当K=5,系统周波为50Hz时,本级的A0型振动的共振区动频范围为237.5Hz—262.5Hz,其共振危险区静频范围为221.15Hz—247.8Hz。
当K=5与K=6之间,系级周波为50Hz时,本级叶片对于A0型振动的安全静频范围为247.8Hz—274.7Hz。
1.1.1从测频结果中可以看出,当周波为50Hz时,如拉筋发生断裂,叶片连接成组的组内叶片数就会发生变化,从测频结果中看出,对单只叶片或两个叶片组的叶片频就落入了K=5的共振危险区,有可能使这些叶片发生共振,从而使叶片发生断裂。
1.1.2拉筋发生断裂后,造成叶片三片成组的叶片,部分组落入K=5的共振区,另一部分则在K=5时的安全区的边缘。(三片成组的叶片A0型振动的频率范围为246Hz—253Hz)
1.1.3对于四片成组的叶片与拉筋完好时,5、6片成组的叶片,在周波为50Hz时,A0型振动是安全的。(其频率范围为248Hz—258Hz)
1.1.4对L1—4A级及L2—4A级A0型振动频率普遍较L1—4、L2—4级低。
其频率范围在250—253Hz之间,如果电网周波升高到51Hz时,对于频率为250Hz的叶片组,其共振安全率△=4.5%∠5%,落入了K=5时共振区,也就是说当电网周波波动到51Hz时,频率为250Hz的叶片就会发生共振,危及叶片的安全。
1.2拉筋的强度核标
本级叶片在叶高约220mm处穿有一道φ7的焊接拉筋。通过光谱确定拉筋的材料为铬钢(1Cr13)。
本级拉筋计算承受的离心弯应力为б=17517.2kg/cm2时认为拉筋是安全的,因此本级拉筋的强度是足够的。
1.3叶片的材质及硬度
根据捷方提供的资料及进行的光谱分析,叶片材质为1Cr13,硬度为HB222,符合B/HJ420-96的标准要求。且断口金相组织较均匀,未发现夹杂物等缺陷。
2讨论
通过几次叶片拉筋损伤观察,以及叶片断裂宏观检查和金相分析,我们初步得出的结论是:运行中拉筋开焊、断裂,然后叶片发生疲劳损伤,与叶片的材质和强度无关。具体原因如下:
(1)拉筋断裂、开焊原因
1)拉筋焊接缺陷方面
a施焊不饱满,不均匀;
b拉筋焊接温度高,产生热应力;
c焊接方法不当(叶片施焊应从内弧侧即把叶片水平放置,内弧向上)
2)叶片拉筋局部过热;
3)运行工况控制不当,如真空低、抽汽不足等,使得4级、4A级叶片受到水冲击,拉筋受到额外附加应力,发生了断裂。另外拉筋强度、富裕量偏小;
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