大型汽轮机叶片事故原因分析

汽轮机事故案例汽轮机是一种常见的热力机械设备，广泛应用于发电厂、化工厂等工业领域。

然而，由于各种原因，汽轮机事故时有发生，给生产安全和人员生命财产造成严重威胁。

下面我们就来看几个汽轮机事故案例，以便引起大家的重视和警惕。

案例一，某发电厂汽轮机事故。

某发电厂的汽轮机在运行过程中突然发生爆炸，造成了严重的人员伤亡和设备损坏。

经过调查，事故原因主要是由于汽轮机叶片疲劳断裂，导致叶片脱落并撞击其他部件，最终引发爆炸。

而叶片疲劳断裂的原因则是由于长期高负荷运行和缺乏定期检修保养所致。

这一事故给发电厂带来了巨大的经济损失，也给相关责任人敲响了警钟。

案例二，化工厂汽轮机事故。

某化工厂的汽轮机在运行过程中出现了异常振动和噪音，随后发生了严重的事故。

经过调查，事故原因是汽轮机轴承故障导致的。

而轴承故障的原因则是由于长期高速运转和润滑不良所致。

这一事故不仅给化工厂造成了严重的设备损坏，还给周围环境和人员的安全带来了威胁，引起了社会各界的高度关注。

案例三，某船舶汽轮机事故。

某船舶的汽轮机在航行中突然发生了故障，导致船舶失去动力，险些造成触礁事故。

经过调查，事故原因是汽轮机控制系统故障导致的。

而控制系统故障的原因则是由于长期使用和维护不当所致。

这一事故给船舶的航行安全带来了严重威胁，也给船员和乘客的生命财产造成了潜在危险。

综上所述，汽轮机事故的发生往往与长期高负荷运行、缺乏定期检修保养、润滑不良、控制系统故障等因素有关。

因此，我们在使用和维护汽轮机时，务必加强对设备的监测和管理，定期进行检修保养，保证设备的安全稳定运行，以防止事故的发生，确保生产安全和人员的生命财产安全。

汽轮机叶片断裂故障诊断及处理分析摘要：在工业生产中，汽轮机作为重要设备，与工业生产有着密切的关系。

为了保障工业良好生产，需要保障汽轮机稳定运行，本文以汽轮机叶片为例，分析汽轮机叶片断裂的故障和原因，然后根据具体原因提出建设性防治措施，降低汽轮机叶片断裂发生的概率，从而保证汽轮机稳定运行。

关键词：汽轮机；断裂；故障诊断；处理引言汽轮机在工业生产中占有重要的地位，直接关系着工业是否能够稳定生产，因此在实际生产中需要保证汽轮机稳定运行。

但在实际中，由于工作环境等因素，汽轮机在运行过程中经常会出现叶片断裂的情况，严重影响了汽轮机正常运行，给工业生产带来了不良的影响。

基于此，需要对汽轮机叶片断裂问题展开探究，分析叶片断裂出现的原因，然后制定有效的解决措施。

1汽轮机叶片发生断裂故障的现象及原因1.1汽轮机叶片发生断裂故障的现象当汽轮机叶片发生断裂故障时，会伴随着以下一些现象发生，技术人员可以根据这些现象来判断汽轮机叶片是否出现断裂，其中具体内容有以下几点：①当听到汽轮机内部或凝汽器内部出现金属碰撞的声音，则表明有异物进入到汽轮机内部或者凝汽器内部，而汽轮机一般都有做密封处理，因此外来异物进入可能性比较低，很有可能就是汽轮机叶片发生断裂；②机组突然出现激烈的振动或者振幅突然增加，则可以检查汽轮机叶片情况，观察其是否出现断裂的问题；③当出现倒止门卡涩的情况，可以检查是否是汽轮机断裂的叶片进入到抽气管中引起的[1]；④当在盘车时，听到设备里面有金属摩擦声音，这也有可能是汽轮机叶片发生断裂引起的；⑤当汽轮机叶片出现损伤时，相同载荷下，蒸汽流量会变大，而且监控区段的压力也会增大。

1.2汽轮机叶片发生断裂故障出现原因工业汽轮机叶片发生断裂故障是多方面因素引起的，因此在对汽轮机叶片断裂故障进行处理，需要确定故障发生的原因，其中比较常见的原因有以下几点。

