持架磨损破裂，且无润滑脂，处于干摩擦状态，解体所有叶柄轴承检查发现均有不同程度的缺润滑脂现象。

1.1.1.1.1.2叶片断裂处置方案2016—01—01发布2016—01—01实施目录1总则 (1)2事件特征 (1)3组织机构及职责 (1)4应急处置 (2)5注意事项 (2)叶片断裂处置方案1 总则1.1 编制目的为安全高效有序地做好风电场风机火灾事故的应急处置工作，避免或最大程度地减轻火灾事故造成的损失，保障员工生命和企业财产安全，维护社会稳定。

1.2 编制依据《电力企业现场处置方案编制导则》《火灾事故专项应急预案》1.3 适用范围适用于本企业叶片断裂现场应急处置和应急救援工作。

2 事件特征2.1 危险性分析及事件类型（1）风机超速保护故障,可能造成风机叶片断裂。

（2）风机振动值超过保护动作值而保护拒动时,将会造成设备损坏。

（3）雷雨天气受雷击，可能造成叶片断裂。

（4）大风、台风期间，风机不能正常偏航，可能会造成叶片断裂。

以上问题一旦发生都将可能危及人身和设备安全,造成叶片断裂事故的发生。

2.2 事件可能造成的危害程度2.2.1 风机发生叶片断裂不但造成风机但本身损坏，还会危及人身伤亡及周围事物的损坏。

2.3 事前可能出现的征兆2.3.1 叶片断裂塔筒连接螺栓松动、偏航系统故障、变桨系统故障、恶劣天气（台风、雷雨等）、保护失效。

3 组织机构及职责3.1 成立应急救援指挥部总指挥：运维部主任成员：风电场负责人、专工、安监人员、运维人员、外委单位负责人3.2 指挥部人员职责3.2.1 总指挥的职责：全面指挥突发事件应急救援工作。

3.2.2 风电场负责人的职责：组织、协调本部门及外委单位人员参加应急处置和救援工作。

3.2.3 专工的职责：汇报有关领导，组织现场人员进行先期处置。

3.2.4 运维人员职责：发现异常情况，及时汇报，做好运行方式的调整和故障设备的隔离。

3.2.5 外委单位负责人职责：及时赶赴现场，了解、分析现场状况，并组织消除设备缺陷。

3.2.6 安监人员的职责：监督安全措施落实和人员到位情况。

凉水塔风机安全运转因素凉水塔风机安全运转因素摘要：本文主要论述风机电机底板撕裂和风机风叶紧固螺栓断裂两个方面故障产生的原因及采取的措施。

关键字：电机底板裂纹、联轴节改进、螺栓断裂、预防措施引言一般化工厂凉水塔风机均为轴流风机，其结构是由电机-轴-支撑轴承-减速机以及风叶组成，减速机为三级齿轮传动减速，电机转数1500rpm左右，风叶转数100rpm左右。

凉水塔风机担负着整个厂循环冷却水的冷却任务，该风机若不能安全运转，将直接影响整个厂的经济效益。

下面以辽阳石化烯烃厂的凉水塔风机为例，就影响风机安全运转的因素逐一进行分析。

一、电机底板撕裂烯烃厂的凉水塔轴流风机共8台，是国外进口设备，单台设备能力为2.7 106NM/H，电机输出功率210KW，风机输出功率170KW，减速机为二级齿轮传动减速，电机转数1475rpm，风叶转数132rpm。

在90年至93年5月前的时间里，风机的电机底板经常出现撕裂现象，撕裂的部位在底板螺栓孔周围，最长的裂纹约为120毫米。

裂纹的存在，使电机的运行处于不安全状态，直接影响风机的对中，恶化减速机齿轮的传动，大大降低了风机的’使用寿命。

为解决电机底板裂纹这一隐患，我们对裂纹的产生原因做了现场调查，依据调查结果，得知电机底板裂纹产生的重要原因是，当风机运转不正常时，因齿轮或传动轴某部位出现缺陷或故障时，风机的输入功率将增大，即电机输出的功率将大于正常运行时的功率，由此使输出转动力矩增大。

在风机的振动报警联锁自停装置失灵的情况下，由于电机转动的力矩增大而电机联轴节处的蛇形弹簧卡不被扭断，因而使底板在强外力作用下发生位移，导致局部断裂，借此来缓解外力的作用。

电机与联轴节之间联接传动的为蛇形弹簧卡，此卡起安全保护及传动作用，如果在电机负荷增大至一定限度时，此卡由于不能承受此时的扭矩而被扭断，电机与风机脱离，则电机空转，底板撕裂现象将不会发生。

在未改进前，装配时用两套蛇形卡，电机超负荷运转时，也不易扭断，造成电机底板撕裂。

空冷器风机叶轴断裂原因分析与处理措施作者：张占双来源：《中国新技术新产品》2013年第24期摘要：空冷器常用于较为大型的工业生产中。

风机是空冷器的重要组成部分，风机性能好坏与故障直接影响空冷器功能的发挥。

近年来对于空冷器风机叶轴断裂的原因研究分析逐渐得到很多学者的关注。

基于此，本文根据其他空冷器风机技术研究的内容加以借鉴，探讨空冷器风机叶轴在使用过程中断裂的原因和处理办法。

关键词：空冷器；风机；叶轴断裂；原因；处理中图分类号：TQ223 文献标识码：A在空冷器中风机属于动态设备，涉及的技术问题较多，对于零件的要求也比较严格，由于其长期处于动态使用中，对于各部件的磨损严重，在空冷器的使用过程中是经常出现故障的一部分。

空冷器风机整体结构与故障的排除能促进工作效率的提高，并达到节能的效果，对整个系统经济效益的提升具有十分重要的现实意义。

因此，我们要从空冷器风机的结构与技术方面着手，找出常见故障的解决办法，再继续研究风机叶轴断裂的原因和处理措施，促进空冷器使用效率的提升。

一、空冷器风机的基本构造与常见故障一般来说，在空冷器的应用中，低风压、大流量的风机多数选用单级叶轮的形式，主要采用单板结构或者双板结构，叶片则多数选择玻璃钢和挤压铝材制作。

在实践过程中，空冷风机属于动态设备，通过大量的摩擦，就会对叶片等部件造成一定的损害，再加上一般风机的位置比较高，空间也比较小，这样对于现场安装、维修而言有一定的困难，这里我们总结一些空冷器风机设备常出现的问题。

首先，由于空冷结构机体积庞大，运行中会出现强烈震动，甚至超出需要范围，产生较大的噪音。

其次，空冷器风机的位置一般设置在较高的平台上，电机轴与风机支撑轴承长期受到地步冷却水蒸气的侵蚀，湿气较重，易造成构件的损坏，对其运行维护比较困难；同时，风机拆卸困难，造成检修也不是十分方便。

另外，对于空冷器分级来说叶片材质强度不够会造成折断现象的发生，减少了空冷器风机叶轴的寿命，影响风机正常运行，阻碍了空冷器在生产中的本应发挥的作用。