新疆西部明珠工程建设有限公司 刘顺兴 周胜利

燃气轮机负荷齿轮箱联轴器裂纹分析

新疆西部明珠工程建设有限公司 刘顺兴 周胜利

笔者所在单位承接某电厂1台MS6001B型燃气轮发电机组大修工作。于2010年11月24日检修工作结束，11月28日启动，燃机启动过程中发现二瓦振速为7.8mm/s，比检修前的2.79mm/s有明显的增大，随后进行加减负荷调整，振速维持在7mm/s左右。2011年1月14日发现二瓦振速持续上升，后达到12.7mm/s,燃机停机检查，检查发现负荷齿轮箱联轴器断裂。负荷联轴器的功能是把燃机透平产生的能量传递给负荷齿轮箱，去驱动发电机做功。负荷联轴器包含1个主转矩空心管，1个电子镀膜焊接隔板。裂纹产生在电子镀膜焊接隔板上，呈螺旋状。笔者对裂纹性质分析后，咨询GE公司技术服务部，按照新的设计方案对联轴器进行更换。本文，笔者针对该型燃气轮机故障，作了材质和机械性能分析、宏观断口分析，并提出了预防措施。

一、联轴器材质和机械性能分析

对联轴器材质进行光谱分析，分析结果见表1。

表1 联轴器材质化学成分和40GrNi3Mo化学成分对照（%）

根据材料所含金属元素含量，材料类似40GrNi3Mo。经硬度检测，实测硬度248~298HV，平均值273HV，换算为布氏硬度为269HB，符合40GrNi3Mo的性能（表2）。

表2 40GrNi3Mo机械性能

二、裂纹性质初步判断

材质分析结果、材料硬度测量结果表明，对照材料供货状态机械性能，联轴器机械性能没有明显的改变。根据联轴器工作工况，结合此次大修后振动较大，运行40天后振动持续增大的特点，初步推断为受交变载荷、局部应力集中状态下发生的疲劳断裂。……