第一，机械损伤。

在汽轮机运行时，如果有外来的杂质随蒸汽进入汽轮机内，就会给叶片造成损伤。

公 司及东芝公 司成功 地将 １１ｍｍ末 叶 用 于 ０６ ６０ ０ ＭＷ 火 电机 组 ；列 宁 格 勒 金 属 工 厂 很 早 就 研 制 出 １２ ｎ ａ 叶 用 于 ８ ０ Ｗ 机 。 目 ００ｍ 末 ０Ｍ 前 火 电 机 组 投 人 使 用 的 末 级 叶 片 已 达
１４ ｍｍ 阿 尔斯 托 姆 最 近 开 发 了 １９ ｍ 末 ０１ ｏ ０２ ｍ 级 叶 片 。国 内 火 电 机 组 末 级 叶 片 有 ６０ｍａ ８－ａ １ ， ７０ ｍ，８ １ ｍ，９ ９ ｍ， ｌ１ ｎｎ等 ， 分 别 １ｒ ａ ５ｒ ａ ０ｍ Ｏ ６＇ ｇ 用 于 ２０ ０ ＭＷ，３ ０ ０ ＭＷ ，６０ Ｗ 等 系 列 机 组 。 ０Ｍ
国内外 都 有 不 同程 度 的 叶 片裂 纹 和 断 裂 事 故 ，其 原因是 复杂 的 ，找 出主要 原 因 ．提高 可靠性 显得非 常必要 。
概括来 讲 ，汽 轮机末 级叶 片有 ３ 种结 构 形 式 ， 即 自由 叶 片 、成 组 叶 片 及 由 围 带 和， 或 拉筋连接 的整 圈叶片 。从 国内外 汽轮 机制 造 厂 家 来 看 ，Ｂ Ｃ ｌｓ—ｃａ ｍｒ Ｋ Ｂ 、Ａｌ ｉ ｈｒ ｅ 、 ＷＵ ｓ 等公 司采用 过 自由叶片 ，美 国通用 电气 、西 屋公 司 、三菱 、 日立 、列 宁格勒金 属工厂 等 多采 用成组 叶片 。从动力学 的观点 来看 ， 自
１ 前 言
目前 ，大 型 火 电 汽 轮 机 末 级 至 少 占汽 轮
６０ ０ ＭＷ 机 投 人 使 用 ： 日本 三 菱 公 司 、 日 立
机 功 率 输 出 的 １ ％ ，因 此 级 效 率 每 增 加 ０ １ ， 会 使 汽 轮 机 的热 耗 降 低 ｏ １ ％ 将 ．％。这

汽轮机水冲击事故是一种恶性事故，如不及时处理，易造成汽轮机本体损坏。

汽轮机运行中突然发生水冲击，将使高温下工作的蒸气室、汽缸、转子等金属部件骤然冷却，而产生较大的热应力和热变形，导致汽缸发生拱背变形，而产生裂纹，并能使汽缸法兰结合面漏气，负差胀增大，静动部分发生磨擦；转子发生大轴弯曲，同样也会使汽轮机发生动静摩擦，引起机组发生强烈振动。

水冲击时，因蒸汽中携带大量水分，形成水塞汽道现象，使叶轮前后压差增大，导致轴向推力剧增，如不及时打闸停机，推力轴承将会被烧损，从而使汽轮机发生剧烈的动静摩擦而损坏。

此外，当发生水冲击时，特别是在低压长叶片处，水滴对其打击力相当大，严重时将会把叶片打弯或打断，可见发生水冲击时将会导致汽轮机严重损坏。

一、水冲击的现象：1、主汽温度急剧下降，10min下降50℃或50℃以上。

2、从自动主汽门、门杆、调门、汽缸法兰平面、轴封等处冒白汽或溅出水滴。

3、主汽管、排汽管及汽机内部发生冲击声或金属噪音。

4、机组振动逐渐增大直至强烈振动。

5、轴向位移增大，轴力瓦温度迅速升高，差胀减小或出现负差胀。

6、汽缸上下缸温差变小，下缸温度降低较多。

二、水冲击的处理方法：水冲击事故是汽轮机运行中最危险的事故之一，运行人员必须迅速、准确的判断，一般情况下应以主汽温度是否急剧下降为依据。

同时应注意检查汽缸上下缸温度的变化，确认发生水冲击时，处理方法如下：1、立即破坏真空，紧急打闸故障停机。

2、开启主汽管、导管、汽缸、排气管道疏水门，彻底疏水。

3、准确记录惰走时间及真空变化。

4、检查推力瓦温度和润滑油回油温度，注意轴向位移变化，仔细听汽轮机内部声音。

5、水冲击停机后，若惰走时间正常，没有异音和振动，轴向位移和推力瓦温度均在正常范围时，报告班长，调度组织重新开机，但应加强疏水，升降过程中要仔细倾听机组声音，监视机组振动是否增大，如发生异常，应立即停止启动，停机检查。

三、水冲击事故的预防：1、严格监视主汽温度、压力，加强与锅炉岗位的联系。

660MW机组送风机叶片断裂原因分析摘要：叶片作为燃气轮机能量转换的核心部件，长期受到高离心力、气动力等复杂交变载荷的作用，致使其故障频发。

据统计，叶片故障在燃气轮机总故障中占42%，其中，动叶片断裂为其主要故障形式。

一旦发生动叶片断裂故障，将显著影响机组性能效率，若不能在断裂前或断裂瞬态实现故障预警与诊断，高速脱落的叶片还会打伤其余叶片及机匣，甚至引发燃机损毁的严重事故。

关键词：660MW机组;送风机;叶片断裂;原因分析引言本文针对660MW机组锅炉送风机在正常运行过程中出现由叶片断裂造成的设备运行参数异常，进行原因分析，并结合断裂原因总结本次送风机叶片断裂事故的教训，从而为后续或同类型风机设备的检修提供参考依据。

1事件过程2020年1月9日08:00，4#机组负荷400MW，A送风机动叶开度39%左右，电流58A左右;B送风机动叶开度35%左右，电流53A左右。

监盘人员发现B送风机前轴承振动由1．3mm/s升至4．3mm/s，后轴承振动由1．6mm/s升至5．6mm/s。

值长立即通知相关人员就地检查，运行人员检查发现B送风机内部有异音，就地实测最大振幅为41μm，而外部委托单位检查后回复，B送风机运行正常。

运行车间要求加强对B送风机的监视和检查。

1月10日07:56，发现4#炉B送风机振动呈增大趋势，异音也较之前有所增加;23:204#炉B送风机停运转检修，经检查发现有4片动叶损坏。

1月11日10:50，动叶更换完毕后，B送风机并入系统运行，与叶片断裂前相比发现，在动叶开度相同的情况下，B送风机电流高10A左右，振动也有所增大，在3．5mm/s左右。

