锅炉、汽轮机主要零部件金属事故分析（三）

华电之声 · 发表于 2008-5-21 14:46:57

（四）   腐蚀性热疲劳裂纹损坏 : `6 r6 L; g; V* n+ r    锅炉受热面管子的汽水分层、省煤器管汽塞、过热器带水、减温减压阀门间隙性开启等，都会引起温度的拨动，造成交变热应力，产生热疲劳裂纹。并且，在腐蚀性介质作用下，这些管子上的疲劳裂纹特别容易产生在诸如表面粗糙、划痕、腐蚀坑等腐蚀速度较大的有缺口区域，所以称之为腐性热疲劳裂纹。腐蚀性热疲劳裂纹一般呈丛状单行分布，并垂直于应力方向。在管内壁为横向环状裂纹，裂纹较短，断口为带疲劳特征的脆性断口。 3 d9 a9 q3 w! A: |: }; w: V    锅炉受热面管子在运行过程中，管壁直接与高温烟汽、水和蒸汽接触，也会产生其他腐蚀现象，引起管子过早的破裂损坏。象空气预热器等如在露天下工作，由于烟汽中有SO2，还会产生低温腐蚀损坏。/ A# q7 k. `+ L  n 二、汽轮机主要零部件常见事故分析) F0 \. _1 l" q) t0 e （一）    汽轮机叶片事故分析 ! P8 ]1 p( }- `) Y% O$ q0 \    汽轮机叶片的损坏形式主要是疲劳断裂。由于叶片工作条件恶劣，受力情况复杂，断裂事故较常发生，且后果又较严重，所以对叶片断裂事故的分析研究一直受到特别重视。按照叶片断裂的性质，可以分为短期超载疲劳损坏、长期疲劳损坏、高温疲劳损坏、应力疲劳损坏、腐蚀疲劳损坏、接触疲劳损坏等六钟。1 s) x; U5 ?) Y! L" E3 { 1、  期超载疲劳损坏 ( h2 x! a$ p0 a3 k% r    这种损坏是指叶片受到外加较大应力或受到较大激振力，而振动次数低于107次就发生断裂的机械疲劳损坏。如叶片受到水击而承受较大的应力，或因转子不平引起振动及安装不良存在周期力等较大的低频激振力，当这些力引起叶片共振时，叶片会很快断裂。: I5 F1 d) @3 w3 y: u. f& C     叶片短期超载疲劳损坏的宏观特征为：断面粗糙，疲劳前沿线（即贝壳纹）不明显，断面上疲劳区面积小于最终静撕断区面积；经受水击而损坏的叶片的断面呈“人”字形纹络特征。) u( K( b- p: s/ l' h) Y: ]     防止短期超载疲劳损坏的主要方法是：防止水击，作好消除低频共振的调频及在正常周波下运行。: ~8 X6 r! f8 y, e6 M# v+ _8 u5 X4 x 2、  长期疲劳损坏+ |3 }+ J% q8 x( @% @5 o& C     长期疲劳损坏是指叶片运行中承受低于疲劳强度极限而应力循环次数又远高于107次发生的一种机械疲劳损坏。9 u& t6 t2 n, M0 } 造成长期疲劳损坏的原因有：叶片或叶片组在高频激振力作用下引起的共振损坏；叶片表面缺陷处出现局部应力集中而发生的疲劳损坏；低频率运行、超负荷运行使某些级的叶片应力升高导致提早损坏等等。长期疲劳损坏在电厂叶片断裂事故中最为常见。# K2 H9 J  ~) T  ~( m- `6 U     防止长期疲劳损坏的办法是：按规定避开高频激振力共振范围，提高叶片加工质量和改善运行条件。如防止低周波、超负荷运行，防止腐蚀和水击等。7 |; ]* r9 ~7 z6 y

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