汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性分析方法及其在焊接转子中的应用.pdf

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1、第33卷第1期动力工程学报V01．33No．12013年1月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringJan·2013文章编号：1674—7607(2013)01～0017—08中图分类号：TK263．6一l文献标志码：A学科分类号：470．30汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性分析方法及其在焊接转子中的应用史进渊1，邓志成1，汪勇1，杨宇1，刘岩2，刘霞，王争艳2，杨彦磊(1．上海发电设备成套设计研究院，上海200240；2．上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240

2、)摘要：介绍了汽轮机转子高周疲劳寿命的设计方法．提出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析方法，转子高周疲劳的平均应力盯。、应力幅仃A和应力强度因子范围△K，的计算方法以及转子钢疲劳裂纹扩展门槛值△K暑的经验计算公式．给出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析思路、分析方法、评价判据以及半转速l000MW核电汽轮机焊接低压转子的高周疲劳安全性分析应用实例．结果表明：转子初始裂纹高周疲劳分析方法能够应用于汽轮机转子的安全性评价，并可以为汽轮机转子的结构优化和长周期安全运行提供依据．关键词：汽轮机；转子；初始裂纹；高周

3、疲劳；安全性分析；寿命预测HighCycleFatigueSafetyAnalysisforSteamTurbineRotorswithInitialCracksandItsApplicationtoaWeldedRotorSHIJin—yuanl，DENGZhi—chen91，WANGYon91，YANGYu1，LIUYah2，LHJXia2，WANGZheng～yan2。YANGYah—lei2(1．ShanghaiPowerEquipmentResearchInstitute，Shanghai200240，Chi

4、na；2．ShanghaiTurbinePlant，ShanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo。，Ltd．，Shanghai200240，China)Abstract：Anintroductionisbeingpresentedtothedesignmethodofhighcyclefatiguelifeofsteamturbinerotors，togetherwithdescriptionstoanalyticalmethodsforhighcyclefatiguesafet

5、yofturbinerotorswithinitialcracks，andtocalculationmethodsforthemeanstressO'm，stressamplitude盯AandtherangeAKIofstressintensityfactorsaswellastoanexperienceformulaforthefatiguecrackgrowththreshold△K盖oftherotormaterial．Meanwhile，ananalysismethodandtheassessmentcrit

6、eriaforhighcyclefatiguesafetyofsteamturbinerotorswithinitialcracksaregiven，withanapplicationexamplelistedforhighcyclefa—tiguesafetyanalysisofaweldedlow—pressurerotorforahalf～speedsteamturbineina1000MWnuclearpowerstation．Resultsshowthattheanalyticalmethodsmaybeus

7、edforsafetyevaluationandstructuraloptimizationofsteamturbinerotors，SOastoguaranteesafetyoperationofrelevantpowerplants．Keywords：steamturbine；rotor；initialcrack；highcyclefatigue；safetyanalysis；lifeprediction收稿日期：2012-04—18修订日期：2012—07—04基金项目：上海市科委基础研究重点资助项目(11JC4

8、04500)；国家核电员工创新资助项目(CNP—KJ—CX一2012—32)；上海市经济和信息化委员会资助项目(201101009)作者简介：史进渊(1956一)，男，陕西子长人，教授级高级工程师，学士，研究方向为：发电机组的可靠性设计、寿命预测、安全性分析、状态检修与优化运行．电话(Tel．)：021—64358710—422；