1月13日00:50，监盘人员发现4#炉B送风机有“后轴瓦振动大”报警信号发出，DCS显示振动6．5mm/s。

就地检查发现B送风机内部有明显异音，就地振动大，监盘人员怀疑叶片再次断裂，立即停运B送风机。

03:004#炉B送风机停运后经检查发现多块叶片损坏。

汽轮机事故案例汽轮机是一种利用蒸汽能量来驱动转子旋转，从而产生功率的热力机械设备。

它在发电厂、化工厂、石油化工、船舶等领域都有着广泛的应用。

然而，由于操作不当、设备老化、材料缺陷等原因，汽轮机事故时有发生。

下面我们将通过一个实际的案例来探讨汽轮机事故的原因及其对应的应对措施。

某发电厂的汽轮机在运行过程中突然发生了故障，导致了严重的事故。

经过调查，发现该事故的直接原因是汽轮机叶片断裂，导致转子不平衡，最终造成了设备的损坏。

而叶片断裂的根本原因则是由于汽轮机长期高负荷运行，叶片材料疲劳寿命到达，加上设备老化和维护不当，最终导致了叶片的断裂。

这一事故给发电厂带来了严重的经济损失，也对生产安全造成了严重的威胁。

针对这一事故，我们可以从以下几个方面来加以防范和应对：首先，对设备进行定期的检查和维护是非常重要的。

特别是对于高负荷运行的汽轮机来说，更需要加强对设备的监测和维护。

定期的润滑、紧固、磨损检查等工作都是至关重要的，只有保证设备的良好状态，才能够有效地防范事故的发生。

其次，对于设备的运行参数也需要进行严格的监控。

及时发现设备的异常情况，可以有效地避免事故的发生。

通过对转速、温度、压力等参数的实时监测，可以及时发现设备的异常情况，并采取相应的措施进行处理，从而保证设备的安全运行。

另外，对于设备的更新和改造也是非常重要的。

随着设备的老化，其安全性和可靠性都会逐渐下降，因此及时对设备进行更新和改造，可以有效地提高设备的安全性和可靠性，从而减少事故的发生。

总的来说，汽轮机事故的发生往往是由于多种原因的综合作用，因此预防汽轮机事故需要全面、系统地加以考虑。

只有加强对设备的监测和维护，及时发现并处理设备的异常情况，对设备进行定期的更新和改造，才能够有效地预防汽轮机事故的发生，保障生产安全和设备的正常运行。

汽轮机叶片故障及分析本文主要从汽轮机叶片的概述入手，针对其出现的故障，提出解决方法，为汽轮机的正常运行提供保障。

标签：汽轮机叶片；故障；措施一、工程概况本项目是某电厂的汽轮机的运行情况，2013年7月份进行了一次大修，在该汽轮机大修前基本是正常运行，之后对于汽轮机叶片出现的故障以及解决措施进行了分析研究。

二、汽轮机叶片安全的重要性分析叶片是汽轮机的重要组成部分，同时也是发生事故最多的地方，所以，它的安全性与整个电站的安全与满发是息息相关的。

众所周知，电力是国民经济的重要命脉所在。

所以，加强汽轮机叶片的安全性非常有必要，尤其是需要与不断高涨的电力需求相符合，与国民经济的发展相适应，起着重要的作用。

随着叶片高度与蒸汽参数的进一步改善和提高，叶片的工作条件也更加艰难，处在进汽端的调节级叶片，要能够承受最高600℃的高温以及在喷嘴弧段的巨大冲击力，在排汽端，就需要承受巨大的离心力以及接近两倍音速的湿蒸汽流的冲刷【1】。

正由于叶片工作条件的艰辛性，才奠定了叶片在汽轮机中的重要性。

三、汽轮机叶片故障的表现汽轮机叶片故障的表现主要包括：一是汽轮机内部或凝汽器内有突然的响声。

二是当断落的叶片落入凝汽器时，就会损坏凝汽器钢管，从而造成凝汽器内循环水漏入凝结水中，致使凝结水硬度与导电度骤然增加，而且会增高凝结水水位，增大凝结水泵电动机电流。

三是一般情况下，机组振动的变化比较明显，甚至还会出现瞬间的强烈抖动，主要在于叶片断裂脱落造成转子无法保持平衡或是造成摩擦撞击。

然而也会出现叶片在转子中间级断落，不会造成严重的摩擦，在正常的工作转速下，机组的振动增加不明显，只是在启动、停机过程中的临界转速附近，机组振动会明显增大。

四是叶片损坏比较严重时，就会改变蒸汽通流的面积，最终改变了同一个负荷的蒸气流量、监视段压力以及调速汽阀开度等。

五是若是断落叶片出现在抽汽级的地方，叶片进入抽汽管道的可能性增加，从而致使抽汽逆止阀卡涩或直接进入加热器，造成加热器的管子由于撞击而出现断裂，致使加热器疏水水位升高。

