合山电厂75MW汽轮机转子裂纹原因分析及处理

合山电厂75MW汽轮机转子裂纹缘由分析及处置

要害词：汽轮机；转子；裂纹；

事故分析

合山电厂4、5号汽轮机机系北京重型机电厂生产的N75-90/535型，功率
75MW机组。4号机在运行40085小时后，于1986年9月年夜修进，在汽轮机转子前
轴封弹性槽、调工级前轴肩过渡园弧及第1～3级隔板汽封弹性槽等中心位，发
现14条周向裂纹，其中7条为整周裂纹，年夜的裂纹深度为8～10mm，5号机在
运行38228小时后，于1987年5月年夜修时，除在前轴封热槽、调理级前轴肩第1
～3级隔板汽封弹性槽发现裂纹外，还在第1、2、3级隔板汽封两侧发现细小
裂纹、5号机转子共有18条周向裂纹、年夜裂纹深16mm转子泛起如斯严重裂纹，
转子是否该报废需采用科学的填重立场经由过程对汽轮机转子几何结构尺寸分析及对
机组运行日志查阅与统计分析，并对同类型机组查询拜访，凭据断口描摹确认转了裂
纹属于高温年夜应变疲钝裂纹，经由过程弹塑性有限元法息争决析法应力集中系数及热
应力计较分析确变发生裂纹缘由主要两个方面，一方面是转子热槽、轴肩等中心
位应力集中系数过年夜、概况加工粗拙；另外一方面为运行参数不稳定，主蒸汽温度
幅度波动、机组启停频仍使转子发生过年夜的热应力。5号机发现裂纹以后，制造
厂认为，与转子出厂前原始数据相比，材料的机械性能较着下降，且组织有脆化
现象。从技术平安角度动身、该转子不能继续使用。两根转子材料系奥地利进口
的DCMV58，划分在两根转子节级。前轴肩裂中心位取样，进行材质状态和断口分
析、化学分析成效讲明两根转子的化学成份合适对转子的成份要求。并把5号机
取样与库存主胚一样中心位取样作冲击，脆性转变温度，拉伸、硬度、金相等一
系列机械性能实验比力，成效讲明，5号机转子各类机械性能指标均合适奥地利
DCMV58钢所划定的尺度。运行4万小时后的材质，未发现较着异常，破除5号机
材质变脆的看法，使机组继续投运，免于报废。采用低速平衡台，加上姑且刀架
车削转子裂纹，将弹性槽、轴肩过渡园弧增年夜，使应力集中系数较着下降，弹性
槽应力集中系数576下降到47以下，调理级前轴肩处由原417下降到30以下。
并对加工后转子运行强度校核、计较分析成效讲明转子处置后可知足平安运行的
要求。为保证机组平安运行，提出机组平安运行措施，还对两台机运行了振动监
测和转子热力，寿命消耗监测。4、5号划分运3840、5313小时后揭缸检查，均
未发现裂纹，两机至今平安运行。假设转子报废，除支付一根转子价值150万元
外，还要影响机组一年发电，以5号机为例，从1987年8月20日处置后投运一年，
多发电345亿度，每度电按0.08元计，一年增加产值2768万元。如按广西地域电
力产值、按每度电26元计，一年可发生经济897亿元。至今（89、12）4号机已
运行近三年，5号机运行近二年零5个月，合山电厂转子裂纹的缘由分析与处置，
对同类事故机组提供了经验和依据。1988年7月湖南省鲤鱼江电厂同类型75MW汽
轮机转子也发生裂纹，就借鉴合山电厂的经验。