關鍵詞：汽車機；葉片

　　中間再熱式汽輪機，參數高、容量大、汽缸數目多，又有內外缸之分，因此汽缸和轉子的膨脹關系比較復雜。汽輪機通流部分的磨損，一般發生在機組啟、停和工況變化時，產生磨損的主要原因是：汽缸與轉子不均勻加熱和冷卻；啟動與運行方式不合理；保溫質量不良及法蘭螺栓加熱裝置使用不當等。動靜部分在軸向和徑向磨損的原因，往往很難絕對分開，但仍然有所區別。在軸向方面，沿通流方向各級的汽缸與轉子的溫差并非一致，因而熱膨脹也不同。在啟動、停機和變工況運行時，轉子與汽缸膨脹差超過極限數值，使軸向間隙消失，便造成動靜部分磨損，在消失的時候，便產生汽封與轉子摩擦，同時又不可避免地使轉子彎曲，從而產生惡性循環。另外，機組振動大和汽封套變形都會引起徑向摩擦。通流部分磨損事故的征象和處理如下：轉子與汽缸的相對脹差表指示超過極值或上下缸溫差超過允許值，機組發生異常振動，這時即可確認為動靜部分發生碰磨，應立即破壞真空緊急停機。停機后，如果脹差及汽缸各部溫差達到正常值，方可重新啟動。啟動時要注意監視脹差和溫度的變化，注意聽音和監視機組的振動。如果停機過程轉子惰走時間明顯縮短，甚至盤車啟動不起來，或得盤車裝置運行時有明顯的金屬摩擦聲，說明動靜部分磨損嚴重，要揭缸檢修。

　　1 常見葉片事故發生時的征象、原因及預防措施

　　葉片斷落的征象 汽輪機在運行中發生葉片斷落一般有下列現象： 汽輪機內部或凝汽器內有突然的響聲，此時在汽輪機平臺底層常可清楚地聽到。機組發生強烈振動或振動明顯增大，這是由于葉片斷落而引起轉子平衡破壞或轉與落葉片發生碰撞摩擦所致。但有時葉片的斷落發生在轉子的中間級，發生動靜部分摩擦時，機組就不一定會發生強烈振動或振動明顯增大，這在容量較大機組的高、中壓轉子上有時會遇到。當葉片損壞較多而且較嚴重時，由于通流部分尺寸改變，蒸汽流量、調速汽閥開度監視級壓力等與功率的關系部將發生變化。若葉片落入凝汽器，則會交凝汽器的銅管打壞，使循環水漏入凝結水中，從而表現為凝結水硬度和導電度突增。若機組抽汽部位葉片斷落，則葉片可能進入抽汽管道，使抽汽止回閥卡澀，或進加入熱器使管子損壞，導致水位升高。停機過程中，聽到機內有金屬摩擦聲，惰走時間減少。 在停機蔌升速過程中越過臨界轉速時，機組振動有明顯的增大或變化。

　　2 葉片損壞的原因

　　2.1 葉片本身的原因 ，振動特性不合格。由于葉片頻率不合格，運行時產生共振而損壞者，在汽輪機葉片事故中為數不少。如果擾動力很大，甚至運行幾個小時后即能發生事故。這個時間的長短，還和振動特性、材料性能以及葉片結構、制造加工質量等有關。設計不當。葉片設計應力過高或柵結構不合理，以及振動強調特性不合格等，均會導致葉片損壞。個別機組葉片甚薄，若鉚釘應力較大，則鉚裝圍帶時容易產生裂紋。葉片鉚頭和圍帶湯裂事故發生的情況也不在少數。 材質不良或錯用材料。材療饑械性能差，金屬組織有缺陷或有夾渣、裂紋等，葉片經過長期運行后材料疲勞性能及衰減性能變差，或因腐蝕沖刷機械性能降低，這些都導致葉片損壞。加工工藝不良。加工工藝不嚴格，例如表面粗糙度不好，留有加工刀痕，扭轉葉片的接刀處不當，圍帶鉚釘孔或拉金孔處無倒角或倒角不夠或尺寸不準確等，能引起應力集中，從而導致葉片損壞。 有時低壓級葉片為了防止水蝕而采用防護措施，當此措施的工藝不良時能使葉片損壞。 國內由于焊接拉金或圍帶安裝工藝不良引起的葉片事故較多，應引起重視。