高温过程中汽轮机叶片失效分析汽轮机叶片是一种非常重要的转子元件，在汽轮机转子系统中扮演着非常重要的角色。

由于汽轮机运转环境的特殊性质，叶片经常处于极端高温、高压和高速的工作状态下，这种工作环境对叶片材料性能、结构和疲劳寿命的影响非常大。

本文将针对高温过程中汽轮机叶片的失效情况进行深入分析。

1. 汽轮机叶片的结构和热力特性汽轮机叶片是汽轮机转子系统中最重要的元件之一，其结构和热力特性在汽轮机能量转换中至关重要。

汽轮机叶片可以分为固定叶片和动态叶片两种，其主要构造由叶盘、叶片和夹具组成。

其中，叶片有弯曲、悬挂和标准三种不同的形式。

叶片的热力特性是叶片性能的决定因素之一，其中最重要的指标是叶片的材料和结构性能。

叶片工作环境中受到气体的高温和高压影响，其表面温度会随着蒸汽流动的转向和流速的变化而变化，从而对叶片的材料和结构造成不同程度的影响。

同时，叶片上的热应力和机械应力也是导致叶片失效的主要原因之一。

2. 高温环境中汽轮机叶片失效的原因在高温环境下，汽轮机叶片的失效主要表现为疲劳破裂、高温腐蚀和热疲劳失效等多种形式。

其中，叶片的疲劳失效是最为常见的情况，其发生原因主要包括以下几个方面：（1）高温疲劳：高温疲劳是指在高温工作环境中，叶片由于受到机械应力和热应力的双重作用，使叶片材料在疲劳循环中发生变形、裂纹扩展和断裂等现象。

这种现象最容易发生在高温区域和高应力区域。

（2）热疲劳：热疲劳是指叶片在高温环境中，由于温度的变化引起叶片的热膨胀和收缩，从而形成热应力，在循环负荷下引起叶片裂纹的扩展和疲劳失效。

（3）高温腐蚀：高温腐蚀是指在高温工作环境中，由于氧化物、硫化物等高温腐蚀性物质与叶片表面发生化学反应，从而破坏叶片表面的保护层和金属基体，引起叶片的腐蚀和失效。

3. 汽轮机叶片失效分析方法在汽轮机叶片失效分析过程中，需要使用多种分析方法和工具来确定失效的原因和形式，以便采取相应的措施。

其中，目前最为常见的方法包括以下几种：（1）金相分析：金相分析是指使用光学显微镜对汽轮机叶片的断面进行观察和分析，从而检测出叶片的微观组织和缺陷特征，为确定失效原因提供基础数据。

汽轮机常见事故的分析一、汽轮机事故的危害电力工业的安全生产，对国民经济和人民生活关系极为密切，汽轮机设备损坏，是电力系统五大恶性事故(即全厂停电、大面积停电，主要设备损坏、火灾、人身死亡)之一。

汽轮机设备一旦发生重大损坏事故，就需相当长的检修时间才能恢复发电。

不但对本企业造成严重的损失，而且直接影响工农业生产。

二、汽轮机常见事故的分析和处理（一）汽轮机真空下降。

汽轮机运行中，凝汽器真空下降，将导致排汽压力升高，可用焓减小，同时机组出力降低；排汽缸及轴承座受热膨胀，轴承负荷分配发生变化，机组产生振动；凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形，甚至断裂；若保持负荷不变，将使轴向推力增大以及叶片过负荷，排汽的容积流量减少，末级要产生脱流及旋流；同时还会在叶片的某一部位产生较大的激振力，有可能损伤叶片。

汽轮机真空下降分为急剧下降和缓慢下降两种情况。

1、真空急剧下降的原因和处理。

（1）循环水中断循环水中断的故障可以从循环泵的工作情况判断出。

若循环泵电机电流和水泵出口压力到零，即可确认为循环泵跳闸，此时应立即启动备用循环泵。

若强合跳闸泵，应检查泵是否倒转；若倒转，严禁强合，以免电机过载和断轴。

如无备用泵，则应迅速将负荷降到零，打闸停机。

循环水泵出口压力、电机电流摆动，通常是循环水泵吸入口水位过低、网滤堵塞等所致，此时应尽快采取措施，提高水位或清降杂物。

如果循环水泵出口压力、电机电流大幅度降低，则可能是循环水泵本身故障引起。

如果循环泵在运行中出口误关，或备用泵出口门误门，造成循环水倒流，也会造成真空急剧下降。

（2）射水抽气器工作失常如果发现射水泵出口压力，电机电流同时到零，说明射水泵跳闸如射水泵压力．电流下降，说明泵本身故障或水池水位过低。

发生以上情况时，均应启动备用射水磁和射水抽气器，水位过低时应补水至正常水位。

（3）凝汽器满水凝汽器在短时间内满水，一般是凝汽器铜管泄漏严重，大量循环水进入汽侧或凝结水泵故障所致。

处理方法是立即开大水位调节阀并启动备用凝结水泵。

某电厂#2机汽轮机末级叶片断裂分析摘要：汽轮机末级叶片是火力发电厂的重要零部件，末级叶片断裂是机组运行中比较常见的故障，对汽轮机组的安全、经济运行有着直接影响。

为此，本文以某电厂#2机汽轮机2023年4月12日末级叶片断裂事故为例，采用断裂叶片进行宏观检查分析、化学成分分析、力学性能试验、金相组织分析等理化检验与断口分析方法，对#2机汽轮机末级断裂的低压转子叶片进行综合性失效分析，并结合相关事故处理经验，采取针对性的整改措施。

结果表明:#2机汽轮机末级叶片断裂是在交变应力反复作用下引起的。

叶片基体母材与司太立合金片镶焊L形直角应力集中位置萌生了疲劳裂纹，降低了叶片的耐冲蚀能力，最终导致叶片疲劳断裂。

关键词：2号机；汽轮机；末级叶片；断裂；分析；断裂原因；整改在电厂所有事故中，汽轮机叶片疲劳断裂是其中最常见的一种，这是由于叶片的汽轮机运行中处于应力状态、工作温度、环境介质等恶劣环境。

