刘国章

摘 要：枫树坝水电厂水轮机增容改造运行3年后，2007—2013年转轮叶片均出现了较严重的裂纹。针对叶片裂纹，结合运行、设计制造、水力特性等对其进行分析，提出裂纹处理方案和控制裂纹的措施。

关键词：水电厂；HLA835a转轮；叶片裂纹；裂纹消除

中图分类号：TK730.3+23 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.093

1 机组概况

枫树坝水电厂位于东江上游干流，广东省龙川县境内，是以发电为主、兼具防洪和调度补水功能的综合枢纽工程。流域面积5 150 km2，水库为不完全年调节。正常高蓄水位166 m，发电消落水位147 m。坝内式厂房装有2台100 MW的混流式机组，一号水轮机型号为HLA83a-LJ-417，由哈尔滨电机厂有限公司生产，转轮叶片材料为ZG00Cr13Ni4Mo，13个叶片。机组额定转速为136.4 r/min，设计额定水头为61 m，采用短管和大轴中心自然补气方式，于2004-06-30改造后投产。

2 近3年转轮叶片裂纹情况统计

近3年转轮叶片裂纹情况统计结果如表1所示。转轮叶片裂纹如图1所示。

图1 叶片裂纹图

3 裂纹情况分析

根据国内大中型水轮机的运行统计，转轮出现裂纹的情况是相当普遍的，特别是叶片形状近“X”形的转轮，几乎很难避免。从裂纹产生部位来看，主要集中在叶片出水边较薄弱的地方，包括上冠和下环薄弱部位。本厂裂纹部位为靠近上冠出水边的“T”头焊缝处，多为穿透性疲劳裂纹，且多数重复出现。

4 转轮裂纹的主要原因

4.1 不利工况影响

根据2007—2010年度一号机组的运行负荷和时间统计分析，机组在45%Pt负荷以下运行时间超过50%，机组经过高水头和低水头长时间运行，存在10～45 MW的振动区，机组运行需要AGC投入运行。……