柴油發(fā)電機(jī)事件分析總結(jié)

柴油發(fā)電機(jī)事件分析總結(jié)

1、產(chǎn)品概述：

我廠柴油發(fā)電機(jī)為泰州德鋒柴油發(fā)電機(jī)有限公司提供的產(chǎn)品。柴油機(jī)型號：4012-46TAG2A柴油機(jī)編號：DGBM6033U13199柴油機(jī)機(jī)組功率1200KW

2、事件經(jīng)過：

201*年10月18日，空載試驗(yàn)柴發(fā)，第一次啟動(dòng)失敗，就地發(fā)“柴發(fā)故障”報(bào)警，復(fù)位后第二次啟動(dòng)正常。

201*年11月12日，廠家對柴油機(jī)排氣口位置的防水蓋進(jìn)行配重，為使防水蓋的打開角度更大。

201*年11月12日，廠家通知已處理好，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)四次成功，無故障。

201*年11月14日，生技部、生產(chǎn)準(zhǔn)備部、三期維護(hù)部及廠家現(xiàn)在試運(yùn)柴發(fā)，無異常，廠家認(rèn)為是柴發(fā)排氣管道壓力問題。

201*年11月18日，生準(zhǔn)部啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)失敗，聯(lián)系廠家到廠處理。201*年11月29日，柴發(fā)廠家增加蓄電池至電調(diào)的電纜一根，減小電纜電阻。

201*年11月29日，啟動(dòng)正常。

201*年12月03日，遠(yuǎn)方啟動(dòng)3次，就地啟動(dòng)3次正常。201*年12月04日，遠(yuǎn)方啟動(dòng)3次，就地啟動(dòng)3次正常。

3、原因分析：

柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)過程：

當(dāng)柴發(fā)接收到DCS發(fā)出啟動(dòng)柴油機(jī)命令時(shí)，延時(shí)1秒，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，啟動(dòng)后立馬啟動(dòng)柴油機(jī)的電調(diào)，電調(diào)是通過柴油發(fā)電機(jī)所帶的兩個(gè)蓄電池（每個(gè)為14V）串聯(lián)發(fā)出26.4V左右的直流電帶動(dòng)直流調(diào)速電機(jī)啟動(dòng)，如果柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)瞬間，蓄電池的壓降會(huì)較大，現(xiàn)場實(shí)測是瞬間降低至17.8V，啟動(dòng)過程中壓降太大，電調(diào)會(huì)啟動(dòng)失��；如電調(diào)啟動(dòng)成功，電調(diào)啟動(dòng)后齒輪與柴油機(jī)齒輪嚙合，PLC邏輯發(fā)柴油機(jī)直流調(diào)速電機(jī)的啟動(dòng)命令為5秒，在這5秒內(nèi)如果柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到400轉(zhuǎn)，電調(diào)模塊會(huì)自動(dòng)發(fā)出直流調(diào)速電機(jī)齒輪脫扣命令，達(dá)到400轉(zhuǎn)后，柴油機(jī)內(nèi)部壓縮的柴油會(huì)壓縮點(diǎn)火，啟動(dòng)柴油機(jī)。

柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)啟動(dòng)不了，11月12日廠家認(rèn)為原因?yàn)椋翰裼蜋C(jī)的排氣管出口位置防水蓋開啟角度小，在柴油機(jī)排氣管內(nèi)有一測壓元件探頭，測壓元件的壓力探頭測得的數(shù)據(jù)直接傳輸至電調(diào)（帶動(dòng)柴油機(jī)壓縮的直流電機(jī)調(diào)速器）的內(nèi)部模板上，當(dāng)柴油機(jī)壓力探頭測量的壓力超過設(shè)定壓力時(shí)，就發(fā)出直流調(diào)速電機(jī)停止命令，直流調(diào)速電機(jī)未帶到柴油機(jī)旋轉(zhuǎn)到400轉(zhuǎn)就脫扣，柴油機(jī)壓縮的柴油無法點(diǎn)火，無法啟動(dòng)柴油機(jī)，柴油機(jī)防水蓋開啟角度小，導(dǎo)致排氣管路壓力大，發(fā)出過壓信號，脫扣直流調(diào)速電機(jī)。實(shí)際于201*年11月15日對排氣口進(jìn)行改造，201*年11月18日啟動(dòng)柴發(fā)失敗。