叶片断裂的形式主要根部断裂和中部断裂两种。

在汽轮机运行中，叶片常常会受到转子旋转时的拉应力、弯曲应力和扭力等作用，最终会导致叶片疲劳断裂。

某电厂2号机为哈尔滨汽轮机厂引进美国西屋技术生产的N320—16.7/537/537型单轴反动凝汽式汽轮机，为亚临界、一次中间再热。

自机组投运以来，分别于2004年5月、2005年1月、2006年4月、2020年2月开展了四次检修。

从检修结果可以看出，在四次检修工作中发现#2机汽轮机末级叶片出现早期断裂的质量问题，由于未达更换叶片处理要求，只进行补焊处理，为叶片断裂留下隐患。

2023年4月12日23:45:25，#2、#3、#4瓦在23:45:25振动突然增大，故对本次#2机汽轮机末级叶片断裂进行如下分析：1 机组检修情况某电厂2号机自投运以来，开展了四次大修，具体检修情况如下：（1）2004年5月24日凌晨2点，#2机#4瓦振动大跳机，后直接转小修。

小修情况：开低压缸检查，发现末级叶片拱形围带有部分断裂飞脱，机侧9片，电侧4片，且有两处拉筋断裂造成相邻两叶片有错口现象。

®〇hian n t a 中备Engineering 工程汽轮机叶片检修常见问题及处理措施李秋红(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)摘要：在汽轮机的故障检修中，叶片损坏是事故的主导原因，由此引发的事故在汽轮机事故中最为常见。

叶片损坏引发汽轮机故障的原理是叶片在产生断裂、拉金或者围带断裂时会使得叶轮受损，从而引发汽轮机故障。

造成叶片损坏的原因比较多元，本文就比较常见的事故特征进行分析，在探明其原因基础上提出有效的解决措施。

关键词：叶片检修；问题剖析；事故特征；有效应对中图分类号：T M73 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 08 (下）-0085-021汽轮机叶片的常见特征1.1汽轮机叶片断落对应的情况(1)汽轮机机组内部和凝汽器内在产生异样的声 响时，首先对汽轮机的平台底层进行清洗。

（2)叶片 断落使得转子不再平衡，转子在与断落叶片接触时碰撞 摩擦，一般表现为机组的强烈震动或者振幅的加大。

有 一种特殊情况就是叶片的断落恰好处在转子中间，部分 摩擦式机组可能不会表现为强烈的振动，但也是事故异 常的反映。

这种情况在大容量机组高中压转子中最容易 出现。

（3)汽轮机蒸汽流量、调速器及监视器产生变 化时。

这种状况产生预示着叶片损坏程度较大，使得汽 轮机的通流部分原有尺寸发生改变。

（4)汽轮机的叶 片故障也表现为凝结水硬度及导电度的激增，该现象产 生的主要原因是叶片落入凝汽器中，一旦发现叶片落入 凝汽器内，其铜管被打坏，循环水流入凝结水中，两者 混合导致凝结水原有性能的改变。

（5)在汽轮机叶片 故障中也存在抽气部位叶片段落的情况，叶片进入到抽 气管道内，抽气止回阀卡住，使得进入到加热器中的管 子有所损坏，最常见的表现就是水位的异常升高。

2叶片损坏的主要原因分析叶片损坏往往是多种因素综合作用的结果，比较 常见的有以下三种。

（1)来自叶片层面的原因分析。

叶片振动特性不合格。

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning

某某管理中心 XX年XX月

汽轮机叶片损坏事故及预防示范文本 方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706

第2页/总2页 汽轮机叶片损坏事故及预防示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

中间再热式汽轮机，参数高、容量大、汽缸数目多，

又有内外缸之分，因此汽缸和转子的膨胀关系比较复杂。汽轮机通流部分的磨损，一般发生在机组启、停和工况变化时，产生磨损的主要原因是：汽缸与转子不均匀加热和冷却；启动与运行方式不合理；保温质量不良及法兰螺栓加热装置使用不当等。动静部分在轴向和径向磨损的原因，往往很难绝对分开，但仍然有所区别。在轴向方面，沿通流方向各级的汽缸与转子的温差并非一致，因而热膨胀也不同。在启动、停机和变工况运行时，转子与汽缸膨胀差超过极限数值，使轴向间隙消失，便造成动静部分磨损，在消失的时候，便产生汽封与转子摩擦，同时又不可避免地使转子弯曲，从而产生恶性循环。另外，机组振动方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706

