烟气轮机转子叶片开裂原因分析.pdf

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1、VO1．35NO．4铸造技术Apt．2014F0UNDRYTECHNOL0GY·713··材料失效分析MaterialFailureAnalysis·烟气轮机转子叶片开裂原因分析严晓辉。宋文明。刘婷婷z。马云霖z(1．中国石化湖北化肥分公司，湖北枝江443200；2．甘肃蓝科高新石化装备股份有限公司，甘肃兰州730070)摘要：利用光学显微镜、扫描电子显微镜和化学分析手段对断裂的烟气轮机转子叶片进行微观组织、断1：3形貌、化学成分等观察与分析。结果表明，叶片的化学成分除碳含量偏高外其余元素基本符合K213合金锭标准。叶片的物相组成为奥氏体’+碳化物，’，’

2、与碳化物的分布不均匀，特别是碳化物沿晶界分布弱化了晶界强度。高温工况下长时间运行的叶片在交变热应力作用下力学性能降低，再加上内部缺陷和沿晶分布的脆性相是导致其断裂的主要原因。关键词：转子叶片；断裂；硬度；微观组织中图分类号：TG247文献标识码：A文章编号：1000—8365(2014)04—0713—04AnalysisonCrackofFlueGasTurbineBladeYANXiaohui，SONGWenming2，LIUTingting2，MAYunlin2(1．HubeiChemicalFertilizerBranchChinaPetroleu

3、m＆ChemicalCorporation，Zhijiang443200，China；2．LanpecTechnologiesLimited，Lanzhou730070，China)Abstract：Thechemicalcomposition，microstructureandfractureappearancewasinvestigatedthroughopticalmicroscope，SEMandchemicalanalysismethod．Theresultsshowthatthechemicalcompositionoftheblademeet

4、sthestandardofK213excepttheslightlyhighercarboncontent．Themainphasesofthebladeareaustenite，’andcarbide．Thedistributionoft’andcarbidesarenotuniform，especiallythecarbideslocateatthegrainboundarytoweakentheinterfacestrength．Themainreasonsforthefractureareinternaldefects，theintergranu

5、larbrittlephasesandtheactionofalternatingthermalstressathJtemperatureandlongtimes．Keywords：turbineblade；crack；hardness；microstructure催化裂化是石油炼制过程之一，是在热和催化子上，其在整个工艺流程中起着至关重要的作用【。本剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化文对失效燃气轮机转子叶片的宏观形貌、微观断口、气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的流程主要包微观组织等进行测试与分析，为该部件的制造提供括3部分：原料油催化裂化、催化剂

6、再生和产物分一定的理论支持和技术指导。离。催化剂因在反应过程中表面会附着油焦而活性1实验方法降低，所以必须进行再生处理。首先，主风机将压缩空气送人辅助燃烧室进行高温加热，经辅助烟道通烟气轮机是位于催化裂化装置的催化剂再生装过主风分布管进入再生器烧焦罐底部，从反应器过置的出口旋风分离器中的关键部件．其作用是将催来的催化剂在高温大流量主风的作用下被加热上化剂再生过程中产生的烟气与催化剂分离。具体工升。同时通过器壁分布的燃油喷嘴喷人燃油调节反况条件列于表1。可以看出，转子叶片的工作环境温应温度。这样催化剂表面附着的油焦在高温下燃烧度高，催化剂是固体粒子，且周围介

7、质具有很强的分解为烟气，烟气和催化剂的混合物继续上升进入腐蚀性，其服役工况条件苛刻，通常叶片的表面进再生器继续反应，油焦未能充分反应的催化剂经循行喷涂耐磨抗高温涂层，检测失效叶片材质为环斜管会重新进入烧焦罐再次处理。最后，烟气和K213合金。．处理后的催化剂进入再生器顶部的旋风分离器进表1烟气轮机转子服役工况条件行气固分离，烟气进入集气室汇合后排人烟道，催Tab．1Workingconditionoffluegasturbineblade化剂进入再生斜管送至提升管。烟气轮机是再生过程装置中旋风分离器的关键部件，起到烟气和催化剂分离的核心作用．转子叶片就位于

8、燃气轮机的转为全面分析叶片的失效原因和失效过程，分别收稿日期：20