脱硫增压风机叶片断裂分析及防范措施
2013-09-21刘红权
刘红权,代 真,卢 伟,张 勇,钱 勇
(1.国电科学技术研究院,江苏 南京 210031;2.国电宿州发电有限公司,安徽 宿州 234000)
1 概况
某发电公司1号机组脱硫增压风机叶片于2009年12月16日和2010年11月09日接连发生两次断裂。该风机为成都某机械厂生产,设计流量2700000m3/h,全压 3400Pa,入口压力 10Pa,转速600r/min,100%负荷联轴器处功耗2870kW,叶片材质为16MnD。2009年12月16日叶片断裂时运行时间约1.7万h,2010年11月09日叶片断裂时运行时间约0.6万h。
2 检验结果与分析
2.1 宏观检验
对第一次断裂叶片进行宏观检查,可见断口位于距叶根约200mm处,断面基本与叶片轴线垂直,断口表面大部分齐平。裂源位于叶片内弧侧进汽边缘12~16mm左右,裂源生成后向背弧偏出汽侧方向扩展。断口大部分表面平整,呈细瓷状特征,断口前缘可见疲劳扩展的贝纹线。裂纹最后断裂区呈剪切唇,表面粗糙。
对第二次断裂叶片进行宏观检查,可见断口位于距叶根约120mm处,断面基本与叶片轴线垂直。裂源位于叶片内弧侧进汽边缘,裂源生成后向背弧偏出汽侧方向扩展。断口大部分表面平整,呈细瓷状特征,断口前缘可见疲劳扩展的沙滩纹。裂纹最后断裂区呈剪切唇,表面粗糙。
2.2 化学成分分析
采用ARL 3460直读光谱仪对断裂叶片试样及被断片打坏的叶片试样进行了化学成分分析,结果见表1。

表1 叶片的化学成分 %
参考《低温压力容器用低合金钢锻件》(JB 4727-2000),根据表1结果,叶片的化学成分符合该标准对叶片用材料16MnD的相关标准要求。
2.3 力学性能检验
在断裂叶片及被打坏的叶片上分别制取常温拉伸试样和冲击试样,使用CMT5205电子万能试验机进行常温拉伸试验,使用JBG-300冲击试验机进行冲击试验,试验结果见表2。……
