水轮机转轮裂纹产生原因分析及处理.pdf

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1、秘援专论水轮机转轮裂纹产生原因分析及处理胡晓霞国网江西省电力公司柘林水电厂江西九江332000【搞奠l国网江西省电力公司柘林水电厂水轮发电机组为上世纪7O年3)焊前预热代初投产，现已经运行超L~．40年，长期运行和频繁开停机影响了机组的使①导叶全关，并安排电机班轮流进行加热t②在焊前对缺陷部用寿命，近年该厂4台机组均出现不同情况的故障，特别是机组的异常振动位进行整体或局部预热；③转轮室环境温度整体加温至30-40C，对出现多次，且直接导致水轮机转轮户生多处裂纹。补焊部位及附近200mm范围内采用氧乙炔焰局部预热，温度控制在【关键词l水轮机；振动；原因分析；转轮

2、裂纹；处理工艺l10～130"(2，预热温度达到要求后再恒温2-4h即可施焊，用红外线测温仪随时监控；④对焊缝深度不大还可用焊枪预热。1．水轮机振动及转轮裂纹产生概况4)导叶全开后，选用电流100A左右进行施焊。柘林水电厂水轮发电机组均为上世纪7O年代生产，由江西电机厂生5)焊接速度应尽量快，焊层要尽量薄，每一层不超过3ram，以减少产，水轮机型号为HL240-LH-410，配套发电机为TS900／135-56，结焊缝的热裂纹；焊接操作中不要起长弧，保持短弧操作，不要弧和横向构为半伞式机组。摆动，防止弧坑。2013年5月，该站运行人员巡检时发现上导处摆度较大，

3、测量为6)裂纹处理时，对称焊接，如l号叶片与8号叶片同时进行焊接，焊O．025mm(正常值为小于0．015mm)，且水导处振动明显、摆度异常，为接时其他12片叶片继续加热。此对机组进行全面检查，检查发现转轮叶片15条裂纹，且均为贯穿性裂7)对穿透裂纹先在正面焊上2-3道焊后，背面清根后开始施焊。焊纹，最长裂纹为150ram，最短的40-50mm，裂纹出现的部位基本相同，缝表面要比母材高1-2mm，以便打磨光滑平整。均在叶片出水边靠近上冠处。8)对细小裂纹采用磨削方式，磨削清除裂纹后所形成的坡口要求2．机组产生异常振动及裂纹的原因分析规则平滑，并以浓度为30％的

4、硝酸溶液进行酸洗检查。通过检修分解水导油槽，发现水导瓦托盘与轴有刚性摩擦现象。9)对裂纹较长时要采取采用碳弧气刨。尤其对较深的裂纹可进行多测上导瓦间隙偏大。大修过程中，维修人员发现：对发电机推力轴承人次吹割；并对坡口内的渗碳氧化层，用风动工具进行磨削，并以浓度为工打受力时，出现了一个很奇怪的现象：“均匀用力打紧抗重螺栓，打几30％的硝酸溶液进行酸洗检查，直至裂纹清理干净。为了防止过热引起圈时每次螺栓的移动距离符合标准了，再打几圈，数据又全乱了；继续调变形和裂纹扩展，碳弧气刨必须间断使用。整，又可以符合标准，如此周而复始”。分析打受力的数据以及水平仪10)焊缝的

5、锤击，当坡口深度大干lOmm焊缝，每焊完一层要马上用的数据，发现+Y方向周期性的翘起。圆形风铲头跟踪锤击。第一层和最后一层焊道不用锤击。锤击的要轻、经过对该机组解体和试验时发现机组转轮、轴线、中心、推力受力快稠密均匀往返2-3次，锤击焊波模糊为止；每焊完一层后必须用锤头水平、导水机构等均存在问题。且发现发电机转-T-~E静态下就存在不平和风铲振动对皮氧化物进行彻底清扫；再焊下一层后必须焊道清理后的衡。机组中心偏移和受力不好等导致了机组的异常振动、摆度偏大，而层间表面应洁净、无裂纹、夹杂、气孔等缺陷。机组的异常振动直接导致了水轮机转轮裂纹的发生。l1)焊后采用保

6、温缓冷方式3．机组转轮裂纹处理①施焊结束后，立刻氧气乙炔后再用加热片加温~lJllO-13o'c用石针对以上原因得出的结论是该机组转轮裂纹的出现主要由于静不棉布盖好，测温；②将导叶全关保温，用红外线测温仪随时监控；③对平衡与动不平衡导致，为此经将机组的动静平衡调整后，及时处理转轮穿透裂纹焊接采用保温缓慢冷却，防止焊接过程中产生新裂纹。裂纹使叶片承受的循环应力不超过叶片疲劳极限，从而减少水力激振因3。3转轮裂纹修复前后转轮叶片变形抽样监测素引起的转轮振动，并根据该机组的现场环境及实际情况拟定处理方1)选一片转轮叶片，在叶片的出水边与进水边先找5个等分基准点，案如

7、]用洋冲打眼，并做好等高标记，尽可能避开转轮裂纹与汽蚀部分；3．1转轮裂纹缺陷的修复准备工作2)以该转轮叶片上的5个等分基准点为基准，用水平管依次引到相机转轮主要由上冠、叶片、下环整铸结构组成，母体材质主要采邻其他13片叶片的出水边与进水边，并用洋冲打眼(如图)；用ZG20SiMn，选用焊接材料型号为结507或结427焊条补焊(规格为3)测量两两相邻叶片之间的各点的距离，进水边D1、D2、D3、D4、中3．2ram焊条)。D5，出水边dl、d2、d3、d4、d5，1)施焊前焊条在300-350~下保温烘干24,时以上，烘干后存于保4)同理，在转轮裂纹修复后，按

8、以上测量方法进行测量，根据测量温筒中，