水力发电厂水轮机固定导叶裂纹研究
2021-03-18孙晋明孙成刚吴章勤艾川王明智李涛王立凯
云南电力技术 2021年1期
孙晋明,孙成刚,吴章勤,艾川,王明智,李涛,王立凯
(1.云南电力试验研究院(集团)有限公司,昆明 650217;2.云南华电鲁地拉水电有限公司,云南 大理 671611)
0 前言
固定导叶作为水轮发电机组导水机构中最重要的铸锻件之一,一直都是大型水轮机组制造和运维面临的重点,在水轮发电机组运行中起到导流作用,产生环量进而形成连续流道,使水流在连续的流道内流动,不至形成死角和突然扩散从而影响水轮机效率。对水轮机导叶内部因铸造生产的铸造缺陷,焊接时于焊缝及热影响区域易于产生焊接缺陷而导致产生裂纹。在运行状态下,固定导叶受到来自水流的冲击、腐蚀,以及所含砂石的冲刷、导致其表面防腐层受损,更严重的是固定导叶焊缝及热影响区裂纹扩展,从而使得固定导叶安全性能大大下降,严重影响水轮发电机组的安全运行。
1 水力发电厂固定导叶及焊缝裂纹
结合水力发电厂机组检修机会,按照《水电厂金属技术监督规程》的要求,对金属技术监督/服务工作范围内的水力发电厂的42 台机组,共1008 个固定导叶进行检查,其中固定导叶焊缝出现裂纹103 条,3 个固定导叶表面出现裂纹,检查发现固定导叶缺陷绝大部分存在于固定导叶及焊缝、母材热影响区的表面及近表面。
某水电厂机组固定导叶在检修期间,发现其中9 个固定导叶及焊缝及其焊缝存在17 处缺陷,其中具有代表性的#13 固定导叶及焊缝进水端正压侧上焊缝存在长为120 mm 的裂纹,裂纹位于焊缝热影响区,沿焊缝方向延伸,正压侧区域为平直状,进水端区域为不规则状,裂纹宽而深,端头尖锐;……
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