9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)葉片斷裂分析

劉波

摘 要：在燃?xì)鈾C(jī)領(lǐng)域中，9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)是比較先進(jìn)的一種設(shè)備，其在生產(chǎn)過程中進(jìn)行應(yīng)用能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)在使用過程中會(huì)出現(xiàn)一些運(yùn)行問題，尤其是出現(xiàn)葉片斷裂的問題，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的正常運(yùn)行受到了很大的影響，同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)問題受到很大的影響。文章對(duì)9E型燃?xì)饧拜唹簹鈾C(jī)的故障進(jìn)行了分析同時(shí)，對(duì)其出現(xiàn)的葉片斷裂問題也進(jìn)行分析，希望在以后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中能夠采取必要的措施對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。

關(guān)鍵詞：9E型；燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)；葉片；斷裂

燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電機(jī)組是一種新的動(dòng)力機(jī)械，其在使用過程中對(duì)能源消耗非常少，同時(shí)，也是一種新型環(huán)保能源動(dòng)力機(jī)械，因此，在生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。發(fā)電機(jī)組在開始使用的時(shí)候主要利用的能源是燃油，但是現(xiàn)在是以天然氣為主，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的裝機(jī)容量進(jìn)行了提升，同時(shí)，在啟停速度以及效率方面都進(jìn)行了提升，在發(fā)電行業(yè)發(fā)展過程中獲得了較好的發(fā)展。

電能是人們生活工作中使用的重要能源，而且，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展過程中，人們對(duì)電能的需求量也在不斷的提升，因此，電力企業(yè)在發(fā)展過程中要對(duì)發(fā)電機(jī)組的容量進(jìn)行提升，同時(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)也要進(jìn)行很好的掌握。燃?xì)廨啓C(jī)通常是由氣壓機(jī)、燃燒室以及透平等部分組成，其在運(yùn)行過程中，空氣經(jīng)過壓氣機(jī)的入口進(jìn)入到壓氣機(jī)中，在經(jīng)過壓縮提高壓力以后將其排入燃燒室，這樣在經(jīng)過混合燃料燃燒以后要進(jìn)入到透平中，在這個(gè)過程中高溫高壓燃?xì)饽軌蛟谄渲羞M(jìn)行膨脹，然后將燃?xì)廪D(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的能量，最后轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。壓氣機(jī)在運(yùn)行過程中，大部分的機(jī)械功可以用來推動(dòng)壓氣機(jī)，同時(shí)，也能對(duì)燃?xì)鈾C(jī)的運(yùn)行進(jìn)行保證，這樣能夠更好的將剩余的機(jī)械工進(jìn)行輸出，推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。

在燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)中，葉片是非常重要的零件，同時(shí)，其對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)整體功能的發(fā)揮和使用安全性有很大的影響。因此，燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)葉片的材料、形狀、尺寸以及流體動(dòng)力學(xué)都提出了很高的要求，但是，因?yàn)樵谑褂眠^程中，受到使用時(shí)間的限制，其在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中一定會(huì)產(chǎn)生破損的情況，在情況比較嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)裂紋。文章對(duì)葉片長(zhǎng)期使用受到的損傷問題進(jìn)行了分析，希望在以后的生產(chǎn)過程中能夠采取必要的措施對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行避免。

1 9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)故障

對(duì)電廠9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過程進(jìn)行分析，對(duì)其軸承運(yùn)行速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過監(jiān)測(cè)可知，其運(yùn)行速度出現(xiàn)了不斷增加的情況，在經(jīng)過一段時(shí)間的觀察以后，這種增幅情況和設(shè)備設(shè)定的報(bào)警值之間還存在著一定的距離，因此，能夠推動(dòng)機(jī)組繼續(xù)進(jìn)行使用，但是，在這個(gè)過程中若沒有采取必要的措施，這樣就使得在以后可能會(huì)出現(xiàn)更大的問題。9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)報(bào)警信息，在這種情況下會(huì)存在超溫運(yùn)行的問題，同時(shí)，設(shè)備通常能夠進(jìn)行自我保護(hù)，進(jìn)行自動(dòng)跳閘，這樣會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出現(xiàn)短路或者是跳閘的問題。對(duì)9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)出現(xiàn)的跳閘情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其與正常停機(jī)惰走時(shí)間一致，這樣能夠得出惰走之后就是正常盤車。

為了對(duì)9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，相關(guān)的工作人員對(duì)設(shè)備的燃燒室進(jìn)行了檢驗(yàn)，在啟動(dòng)燃燒室的過程中出現(xiàn)了排放管線失敗的情況，同時(shí)，也出現(xiàn)了一些塊狀金屬物在其中的問題，在檢查過程中，發(fā)現(xiàn)是葉片的殘片。在對(duì)葉片進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)了比較明顯的擦痕，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)靜葉片出現(xiàn)了受損比較嚴(yán)重的情況。對(duì)葉片進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)葉片出現(xiàn)斷裂的位置斷口非常明顯，同時(shí)，很多的現(xiàn)象可以用肉眼進(jìn)行判斷，葉片在長(zhǎng)期使用過程中出現(xiàn)了疲勞源較多的情況，同時(shí)，疲勞裂紋出現(xiàn)的面積比較大，這樣就使得葉片在使用過程中出現(xiàn)了受損非常嚴(yán)重的問題。