經(jīng)過再次檢查實(shí)測，現(xiàn)場量啟動(dòng)初始時(shí)間蓄電池的電壓降低至17.8V（此電壓下能啟動(dòng)），201*年11月29日泰州德鋒廠家與柴發(fā)原廠德國帕金斯廠家共同研究提出啟動(dòng)過程中蓄電池壓降過大，需減小壓降，于是增加柴發(fā)就地接線盒至柴油發(fā)電機(jī)電調(diào)的正負(fù)電纜一根，并接在接線盒至電調(diào)的電纜端子上（從蓄電池頂部的接線盒到電調(diào)的電源線，電源是從蓄電池先接至接線盒，在從接線盒至電調(diào)），減小電纜電阻，減小啟動(dòng)過程中蓄電池至電調(diào)的電壓降。改線后201*年11月29日啟動(dòng)3次成功。201*年12月03日遠(yuǎn)程啟動(dòng)3次成功，就地啟動(dòng)3次成功，201*年12月04日遠(yuǎn)程就地啟動(dòng)成功。

擴(kuò)展閱讀：寧東發(fā)電2號機(jī)組葉片事故調(diào)查報(bào)告

寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組

葉片斷裂事故調(diào)查報(bào)告

寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司一期2×660MW工程汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、間接空冷凝汽式汽輪機(jī)，機(jī)組型號為CLNJK660-24.2/566/566型。其中2號機(jī)組于201*年6月20日完成168小時(shí)試運(yùn)后進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行。6月25日2號機(jī)組停機(jī)臨修，7月8日臨修結(jié)束，經(jīng)過機(jī)組軸系加裝配重，7月9日正常啟動(dòng)，帶滿負(fù)荷運(yùn)行。201*年7月19日2號機(jī)組運(yùn)行中發(fā)生中壓第六級（中壓末級）的N-35葉片斷裂，8月16日修復(fù)后恢復(fù)運(yùn)行。201*年10月10日，2號機(jī)組運(yùn)行中又發(fā)生1號低壓轉(zhuǎn)子反向（調(diào)端）次末級的2-32葉片斷裂。

鑒于寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組在三個(gè)月內(nèi)先后發(fā)生兩次汽輪機(jī)葉片斷裂事故，機(jī)組跳閘停機(jī)，嚴(yán)重影響了電廠的正常運(yùn)行，造成經(jīng)濟(jì)損失，本著“四不放過”的原則，集團(tuán)決定成立寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組葉片斷裂事故調(diào)查組，聘請了華北電科院和西安熱工院等外部專家，就葉片斷裂事故發(fā)生的原因、損失和事故的責(zé)任進(jìn)行調(diào)查，提出對相關(guān)責(zé)任單位和責(zé)任人的處理意見。同時(shí)制定機(jī)組修復(fù)的技術(shù)路線和時(shí)間安排。

一、調(diào)查過程

201*年10月21日集團(tuán)公司“寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組葉片斷裂事故調(diào)查組”由集團(tuán)公司總工程師、調(diào)查組組長關(guān)天罡帶隊(duì)，赴寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司開展事故調(diào)查工作。

10月21日下午17時(shí)，在寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司辦公樓一層會(huì)議室召開了事故調(diào)查工作啟動(dòng)會(huì)，集團(tuán)公司事故調(diào)查組成員，事故調(diào)查組外聘專家，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司領(lǐng)導(dǎo)班子有關(guān)成員，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司部分中層干部和相關(guān)技術(shù)管理人員參加了會(huì)議。會(huì)議由集團(tuán)公司安全與科技環(huán)保部主任梅東升主持并宣讀了京能集團(tuán)辦字[201*]456號文《關(guān)于成立寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組葉片斷裂事故調(diào)查組的通知》（以下簡稱“事故調(diào)查通知”），會(huì)議聽取了寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司對事故過程的介紹，會(huì)議確定成立了制造、安裝及設(shè)備監(jiān)造調(diào)查小組和生產(chǎn)運(yùn)行及調(diào)整試運(yùn)調(diào)查小組分別開展事故調(diào)查工作。會(huì)上集團(tuán)公司總工程師關(guān)天罡對事故調(diào)查工作和發(fā)揮專家作用提出了具體要求。會(huì)后事故調(diào)查組和專家一同對2號機(jī)組低壓葉片斷裂情況進(jìn)行了現(xiàn)場外觀察看。