第2页/总2页 大和汽封套变形都会引起径向摩擦。通流部分磨损事故的征象和处理如下：转子与汽缸的相对胀差表指示超过极值或上下缸温差超过允许值，机组发生异常振动，这时即可确认为动静部分发生碰磨，应立即破坏真空紧急停机。停机后，如果胀差及汽缸各部温差达到正常值，方可重新启动。启动时要注意监视胀差和温度的变化，注意听音和监视机组的振动。如果停机过程转子惰走时间明显缩短，甚至盘车启动不起来，或得盘车装置运行时有明显的金属摩擦声，说明动静部分磨损严重，要揭缸检修。 1 常见叶片事故发生时的征象、原因及预防措施 叶片断落的征象 汽轮机在运行中发生叶片断落一般有下列现象： 汽轮机内部或凝汽器内有突然的响声，此时在汽轮机平台底层常可清楚地听到。机组发生强烈振动或振动明显增大，这是由于叶片断落而引起转子平衡破坏或转与落叶片发生碰撞摩擦所致。但有时叶片的断落发生在转方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706 第2页/总2页 子的中间级，发生动静部分摩擦时，机组就不一定会发生强烈振动或振动明显增大，这在容量较大机组的高、中压转子上有时会遇到。当叶片损坏较多而且较严重时，由于通流部分尺寸改变，蒸汽流量、调速汽阀开度监视级压力等与功率的关系部将发生变化。若叶片落入凝汽器，则会交凝汽器的铜管打坏，使循环水漏入凝结水中，从而表现为凝结水硬度和导电度突增。若机组抽汽部位叶片断落，则叶片可能进入抽汽管道，使抽汽止回阀卡涩，或进加入热器使管子损坏，导致水位升高。停机过程中，听到机内有金属摩擦声，惰走时间减少。 在停机蔌升速过程中越过临界转速时，机组振动有明显的增大或变化。 2 叶片损坏的原因 2.1 叶片本身的原因 ，振动特性不合格。由于叶片频率不合格，运行时产生共振而损坏者，在汽轮机叶片事故中为数不少。如果扰动力很大，甚至运行几个小时后即能方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706 第2页/总2页 发生事故。这个时间的长短，还和振动特性、材料性能以及叶片结构、制造加工质量等有关。设计不当。叶片设计应力过高或栅结构不合理，以及振动强调特性不合格等，均会导致叶片损坏。个别机组叶片甚薄，若铆钉应力较大，则铆装围带时容易产生裂纹。叶片铆头和围带汤裂事故发生的情况也不在少数。 材质不良或错用材料。材疗饥械性能差，金属组织有缺陷或有夹渣、裂纹等，叶片经过长期运行后材料疲劳性能及衰减性能变差，或因腐蚀冲刷机械性能降低，这些都导致叶片损坏。加工工艺不良。加工工艺不严格，例如表面粗糙度不好，留有加工刀痕，扭转叶片的接刀处不当，围带铆钉孔或拉金孔处无倒角或倒角不够或尺寸不准确等，能引起应力集中，从而导致叶片损坏。 有时低压级叶片为了防止水蚀而采用防护措施，当此措施的工艺不良时能使叶片损坏。 国内由于焊接拉金或围带安装工艺不良引起的叶片事故较多，应引起重视。 方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706 第2页/总2页 2．2 运行方面的原因，偏离额定频率运行。汽轮机叶片的振动特性都是按运行频率为50HZ设计的，因此电网频率降低时，可能使机组叶片的共振安全率变化而落入共振动状态下运行，使叶片加速坏和断裂。过负荷运行。一般机组过负荷运行时各级叶片应力增大，特别是最后几级叶片，叶片应力随蒸汽流量的增大而成正比增大外，还随该几级焓隆的增加而增大。因此机组过荷运行时，应进行详细的热力和强度核算。汽温过低。新蒸汽温度降低时，带来两种危害：一是最后几级叶片处湿度过大，叶片受冲蚀，截而减小，应力集中，从而引起叶片的损坏；二是当汽温降低而出力不降低时，流量热必增加，从而引起叶片的过负荷，这同何况能引起叶片损坏。蒸汽品质不良。蒸汽品质不良会使叶片结垢，造成叶片损坏。叶片结垢使通道减小，造成级焓降增加，叶片应力增大。另外结垢也容易引起叶片腐蚀，使强度降低。真空过高或过低。真空过方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706 第2页/总2页 高时，可能使末级叶片过负荷和湿度增大，加速叶片的水蚀，容易引起叶片的损坏。另外，真空过低仍维持最大出力不变时，也可能使最后几级过负荷而引起叶片损坏。水冲击。运行时汽轮机进水的可能性很多，特别是近代大容量再热机组，由于汽水系统相应复杂，汽轮机进水的可能性更有所增加，蒸汽与水一起进入汽轮机，产生水击和汽缸等部件不规则冷却和变形，造成动静部件碰磨，使叶片受到严重损坏。 3 叶片事故原因的分析 引起叶片事故的原因，常常是很复杂的，主要从以下几个方面进行考虑： 检查叶片损坏情况。事故发生后，应首先检查事故的范围和情况，并作好记录，然后检查断落位置及断面特征，初步分析事故的原因。分析运行及检修资料。检查叶片事故发生前的运行工况有无异常，如运行参数是否正常，有无超载超速及低频率运行，有无叶片结方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706 第2页/总2页 垢、腐蚀、水刷等情况。查看检修资料，检查动静间隙是否符合标准，有无重大改进和改造等，对运行和检修资料进行全面细致的分析。防止叶片断裂事故的措施，汽轮机运行事故中，因叶片损坏而造成事故的比重很大。 随着单机容量的增大，运行系统的操作更加复杂，因此叶片损坏事故并未减少。特别是大容量机组，发生水击而损坏叶片的事故更是常见。防止叶片损坏事故极为重要，除制造厂在设计和制造方面应更合理，更完善以外，运行部门还应从运行和检修等方面着手，共同采取措施，防止叶片断裂和损坏事故在运行管理，特别是电网频率的管理方面，应采取以下措施：电网应保持在定额频率和正常允许变动范围内稳定运行。根据叶片损坏事故的分析统计，电网频率偏离正常值是造成叶片断裂的主要原因，因此对频率的管理极为重要；避免机组过负荷运行，特别是防止既是低频率运行又是过负荷运行。对于机组的提高出方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706 第2页/总2页 力运行，必须事先对机组进行热力计算和对主要部件进行强度核算，并确认强度允许后才可，否则是不允许的；加强运行中的监视。机组起停和正常运行时，必须加强对各运行参数(例如汽压、汽温、出力、真空等)的监视，运行中不允许这些参数剧烈波动。严格执行规章制度，起停必须合理，防止动静部件在运行中发生摩擦。近年来，大容量机组不断增加，由于运行和起停操作复杂，这些机组发生水击而损坏叶片的情况为数不少。另外，由于大机组末几级使用长叶片，水蚀也是一个威胁；加强汽水品质监督，防上叶片结垢、腐蚀；经常倾听机内声音，检查振动情况的变化，分析各级汽压数值和凝结水水质情况若出现断叶征象，如通流部分发生可疑响声，机组出现异常振动，在负荷不变或相对减小情况下中间级汽压升高或凝结水硬度升高，导电度突然增大等，应及时处理，避免事故扩大；停机后加强对主汽阀严密性的检查，防止汽水漏入汽缸。方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K706 第2页/总2页 停机时间较长的机组，包括为消除缺陷安排的工期较长的停机，应认真做好保养工作，防止通流部分锈蚀损坏。采取以上措施将能帮助我们把叶片的断事故控制在最小程度，从而提高汽轮机运行的安全性和经济性。 请在此位置输入品牌名/标语/ slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion

