汽轮机低压转子末级叶片断裂分析

刘志敏，石永锋

(上海华电闵行能源有限公司， 上海 201108)

汽机轮是重要的发电设备之一。汽轮机叶片的工作条件恶劣，其可靠性对机组的安全稳定运行有重要影响。在实际运行过程中，汽轮机低压转子末级叶片经常发生断裂失效等问题，严重影响了机组的正常运行。

笔者对某燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机低压转子末级叶片断裂进行综合分析，采用宏观检验、化学成分分析、力学性能试验、断口分析和金相组织分析等手段进行研究，以为同类型机组的同类情况提供参考。

1 机组概况

该燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机为次高压、单缸、单轴、双压、无再热、无回热、抽汽凝汽式汽轮机，型号为LZC80-7.80/0.65/0.15。汽缸的第1～5级为双层结构，其后为单层结构，通流部分共由15级压力级组成。

该机组运行期间汽轮机轴承振动突增，触发汽轮机危机跳闸保护系统(ETS)动作，使汽轮机跳闸。机组停机后揭缸检查发现末级(第15级)的57号叶片发生断裂，并造成同级部分叶片损伤，叶片断裂面距叶片顶部约280 mm。末级叶片参数见表1，叶片结构形式为双焊拉筋成组叶片，材料为0Cr17Ni4Cu4Nb-T6(Ⅱ)，叶根为枞树型叶根，并采用钎焊司太立合金片的防水蚀措施。

表1 末级叶片参数

末级叶片上部进汽侧水蚀严重，几乎所有末级叶片距叶顶280 mm处均存在宽3～7 mm的缺口，叶根出汽侧也存在不同程度的水蚀坑[1]，水蚀情况见图1。

图1 低压转子末级叶片损伤情况

对机组运行历史数据进行调查分析，包括机组负荷、进排汽参数、轴振、抽汽参数、背压、蒸汽品质等。……