10月22日上午8:30至11:30，在寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司辦公樓二層會(huì)議室進(jìn)行了“寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號汽輪機(jī)1號低壓轉(zhuǎn)子次末級葉片斷裂原因分析以及處理”討論。集團(tuán)公司事故調(diào)查組和專家，寧東發(fā)電有限責(zé)任公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)以及發(fā)電部、設(shè)備部相關(guān)人員參加討論。工作組和專家聽取了寧東發(fā)電有限責(zé)任公司對設(shè)備修復(fù)計(jì)劃和檢查項(xiàng)目及方法的介紹。專家組成員根據(jù)現(xiàn)場觀察和測量對葉片斷裂情況從不同的角度進(jìn)行了分析，對檢查項(xiàng)目提出了建議。從斷面疲勞紋及其紋路趨向明顯，疲勞擴(kuò)展區(qū)面積約為整個(gè)斷面的2/3的宏觀相貌來看，專家普遍一致的看法趨向于葉片為典型的疲勞斷裂。會(huì)議要求寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司根據(jù)專家的意見從事故預(yù)防的角度出發(fā)，完善檢查和檢修計(jì)劃，會(huì)議最終形成了《京能寧東2號機(jī)組低壓葉片斷裂分析會(huì)議紀(jì)要》。

按照集團(tuán)公司事故調(diào)查通知的要求，事故調(diào)查組參與了寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組低壓葉片斷裂的檢測和修復(fù)計(jì)劃以及方案和技術(shù)措施的制定，并在機(jī)組修復(fù)過程中進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督和指導(dǎo)，對檢驗(yàn)和修復(fù)工作中出現(xiàn)的具體問題提出建議和要求，以保證修復(fù)工作的質(zhì)量。

按照事故調(diào)查組的工作分工，兩個(gè)調(diào)查小組分別開展調(diào)查工作，同時(shí)要求寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司盡快聯(lián)系有技術(shù)資質(zhì)的單位對低壓次末級斷裂葉片進(jìn)行相關(guān)的金屬檢驗(yàn)和技術(shù)分析，并對哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的，近年來發(fā)生轉(zhuǎn)子斷葉片的機(jī)組進(jìn)行調(diào)查。

制造、安裝及設(shè)備監(jiān)造調(diào)查小組查閱了水洞溝項(xiàng)目監(jiān)造合同、葉片監(jiān)造記錄等相關(guān)資料，結(jié)合斷裂葉片的檢測分析報(bào)告形成了《制造、安裝和設(shè)備監(jiān)造調(diào)查小組調(diào)查結(jié)論》。

生產(chǎn)運(yùn)行及調(diào)整試運(yùn)調(diào)查小組通過與當(dāng)事人的交談、資料查閱、機(jī)組運(yùn)行參數(shù)調(diào)閱的方式，對寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組試運(yùn)和運(yùn)行情況以及發(fā)生的異常狀態(tài)進(jìn)行了調(diào)查，并對異常狀態(tài)進(jìn)行分析，形成了《寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組試運(yùn)和運(yùn)行期間異常狀態(tài)的調(diào)查及分析》。在斷裂葉片的金屬檢驗(yàn)和分析過程中，調(diào)查小組對檢驗(yàn)情況進(jìn)行跟蹤，對檢驗(yàn)工作和與制造廠的交流進(jìn)行了促進(jìn)。

201*年10月15日至年10月22日，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司按照事故調(diào)查組的要求安排專人對哈爾濱汽輪機(jī)廠制造的汽輪機(jī)組近年來發(fā)生轉(zhuǎn)子斷葉片的三個(gè)電廠進(jìn)行了調(diào)查，并編寫了《哈汽汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片斷裂調(diào)研報(bào)告》。

10月31日，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司將次末級32號葉片葉根部分以及相鄰的33號葉片送到華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司金屬所作進(jìn)一步的檢測。

二、事故過程

(一)中壓末級葉片事故斷裂過程

201*年7月19日05:28:05，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組當(dāng)時(shí)負(fù)荷528MW，突然汽輪機(jī)跳閘，發(fā)電機(jī)解列，高低壓旁路開啟，鍋爐保持燃燒未滅火。ETS首出為“汽機(jī)軸振大”。TDM記錄的歷史數(shù)據(jù)表明，跳閘瞬間的汽機(jī)1瓦軸振大幅上升到X向500μm、Y向497μm，2號瓦軸振大幅上升到X向256μm、Y向239μm，其他各瓦軸振或臺(tái)階式上升或異樣波動(dòng)。