强度计算与汽轮机叶片断裂事故分析摘要：专业人士以大量断裂的汽轮机叶片为研究对象，经实验分析得出疲劳断裂是造成汽轮机叶片损伤的主要原因。

因为叶片处于复杂的工作环境，受力十分难判断，因此时有叶片断裂事故出现，造成相关工作人员伤亡，故必须分析汽轮机叶片断裂的原因。

根据叶片断裂的形式不同，可将其分为应力疲劳损坏、腐蚀疲劳损坏等几种破坏成因。

应通过对叶片断裂的原因做出探寻并提出对应的解决方案，有效杜绝汽轮机在使用过程中因叶片断裂造成的安全事故和阻碍正常生产等现象。

基于此，本文主要对强度计算与汽轮机叶片断裂事故进行分析探讨。

关键词：强度计算；汽轮机叶片；断裂事故前言汽轮机能否正常运转，叶片起着至关重要的作用。

而其选材、加工乃至安装等都决定汽轮机组的安全运行。

以往汽轮机叶片断裂事故经常发生，虽然目前我国的机械制造技术日趋完善，汽轮机叶片断裂事故鲜有发生，但其断裂的原因必须找到，以防止安全隐患的存在。

1、设备介绍某电厂9#机组设计为双抽汽式汽轮机组，型号为CC50-8.83/3.73/1.47型，有两段调整抽汽，第一段调整抽汽压力为3.73MPa，在压力第二级后;第二段调整抽汽压力为1.47MPa，在压力第五级后.根据实际需要，电厂只需用第一段抽汽，供2台中压25MW机组用，低压抽汽不用.制造厂提供了一个低压调压器解列时汽轮机运行工况图，根据该工况图，当主汽门前压力为8.83MPa，温度为535℃时，可得到下列运行工况的界限:中压调整抽汽量Qm=220t/h，可带电负荷为67.5MW;中压调整抽汽量Qm=100～200t/h，可带电负荷为60MW;中压调整抽汽量Qm=0，可带电负荷为50MW.2、有关校核计算情况介绍2.1试验数据与计算参数的确定根据某电厂实际情况，为了得到实际运行工况下的流量及压力13级的有关参数，先后进行了两次热力试验，在叶片强度计算时，选取了六个工况点，如表1所示。

