王军明，商显栋，张 号，张 元，郭相吉，仇性启

(1.中国石化齐鲁分公司热电厂，山东 淄博 255400；2.山东省特种设备检验研究院有限公司，山东 济南 250101；3.中国石油大学(华东)新能源学院，山东 青岛 266580)

汽轮机转子工作环境为高温高压蒸汽，并且高速旋转，经受多种复杂、交变的作用力。叶轮是汽轮机转子中承受应力最大的零件之一。由于蒸汽中含有微量杂质，会导致腐蚀性介质在叶轮几何过渡处的局部浓缩，经常导致叶轮应力集中部位发生应力腐蚀开裂[1-3]。

据统计，叶轮开裂主要发生在轮缘和键槽处，叶轮侧表面和内孔也可能发生开裂[4-7]。叶片根部与轮缘之间的接触作用、零件加工和结构装配，轮缘叶根槽处会产生较大应力集中[8]。2015年我国北方某热电公司某汽轮机组突然发生爆炸燃烧，造成直接经济损失近1 000万元，所幸未造成人员伤亡。调查组经技术分析认为，事故原因是由于某级叶轮轮缘在运行中发生应力腐蚀开裂直至叶轮断裂，机组轴系严重失衡，导致油气泄漏并发生剧烈爆炸和燃烧。吴诚德[9]对某叶轮轮缘开裂进行了失效分析，认为应力腐蚀裂纹造成了叶轮轮缘局部开裂。轮缘开裂是汽轮机叶轮失效行为中非常重要的一种，若裂纹不能被及时发现，任其发展，会造成轮缘断裂和叶片飞脱，转子严重失衡，后果不堪设想，有必要对其失效机理有必要进行深入分析。

1 失效概况

某热电厂汽轮机在进行寿命评估检验的过程中，经渗透检测发现末四级(共17级)叶轮出汽侧轮缘外表面开裂，共发现2处环向裂纹(裂纹1和裂纹2)。……