2 9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)斷葉片進(jìn)行分析

2.1 燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)葉片損壞原因

燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)葉片損壞原因很多，其中振動(dòng)是主要因素。葉片振動(dòng)損壞一般分為強(qiáng)迫振動(dòng)損壞和顫動(dòng)損壞。而不管是強(qiáng)迫振動(dòng)損壞，還是顫動(dòng)損壞，其都與振動(dòng)力、頻率陣型和振幅有關(guān)系。對(duì)于氣壓機(jī)來說，其氣流振動(dòng)力是有周期性的，但是其只有在激振力頻率和葉片頻率一致情況下，葉片才會(huì)產(chǎn)生共振。在級(jí)內(nèi)葉片中，頻率是分散的。當(dāng)振激發(fā)生時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生與同一個(gè)級(jí)別內(nèi)一個(gè)或者是幾個(gè)葉片相一致的頻率，強(qiáng)迫振動(dòng)損壞的產(chǎn)生就是由于這種激振頻率過大而產(chǎn)生的。通常情況下，在一級(jí)葉片中，只有一個(gè)或者幾個(gè)小的葉片會(huì)產(chǎn)生較大的強(qiáng)迫振動(dòng)。但是不會(huì)出現(xiàn)相同位置和共同振動(dòng)的情況，因此，一般情況下共振疲勞故障只會(huì)在少數(shù)的葉片上出現(xiàn)。振幅的能量通常是來自于葉片的激振，而激振的幅度一般是固定的，所以葉片的振幅一般會(huì)保持一個(gè)固定的數(shù)值，不會(huì)發(fā)生變化，并且形成恒定的振幅。強(qiáng)迫振動(dòng)所產(chǎn)生的疲勞特征則主要是由于高度的疲勞而造成葉片受損，以葉片端口的疲勞狹窄為主要的表現(xiàn)，在氣流振動(dòng)力的作用下，不需要脈動(dòng)則能夠形成顫振，也就是說，只有在氣動(dòng)條件下，才能夠產(chǎn)生顫振并且對(duì)葉片造成損壞。顫振是以振形固有頻率基礎(chǔ)上進(jìn)行振動(dòng)的，其振動(dòng)與否與轉(zhuǎn)速倍頻無太大聯(lián)系，只有在60%-80%速倍頻下。才會(huì)發(fā)生葉片顫振。而顫振的振幅需要在積蓄達(dá)到一定程度的情況下，才能夠造成振幅的發(fā)散，并且使振幅應(yīng)力不斷的擴(kuò)大，造成葉片疲勞受損。在有些特定的情況下，同一級(jí)的葉片在收到振型、頻率會(huì)同時(shí)發(fā)生顫振，但是葉片的振幅卻不是完全一致的。因此這種情況下也可能造成葉片的斷裂。

2.2 對(duì)9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)故障原因進(jìn)行分析

從上面敘述中可以看出本次故障源為第17級(jí)動(dòng)葉片，其性質(zhì)為振動(dòng)疲勞斷裂。檢查中發(fā)現(xiàn)17級(jí)動(dòng)葉片斷裂斷口特征、裂紋源部位相同，且不同葉片疲勞裂紋擴(kuò)展也相同，其葉片斷裂口一般應(yīng)力疲勞斷口，這就說明受力狀況基本相同，其斷裂性質(zhì)也相同。因第17級(jí)動(dòng)葉片中的多數(shù)葉片屬于同時(shí)疲勞斷裂，其斷口疲勞源點(diǎn)較多.穿晶裂紋、疲勞擴(kuò)展區(qū)相對(duì)粗糙，使得斷裂脫落動(dòng)葉片根部易產(chǎn)生疲勞裂紋。因此，9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)在振動(dòng)疲勞斷裂和顫振斷裂中，第17級(jí)葉片斷裂原因?yàn)轭澱竦目赡苄暂^大。

3 結(jié)束語

電能的供應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人們生活都有很大的影響，因此，人們?cè)谏詈凸ぷ髦袑?duì)電能生產(chǎn)的重視程度也在不斷的提升，這樣不僅僅是為了更好的保證人們生活質(zhì)量不會(huì)受到影響，同時(shí)也是為了保證社會(huì)發(fā)展環(huán)境不會(huì)受到影響。電能生產(chǎn)過程中，燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用非常重要，而作為其中的重要部件——壓氣機(jī)對(duì)其運(yùn)行效果起到直接的影響。壓氣機(jī)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的性能參數(shù)有很大的影響，同時(shí)，對(duì)其運(yùn)行安全性也有很大的影響。在壓氣機(jī)中，葉片是非常重要的組成部分，其對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行也有很大的影響，因此，為了能夠保證電能的正常供應(yīng)，對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)一定要進(jìn)行保證。在電力企業(yè)中，9E型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)應(yīng)用非常普遍，人們對(duì)其使用安全和壽命問題進(jìn)行了研究，在長(zhǎng)期使用過程中，燃?xì)鈾C(jī)的氣壓葉片非常容易出現(xiàn)受損嚴(yán)重的情況，對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生很大的影響，這樣也使得電力企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)受到了很大的影響，為了能夠更好的解決出現(xiàn)的問題，文章對(duì)導(dǎo)致葉片斷裂的原因進(jìn)行了分析，為更好的找到解決措施提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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