汽轮机中、低压导汽管膨胀节断裂事故原因分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com东北电力技术2008年第4期汽轮机中、低压导汽管膨胀节断裂事故原因分析CauseAnalysisonCracksinSteamConduitsExpansionJointsofTurbineMediumandLowPressure李耀奇，吉建兵(辽宁东方发电有限公司，辽-7抚顺113007)摘要：辽宁东方发电有限公司1号机中、低压导汽管膨胀节运行中发生断裂，经过现场勘察及综合分析，确定事故原因为膨胀节安装时其挠性连杆被切断后恢复措施不当及中压缸膨胀节挠性连杆安装位置不合理。关键词：膨胀节；断裂；分析[中图分类号]TM263[文献标识

2、码]B[文章编号]1004—7913(2008)04—0046—03辽宁东方发电有限公司1号机于2004年l2月节上的两挠性连杆的连线与机组中心线成约45o投产运行。2007年6月6日16：40时1号机正常角，低压缸膨胀节上的两挠性连杆的连线与机组中运行过程中，其中、低压缸导汽管突然爆裂飞出，心线垂直，各挠性连杆都是从中间断裂。膨胀节为滚落在12．6m平台发电机附近，运行人员将机组用环型钢板分别在内外沿焊制而成的M型结构，手动打闸，破坏真空紧急停机。图1所示中压缸膨胀节从一块环型钢板的相邻两侧截面上裂开，两截面间的钢圈从机组中心线前侧处1现场检查情况横向断裂后断口部分向低压缸方向

3、弯曲，与筒体连1．1宏观检查接的膨胀节左侧钢板严重向内变形，图2所示低压机组沿南北布置，机头位于北侧。中、低压导缸膨胀节从一个截面上裂开，靠后侧膨胀节钢板整汽管为兀型布置，在中压缸和低压缸上方各设置体向外弯曲变形。有一挠性膨胀节。现场检查发现，导汽管是从两挠1．2断口检查性膨胀节处爆开，中、低压缸膨胀节断口宏观形貌中、低压缸上两膨胀节的4个挠性连杆的断口如图1、图2所示。由图可见在每个膨胀节内壁均形貌如图3、图4所示，各断口形貌基本相同，都有2个呈180。对称布置的挠性连杆，中压缸膨胀是被火焰切割切断后，重新在其外表面简单焊接一o●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●<>●

4、<>●<>●<>●<>●<>●<>●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o‘o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●o●感器二次侧有零序电压，且线电压均不为0。由A此，可以用3块低电压继电器接于线电压，1块过电压继电器接于零序电压；当3块线电压继电器有1块电压降低而零序电压继电器不动作时，发主变一次熔断器熔断报警，整定值如下。a．低电压动作值：可按无电压整定，取25V。b．零序电压整定：因电压互感器一次熔断器交流回路逻辑回路一相断线时，产生的零序电压为28．8V，可靠系图8告警回路原理图数取1．5，可整定为20V。全停电或电压互感器二次三相

5、断线的报警。这种接同时，因主变一次熔断器熔断时直流电压降线方式完全可以达到主变一次一相熔断器熔断时报低，不能正常使用，需考虑其它直流电源。我们采警的目的，以便变电运行人员及时发现故障并排用6V直流电池作为警报电源，采用6V直流电铃除。作为警报器，接线图如图8所示。作者简介：这样构成的告警回路在变电所全停电或电压互李延东(1966一)，男，工程师，从事电力系统管理工作。感器二次三相断线时也能报警，可间接作为变电所(收稿日期2007—11—20)维普资讯http://www.cqvip.com2008年第4期东北电力技术47的挠性连杆误以为是运输中为保护膨胀节而设置的临时装置，将两垂

6、直管段膨胀节上的2组4块挠性连杆割断，后进行了恢复。从事故发生后对挠性连杆断口的检查情况看，连杆截面尺寸为127mm×60mm，恢复时没有对切割断口进行处理，仅在外表面焊上约5mm厚的一层。3断裂原因1号机中、低压缸导汽管膨胀节断裂的主要原因是挠性连杆安装时被切断，恢复措施不到位及中压缸处膨胀节挠性连杆安装位置不合理。图1中压缸膨胀节断裂位置宏观形貌铰接型膨胀节起到一个铰链的作用，当中、低压缸导汽管水平轴向热膨胀量与中、低压缸之间的热位移差不等时，依靠膨胀节本身绕两挠性连杆间连线的转动而吸收热位移。挠性连杆的作用一是承担大部分由于内压引导的导汽管轴向载荷，二是可发生弯曲变形，形成

7、一个可绕两挠性连杆间连线发生转动的铰链结构。由不锈钢圆环焊制成的M型膨胀节主要起密封介质的作用，可沿轴向伸缩，但不能承担太大的轴向载荷。挠性连杆恢复时只是简单在外表面焊上约5mln厚的一层，仅为截面深度1／10，达不到对挠性连杆的强度要求。当机组启停及运行时，由于蒸汽图2低压缸膨胀节断裂位置宏观形貌压力产生的轴向力作用，会使挠性连杆的切断处焊层，且焊接时在断口内部填充了焊条等异物。图3缝首先开裂。挠性连杆断裂后，蒸汽压力产生的轴所示的中压缸膨胀节西北方向连杆为陈旧性断口，向力作用