2號機(jī)組汽機(jī)跳閘之前運(yùn)行主要參數(shù)如下：有功負(fù)荷528MW，無功2.3MVar，主汽流量1647t/h，主汽壓力23.2MPa，主汽溫度568℃，再熱汽溫564℃，調(diào)節(jié)級壓力14.6MPa，背壓10.7kPa，潤滑油壓力0.136MPa，潤滑油溫度41.8℃，各段抽汽溫度：1段362℃、2段311℃、3段469℃、4段342℃、5段308℃、2段265℃、7段184℃,軸向位移0.56/0.55/0.72/0.70mm。軸系振動(dòng)情況：1瓦X向116μm、Y向83μm、瓦振25.27μm；2瓦X向46.8μm、Y向52.3μm、瓦振13.6μm。1瓦軸承溫度為70℃／73℃、回油溫度54℃；2瓦軸承溫度為70.3℃／71℃、回油溫度56℃。各熱力參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)均在正常范圍之內(nèi)且穩(wěn)定。

汽機(jī)跳閘之后交流潤滑油泵正常聯(lián)鎖啟動(dòng)，各主汽門和調(diào)速汽門、抽汽逆止門迅速關(guān)閉，惰走過程中現(xiàn)場檢查、聽音未發(fā)現(xiàn)異常，頂軸油泵正常聯(lián)鎖啟動(dòng)。06:37:00手動(dòng)MFT鍋爐滅火。06:53:21汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速到零，投入盤車，電流36A，轉(zhuǎn)子惰走時(shí)間85分鐘。

7月19日當(dāng)天下午華北電科院振動(dòng)專家到達(dá)現(xiàn)場，通過對機(jī)組試運(yùn)及投產(chǎn)以來的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，認(rèn)定振動(dòng)數(shù)據(jù)真實(shí)可信，判斷高中壓缸內(nèi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件脫落，需揭缸檢查。

調(diào)閱機(jī)組各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)記錄和振動(dòng)曲線，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組投產(chǎn)之后運(yùn)行較為平穩(wěn)，事故發(fā)生時(shí)除機(jī)組振動(dòng)外，汽輪機(jī)其他運(yùn)行參數(shù)未見異常情況。

(二)低壓次末級葉片事故斷裂過程

201*年10月10日21:41:00，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組運(yùn)行中多點(diǎn)軸振突然增大和報(bào)警，其中變化最為劇烈的3瓦X向軸振由75μm突升至216μm，2、4、5瓦軸振有明顯增大（2瓦X／Y分別由37μm／75μm增大到54μm／117μm，4瓦X／Y分別由57μm／31μm增大到147μm／139μm，5瓦X／Y分別由79μm／65μm增大到144μm／100μm），1瓦和6瓦的軸振略有增加，7瓦軸振略有下降，8瓦和9瓦軸振沒有變化。在瓦振方面，3瓦振動(dòng)由8μm增大到16μm，4瓦振動(dòng)由4μm增大到26μm，其它各瓦振動(dòng)變化不明顯。此前機(jī)組負(fù)荷667MW，總煤量330t/h，主汽壓力24.15MPa，再熱汽壓3.90MPa，調(diào)節(jié)級壓力18.56MPa，背壓11.44KPa，軸向位移四個(gè)測點(diǎn)顯示0.782/0.782/0.859/0.997mm,各段抽氣溫度1段364℃、2段314℃、3段471℃、4段357℃、5段304℃、6段261℃、7段159/186/170/147℃,低壓軸封溫度165℃，系統(tǒng)無任何重大操作，機(jī)組其他運(yùn)行參數(shù)均正常。

機(jī)組發(fā)生振動(dòng)后，運(yùn)行人員立即快速減負(fù)荷并到就地對汽輪機(jī)本體進(jìn)行聽音檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。同時(shí)集控室內(nèi)運(yùn)行人員對DCS畫面TSI等各系統(tǒng)的相關(guān)各參數(shù)進(jìn)行檢查，除振動(dòng)外其它參數(shù)均無明顯變化。21時(shí)45分，3瓦振動(dòng)繼續(xù)增大（X向242μm，Y向184μm）。21時(shí)54分，3瓦X向軸振保護(hù)動(dòng)作（軸振保護(hù)定值250μm，有2秒延時(shí)以防止保護(hù)誤動(dòng)作），汽輪機(jī)跳閘，首出“汽機(jī)軸振大”，跳閘瞬間3瓦和4瓦軸振最大（3瓦X向261μm，Y向198μm；4瓦X向156μm，Y向148μm），其次是1瓦、5瓦和2瓦。