表 1 实际运行时计算工况点注:表 1 括号中数字为计算时工况序号该机组第十三级前有一抽汽口，此抽汽口在正常运行时处在湿蒸汽区，因该区的压力和温度在h-s图上为一条线，无法确定第十三级参数.为了确定第十三级级前参数，本计算采用三种常用方法进行计算.1)正推法本机组第四段抽汽口在正常运行时各参数在过热区，试验过程中还在过热区，以第四段抽汽口参数为基础，结合设计工况下参数，正推到第十三级叶片，求出各种参数.2)平移法根据凝汽式汽轮机在变工况下除最未级外，其余各级焓降基本不变的理论，在设计工况有关参数的基础上，在h-s图上采用直线平行的办法，确定第十三级各种参数.3)反推法汽轮机在变工况条件下，凝汽器的工况基本保持不变，实验也证明了这一点.根据设计工况有关参数，通过反推，即从第十四级排汽口反算到第十三级进汽口，求出第十三级有关参数.2.2径向平衡法计算该级流量本计算采用常规径向平衡法进行计算，径向平衡法公式如下式中ρ为蒸汽密度;C21u为蒸汽轴向流速;r为半径.叶片根部反动度通过多次反复计算，最后确定为Ψr=0.05，计算流量与实际测量流量误差均小于5%，具体计算结果如表2所示.表 2 计算流量与实测流量值 (kg/s)2.3叶片叶型有关参数的确定为了计算叶片各段有关叶型参数，将叶片分成十段，利用切割工具将叶片等份为十等分.第十三级叶片为变截面叶片，计算离心应力采用等份叠加法计算.计算公式如下式中Amj为第j段的平均面积;Ai为第i段面的面积;Rr为叶片根部半径;ω为汽轮机转速.2.4蒸汽弯应力计算采用变截面叶片计算公式，将叶片分成十段进行计算.1)截面模量计算.为了计算准确，将叶片放大10倍，通过高斯法进行计算求出x、y轴的惯性矩和截面模量等有关数据.2)叶片安装角βs的数据，参照有关书籍选取后再加以修正.3、流量和功率变化对第十三级叶片应力的影响由于第十三级叶片为偏装叶片，各试验点的弯应力加上偏心弯应力得出合成应力.计算出六个实测工况的合成应力.通过分析发现在第四段截面上合成应力最大.各段最大合成应力如表3所示.表 3 试验功率与最大合成应力的关系由此可见，随着功率的增加，蒸汽流量增加，第十三级前压力增加，蒸汽弯应力增大，合成应力增大.当功率大于45MW后，合成应力增加速率大于功率增加速率，具体如图1所示.主要原因是二段抽汽没有使用，当功率大于45MW后出现通流面积不足，造成叶片过载.图 1 功率与合成应力关系4、事故原因分析该机组自投产以来连续发生两次断叶片事故.第一次断叶片时该机组仅运行3800多小时，该机在带负荷运行中因车头振动增加，经降负荷处理等无效而停机，在停机过程中发现通过临界转速时振动剧烈，采取破坏真空迅速停机.第二次断叶事故是在一次效率试验将负荷提高到60MW左右时，仅运行3d就发生了断叶片事故.该厂在再次发生断叶片事故后，对全国部分同型机组进行了调查，发现多数机组也发生了几乎与之相同的断叶片事故.4.1断叶片事故概述及原因分析1)该机至出事故止，共计运行3382h.事故时，负荷47MW，汽温、汽压、真空等均正常.2)从断口情况看，#26、#27叶片断面粗糙凹凸不平，断痕清新，#24断口靠出口汽侧平整，有不太清楚的疲劳纹.因此是#24叶片先断，而后其断落的叶片又将#26、#27击伤，并很快断落.从#24叶片的断口分析可以看出，叶片断口有四个区域.首先是发源区，叶片开始裂纹，从这个区的断面看，断痕较老，呈暗黄色，断面不平整，似有一个较大的力打击而致.3)从#24叶片断面分析该叶片是首先受到了一个较大的力的作用产生裂纹，而后再发展到直断落.经该级叶片探伤检查，有19片叶片几乎都在相同的位置上发现横向裂纹.经仔细观察发现叶片在有裂纹处的出汽边有波浪形的扭曲现象，可以认定该级叶片在运行中曾经受到了较大的应力，在此力作用下，才会在较短的时间内发生大面积叶片断裂事故.虽在事故后叶片频率有所降低，但仍然是合格的.事故后叶片频率降低的主要原因是由于叶片裂纹或很大的弯曲变形产生的，而不是由于叶片组装质量不良而引起的频率下降.十三级叶片为自由叶片，从叶片频率试验看，该级叶片在运行中不会产生共振，从断口分析也说明这一点，即开始时裂纹发展较慢，疲劳纹不清晰，说明裂纹发展时其应力水平是较低的。

引言目前在火力发电厂，随着汽轮机组朝着高参数、大容量、高自动化方向发展，系统越来越复杂，设备出现故障的可能性越来越大，故障的危害性也越来越大。

近几十年来，国内外已发生多起汽轮发电机组整机毁坏事故，因设备故障而导致重大经济损失和人员伤亡的事件时有发生。

因此，保证汽轮机组的安全运行是十分重要的。

由于汽轮机不断的发展，在构造上和运行上已达到高度的完整性和可靠性。

但在运行时，像其他别种机器一样，汽轮机也受着各种程度的严重故障的威胁。

发生这些故障的程度和故障的范围，主要决定于机组的操作情况。

关于机组的运行规程、可能发生的故障及其原因，以及预防和消除故障的措施的完备知识是与正确的设计，可靠的材料以及完善的生产同样重要的因素。

所谓故障，我们理解为机组脱离正常运行的各种不正常的情况，但这些不正常的情况不一定能给机组带来损害。

本论文中汽轮机常见的事故包括汽轮机叶片断落和腐蚀、汽轮机振动，大轴弯曲、汽轮机漏油着火、汽轮机轴承损坏等,其中导致机组不稳定振动的原因是多方面的,其中机械损伤和腐蚀是叶片断裂或脱落的主要原因；此外引起的不稳定异常振动是由低压转子支承刚度低、汽缸中心动态偏移、转子中心孔进油、转子本身存在的缺陷等使机组振动异常；轴瓦损坏，胀差超限，大轴弯曲以及产生的强烈振动所造成的动静摩擦，都可以使叶片损坏。

从对事故分析来看，这些事故有些可以杜绝发生或者防止，有些是由于技术限制无法解决，并且汽轮机的发展都是往大参数，大机组方向发展，这样出现的事故隐患会很难排除或防止。

并且有些事故发生的后果会牵连面很广，在事故发生时由于没有及时正确操作或本身事故发生的危害性很大，结果会使事故范围额外扩大。

所以、汽轮机组在运行过程中出现的故障，都将会影响到机组的各个系统，因而对汽轮机组的事故分析领域要广一些。

由于汽轮机组结构和系统的复杂性、运行环境的特殊性，汽轮机组的故障率较高，而且故障的危害性也很大。

因此，树立科学安全观,按操作规程正确操作，经常检查机体是否运行正常，目的是要用新的安全理念指导安全生产的管理与实践,增强员工对安全生产的责任感及持久的驱动力,牢牢把握安全生产的主动权,从而实现企业的本质安全,实现员工与企业和谐发展，最终目的是在以最小事故率的生产使企业经济平稳地增长。