对枫树坝水电站转轮裂纹原因及处理措施

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1、第37卷第9期2011年9月水力发电枫Jo,rtv,．1~电站转轮裂纹原因及处理措施徐广文．张海丽(1．广东电网公司电力科学研究院，广东广州510080；2．中水珠江规划勘测设计有限公司，广东广州510610)摘要：枫树坝水电站1号机组2004年增容改造后历次检修发现的转轮裂纹既有规律性裂纹也有非规律性裂纹。分析结果表明，不当的运行方式导致机组长时间低负荷运行以及焊接质量不佳、叶片出水边过薄等是导致转轮裂纹的主要原因，不合理的泄水锥结构是2011年出现的非规律性上冠裂纹的主要原因。针对形成裂纹的原因，提出了局部加强叶片强度、改善机组运行工况和改变泄水锥设计的处理措施。关键词：转轮；裂纹；原

2、因；预防措施；水轮机RunnerCrackAnalysisandTreatmentforFengshubaHydropowerStationXuGuangwen，ZhangHaili(1_ElectricPowerResearchInstituteofGuangdongPowerGridCorporation，Guangzhou510080，Guangdong，China；2．ChinaWaterResourcesPearlRiverPlanningSurveying&DesigningCo．，Ltd．，Guangzhou510610，Guangdong，China)Abstract：Th

3、ecrackexaminationsfortheNo．1runnerofFengshubaHydropowerStationsincetherehabilitationin2004showthattheregularandnon-regularcracksareexistedatthesametime．Theanalysisconsidersthelong-durationlow-loadoperation，poorerweldingandthinnerbladeoutletedgearemaincausesofcracking，andtheunreasonablestructureofr

4、unnerconeisthemainfactorofnon—regularcracksoncrownfoundin2011．Thetreatmentssuchasstrengtheningthebladestrength，improvingoperationandredesigningrunnerconeareproposed．KeyWords：runner；crack；cause；prevention；hydroturbine中图分类号：TV698．2(271)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2011)09—0071—02枫树坝电厂1号水轮机额定出力88MW。最大位。之前唯一

5、没有发现裂纹的5号叶片靠上冠的出出力1O0MW，额定转速136．4r／min，额定水头61水边也穿透性开裂，至此转轮所有叶片均已先后开m，最大水头771TI，最小水头49In，采用大轴中心裂，而且多数叶片是重复性开裂，如6号叶片已连和短管自然补气。该转轮由哈尔滨电机厂制造，型续开裂5次，而且裂纹长度逐年加大。号为HLA83a—LJ一417，由上冠、叶片(13片)、下表12006年～2011年转轮裂纹情况环3部分组成，转轮高4．17In，直径2．165In，叶片材料为ZG00Crl3Ni4Mo，于2004年6月30日机组增容改造后投入使用。该转轮投产至今，经历了4次检修，转轮裂纹亦伴随至今，

6、而且越发严重．已经严重威胁到机组的安全稳定运行。1裂纹情况2006年～2011年3月1号水轮机转轮检修状况注：裂纹性质均为穿透性。见表1。经过历次检修处理，1号转轮裂纹未见好转，而且变得越发严重。2011年3月的检修中发收稿日期：2011—04—2l现：靠近1、3号叶片出水边的上冠穿透性开裂，其作者简介：徐广文(198O一)，男，江苏盐城人，工程师，硕士中3号叶片出水边附近上冠裂纹有1ITIm左右的错从事水电机组测试与技术监督工作．WaterPowerVo1．37No．9圃小／J仅电ZUI1年月接影响区开裂的主要原因。机组运行时，单薄的泄2裂纹原因分析水锥会冈竖直加强筋的水泵效应而剧烈振动

7、．并通枫树坝水电站1号机组转轮多年来的裂纹规律过下部支撑块传递给转轮上冠，从而导致l、3号叶性很强，重复发生在应力较高的上冠与叶片出水边片出水边和上冠“T”形接头处裂纹向上冠下端边缘的连接焊缝处或热影响区，这些部位在水轮机运行发展，最终形成穿透性的裂纹。中_[作应力较高，裂纹的发生是内应力和工作应力联合作用的结果_1．21。而2011年出现的靠1、3号叶片ff{水边的上冠裂纹属于非规律性裂纹【=；，4】，经研究分析，其形