　　2．2 運行方面的原因，偏離額定頻率運行。汽輪機葉片的振動特性都是按運行頻率為50HZ設計的，因此電網頻率降低時，可能使機組葉片的共振安全率變化而落入共振動狀態下運行，使葉片加速壞和斷裂。過負荷運行。一般機組過負荷運行時各級葉片應力增大，特別是最后幾級葉片，葉片應力隨蒸汽流量的增大而成正比增大外，還隨該幾級焓隆的增加而增大。因此機組過荷運行時，應進行詳細的熱力和強度核算。汽溫過低。新蒸汽溫度降低時，帶來兩種危害：一是最后幾級葉片處濕度過大，葉片受沖蝕，截而減小，應力集中，從而引起葉片的損壞；二是當汽溫降低而出力不降低時，流量熱必增加，從而引起葉片的過負荷，這同何況能引起葉片損壞。蒸汽品質不良。蒸汽品質不良會使葉片結垢，造成葉片損壞。葉片結垢使通道減小，造成級焓降增加，葉片應力增大。另外結垢也容易引起葉片腐蝕，使強度降低。真空過高或過低。真空過高時，可能使末級葉片過負荷和濕度增大，加速葉片的水蝕，容易引起葉片的損壞。另外，真空過低仍維持最大出力不變時，也可能使最后幾級過負荷而引起葉片損壞。水沖擊。運行時汽輪機進水的可能性很多，特別是近代大容量再熱機組，由于汽水系統相應復雜，汽輪機進水的可能性更有所增加，蒸汽與水一起進入汽輪機，產生水擊和汽缸等部件不規則冷卻和變形，造成動靜部件碰磨，使葉片受到嚴重損壞。

　　3 葉片事故原因的分析

　　引起葉片事故的原因，常常是很復雜的，主要從以下幾個方面進行考慮： 檢查葉片損壞情況。事故發生后，應首先檢查事故的范圍和情況，并作好記錄，然后檢查斷落位置及斷面特征，初步分析事故的原因。分析運行及檢修資料。檢查葉片事故發生前的運行工況有無異常，如運行參數是否正常，有無超載超速及低頻率運行，有無葉片結垢、腐蝕、水刷等情況。查看檢修資料，檢查動靜間隙是否符合標準，有無重大改進和改造等，對運行和檢修資料進行全面細致的分析。防止葉片斷裂事故的措施，汽輪機運行事故中，因葉片損壞而造成事故的比重很大。

　　隨著單機容量的增大，運行系統的操作更加復雜，因此葉片損壞事故并未減少。特別是大容量機組，發生水擊而損壞葉片的事故更是常見。防止葉片損壞事故極為重要，除制造廠在設計和制造方面應更合理，更完善以外，運行部門還應從運行和檢修等方面著手，共同采取措施，防止葉片斷裂和損壞事故在運行管理，特別是電網頻率的管理方面，應采取以下措施：電網應保持在定額頻率和正常允許變動范圍內穩定運行。根據葉片損壞事故的分析統計，電網頻率偏離正常值是造成葉片斷裂的主要原因，因此對頻率的管理極為重要；避免機組過負荷運行，特別是防止既是低頻率運行又是過負荷運行。對于機組的提高出力運行，必須事先對機組進行熱力計算和對主要部件進行強度核算，并確認強度允許后才可，否則是不允許的；加強運行中的監視。機組起停和正常運行時，必須加強對各運行參數(例如汽壓、汽溫、出力、真空等)的監視，運行中不允許這些參數劇烈波動。嚴格執行規章制度，起停必須合理，防止動靜部件在運行中發生摩擦。近年來，大容量機組不斷增加，由于運行和起停操作復雜，這些機組發生水擊而損壞葉片的情況為數不少。另外，由于大機組末幾級使用長葉片，水蝕也是一個威脅；加強汽水品質監督，防上葉片結垢、腐蝕；經常傾聽機內聲音，檢查振動情況的變化，分析各級汽壓數值和凝結水水質情況若出現斷葉征象，如通流部分發生可疑響聲，機組出現異常振動，在負荷不變或相對減小情況下中間級汽壓升高或凝結水硬度升高，導電度突然增大等，應及時處理，避免事故擴大；停機后加強對主汽閥嚴密性的檢查，防止汽水漏入汽缸。停機時間較長的機組，包括為消除缺陷安排的工期較長的停機，應認真做好保養工作，防止通流部分銹蝕損壞。采取以上措施將能幫助我們把葉片的斷事故控制在最小程度，從而提高汽輪機運行的安全性和經濟性。