汽機(jī)跳閘后，發(fā)電機(jī)解列，各抽汽逆止門全關(guān)，高排通風(fēng)閥全開，鍋爐RB動(dòng)作自動(dòng)減燃料，高低旁自動(dòng)開啟。21時(shí)58分，汽機(jī)轉(zhuǎn)速降至201*轉(zhuǎn)/分時(shí)破壞真空。21時(shí)59分，機(jī)組背壓19.9kPa，手動(dòng)MFT鍋爐滅火。22時(shí)14分停送、引風(fēng)機(jī)，鍋爐悶爐。22時(shí)30分，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速到零投盤車，盤車電流37.5A，偏心97.9μm，惰走時(shí)間36分鐘。

調(diào)閱機(jī)組各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)記錄和振動(dòng)曲線，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組自中壓末級葉片更換后運(yùn)行較為平穩(wěn)，事故發(fā)生時(shí)機(jī)組軸系振動(dòng)增加表現(xiàn)為瞬時(shí)和均衡性，且主要為工頻分量，是典型的軸系失衡形態(tài)。除機(jī)組振動(dòng)外，汽輪機(jī)其他運(yùn)行參數(shù)未見異常情況，說明此次2號機(jī)組振動(dòng)的增大系機(jī)組自身原因引起。

10月12日上午，檢修人員進(jìn)入#1低壓排汽缸內(nèi)檢查，從調(diào)端末級葉片處觀察到末級靜葉有一處約10×15mm左右的打傷缺口，另有三處打傷痕跡，初步判斷為低壓次末級葉片斷裂。

三、事故造成的設(shè)備損壞及修復(fù)計(jì)劃

(一)中壓末級葉片斷裂事故造成的設(shè)備損壞及修復(fù)計(jì)劃8月5日揭缸檢查發(fā)現(xiàn)中壓末級葉片斷裂事故造成高中壓轉(zhuǎn)子中壓第六級N-35葉片（葉片高度235mm）幾乎齊根斷裂，脫落部分的長度約210mm，N-34和N-36級葉片葉頂處有損傷，中壓第六級圍帶阻汽片全部磨平，中壓第六級隔板靜葉沿周向中間部位擠壓變形。

根據(jù)揭缸檢查發(fā)現(xiàn)的問題，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司制定了如下檢查和檢修工作：對哈汽提供更換的中壓末級N－34、35（斷裂葉片）、36新葉片做金屬檢測，合格后更換；對高、中壓轉(zhuǎn)子全部葉片做著色檢查；對中壓第六級隔板靜葉全部進(jìn)行著色檢查；中壓第六級隔板暫時(shí)不做更換處理，此次檢修期間進(jìn)行修復(fù)并做好測繪工作，哈汽提供備件，待機(jī)組大修時(shí)更換；N－35殘存葉根由廠家?guī)Щ刈鬟M(jìn)一步的檢測分析。

(二)低壓次末級葉片斷裂事故造成的設(shè)備損壞及修復(fù)計(jì)劃2號機(jī)組1號低壓缸揭缸之后進(jìn)行了徹底檢查。1號低壓轉(zhuǎn)子調(diào)端次末級N－32葉片斷裂，斷口距葉根約120mm（葉片總長352mm），脫落部分長度約232mm左右，因撞擊、擠壓造成局部缺損和變形，并落入5級與6級隔板之間下部。斷裂葉片其他部位造成的設(shè)備損壞有：對相鄰N－31、33葉片葉頂造成撞擊性損傷；使1號低壓缸調(diào)端末級隔板部分靜葉片形成局部的凹坑、變形和缺損，其中5片靜葉出汽側(cè)打出約8×5mm的缺口；對1號低壓轉(zhuǎn)子23片調(diào)端末級葉片的進(jìn)汽側(cè)造成深度約5～10mm不等的損傷，其它部分葉片有劃傷痕跡；使次末級下部3道圍帶阻汽片部分損壞。

