調(diào)頻葉片及不調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則
案例一
某電廠2臺(tái)國(guó)產(chǎn)300MW機(jī)組驅(qū)動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)第4壓力級(jí)葉片事故。1991年4月,6號(hào)小汽輪機(jī)第4壓力級(jí)斷葉11片，附近6片葉片變形嚴(yán)重，該小汽輪機(jī)型號(hào)為G6-7（165）-1型，最高轉(zhuǎn)速5600r/min，第4壓力級(jí)葉片高度126mm，葉輪平均直徑Dcp=997mm，葉根型式為外包小腳倒T型，動(dòng)葉片數(shù)146片，動(dòng)葉材料2Cr13，葉片斷裂位置距型根28～45mm，宏觀斷面有明顯疲勞紋，裂源點(diǎn)在出汽邊，靜力拉斷區(qū)在進(jìn)汽邊，約占整個(gè)斷面的1/6，葉片表面點(diǎn)腐蝕坑相當(dāng)嚴(yán)重。該小汽輪機(jī)是變速汽輪機(jī)，對(duì)于一階頻率制造廠設(shè)計(jì)成不調(diào)頻葉片，根據(jù)斷葉狀況分析認(rèn)為，該級(jí)葉片事故由于蒸汽品質(zhì)不良，葉片處于過(guò)渡區(qū)域工作，葉片表面鹽類(lèi)濃縮，造成嚴(yán)重的點(diǎn)腐蝕，使出汽邊很薄的葉片易應(yīng)力集中，加上斷葉位置均在葉片拋光接口處，因此使實(shí)際的葉片動(dòng)強(qiáng)度大大降低，小于不調(diào)頻葉片的界限值。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的疲勞累積，造成該級(jí)葉片大量斷裂，該廠2臺(tái)汽輪機(jī)和多臺(tái)小汽輪機(jī)先后發(fā)生第4壓力級(jí)相同斷葉事故。
案例二
某電廠1號(hào)機(jī)國(guó)產(chǎn)125MW汽輪機(jī)第21級(jí)壓力級(jí)（252mm）斷裂葉片事故。1997年12月1號(hào)機(jī)第21級(jí)壓力級(jí)（右旋）斷裂3片，斷裂高度距型根167～171mm，斷葉斷面宏觀源點(diǎn)在出汽邊，中間有一段疲勞紋，靜力拉斷區(qū)在進(jìn)汽邊，約占整個(gè)斷面的1/5，檢查發(fā)現(xiàn)第21級(jí)出汽邊背弧有一條從頂部到型根寬約5～15mm，區(qū)域細(xì)密的腐蝕坑帶，斷葉位置附近區(qū)域腐蝕坑帶特別寬，腐蝕坑最大直徑約1mm、深0.10mm,葉片材料為1Cr13。　　該機(jī)組長(zhǎng)期調(diào)峰，調(diào)峰最低負(fù)荷達(dá)53MW，使原設(shè)計(jì)帶基本負(fù)荷的第21級(jí)葉片，實(shí)則經(jīng)常處于過(guò)渡區(qū)工作，葉片出汽邊背弧細(xì)密的腐蝕坑帶說(shuō)明該機(jī)蒸汽品質(zhì)不良，檢查葉片出汽邊較薄，在葉高170mm左右位置附近有明顯的劃痕，因此葉片點(diǎn)腐蝕及斷葉位置出汽邊應(yīng)力集中，使葉片動(dòng)強(qiáng)度小于調(diào)頻葉片的界限值，疲勞累積，葉片發(fā)生斷裂.
一、名詞解釋
所謂不調(diào)頻葉片，是指葉片工作時(shí)，其固有振動(dòng)頻率可與某種激振力頻率相共振。考慮這類(lèi)葉片的動(dòng)強(qiáng)度安全性時(shí)主要是考慮核葉片共振時(shí)的動(dòng)應(yīng)力水平。
所謂調(diào)頻葉片是指需要通過(guò)調(diào)整葉片的固有頻率來(lái)避免運(yùn)行時(shí)發(fā)生共振，對(duì)此，葉片的頻率特性及其相應(yīng)的動(dòng)應(yīng)力水平，在考核葉片安全性時(shí)是同等重要的。
第一種調(diào)頻葉片：切向A0型振動(dòng)與kn共振
第二種調(diào)頻葉片：切向B0型振動(dòng)與zn共振
第三種調(diào)頻葉片：切向A0型振動(dòng)與zn共振
二、不調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則
對(duì)不調(diào)頻葉片的安全評(píng)價(jià),主要應(yīng)判明在葉片共振時(shí)的動(dòng)應(yīng)力是否在許用耐振強(qiáng)度值以?xún)?nèi),它對(duì)振動(dòng)頻率沒(méi)有限制,允許共振下運(yùn)行。這類(lèi)葉片廣泛應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)高中壓級(jí)中。