根據(jù)揭缸檢查發(fā)現(xiàn)的問題，結(jié)合哈汽廠同類型機(jī)組已出現(xiàn)的多起斷葉片事故，本著徹底解決消除隱患的原則，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司按照事故調(diào)查組的要求，最終確定了如下機(jī)組檢查和修復(fù)項(xiàng)目：斷裂的葉片以及相鄰葉片送華北電科院進(jìn)行失效分析；1號低壓轉(zhuǎn)子反向次末級動(dòng)葉片更換#31、#32（斷裂葉片）、#33三片；1號低壓轉(zhuǎn)子反向末級80片動(dòng)葉片全部更換；新葉片到現(xiàn)場后全部做金屬檢測；1、2號低壓轉(zhuǎn)子所有動(dòng)葉片和靜葉全部做金屬檢測，根據(jù)哈汽提供的修復(fù)方案對檢查出有缺陷的動(dòng)、靜葉片現(xiàn)場修復(fù)；對聯(lián)軸器螺栓和低壓內(nèi)缸螺栓以及中低壓導(dǎo)汽管螺栓進(jìn)行金屬檢驗(yàn)；葉片更換完畢后委托華北電科院現(xiàn)場進(jìn)行1號低壓轉(zhuǎn)子低速動(dòng)平衡試驗(yàn)并配重；對2號低壓缸反向3、4級隔板汽封間隙在修前進(jìn)行貼橡皮膏檢查，汽封間隙調(diào)整至合格范圍內(nèi)；凝汽器汽側(cè)檢查；對1～6軸瓦翻瓦檢查并進(jìn)行金屬檢驗(yàn)；油檔檢查調(diào)整；對輪組合晃度檢查調(diào)整及軸系中心復(fù)查調(diào)整；檢修后啟動(dòng)階段由華北電科院進(jìn)行軸系振動(dòng)監(jiān)測和高速動(dòng)平衡配重。

四、機(jī)組修復(fù)情況

(一)中壓末級葉片事故修復(fù)情況

檢修工作從201*年7月19日開始至201*年8月16日結(jié)束，工期為29天，檢修施工隊(duì)伍為山西力能電力設(shè)備安裝有限公司。為加強(qiáng)檢修力量，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司通過集團(tuán)公司邀請了京能熱電、華寧熱電、康巴什熱電和國際電氣汽機(jī)本體檢修專家共4人，對本次檢修進(jìn)行了全過程的技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量驗(yàn)收。揭缸之后，用內(nèi)窺鏡檢查抽汽管道及導(dǎo)汽管未發(fā)現(xiàn)異物或損傷痕跡。更換葉片裝配前確認(rèn)單個(gè)葉片頻率記錄和力矩平衡記錄，保證裝于同一葉輪的葉片的頻率分散度不大于6%；用酒精對葉片和葉輪上的葉根槽道進(jìn)行清洗確認(rèn)無雜物；按B/Z56.65.201*《汽輪機(jī)葉片靜平衡順序工藝準(zhǔn)則》排序依次裝入葉片；最后裝入的兩只葉片交錯(cuò)裝入，裝入時(shí)將葉片做輕微扭轉(zhuǎn)和彎曲（減少圍帶及出汽邊的修磨量）。對中壓轉(zhuǎn)子的靜葉、動(dòng)葉進(jìn)行了100%的宏觀檢測和100%的滲透檢測，對檢測發(fā)現(xiàn)有局部損傷的葉片進(jìn)行了打磨和矯正處理，消除應(yīng)力集中點(diǎn)，保證葉片使用的安全性。

(二)低壓次末級葉片修復(fù)情況檢修工作自201*年10月10日開始至201*年11月5日結(jié)束，工期為26天，檢修施工隊(duì)伍為山西力能電力設(shè)備安裝有限公司。所有金屬檢驗(yàn)項(xiàng)目委托西安熱工研究院進(jìn)行。葉片更換工作由哈汽派出專業(yè)人員到現(xiàn)場完成。

對損傷的1號低壓轉(zhuǎn)子調(diào)端次末級三個(gè)葉片進(jìn)行了更換。1號低壓轉(zhuǎn)子調(diào)端末級葉片有23片進(jìn)汽側(cè)被斷裂的次未級葉片撞傷，損傷深度約5～10mm不等，其它部分葉片有劃傷痕跡。對1號低壓轉(zhuǎn)子調(diào)端末級全部80個(gè)葉片進(jìn)行了更換。

1號低壓缸調(diào)端末級隔板有5片靜葉在出汽側(cè)被斷裂的次未級葉片的部分脫落物打出約8×5mm的缺口。去除損傷部分，并進(jìn)行了圓滑過渡處理。

1號低壓缸調(diào)端第5級下半隔板出汽側(cè)靜葉持環(huán)因葉片斷裂撞擊造成局部破損（左下650mm處），進(jìn)行了打磨處理。下半復(fù)環(huán)汽封局部變形脫落，由鉗工剔除，待以后徹底處理。

西安熱工研究院對1、2號低壓轉(zhuǎn)子全部葉片（包括新更換葉片）、1／2號低壓缸上半和下半靜葉合計(jì)12級、1～6號軸瓦、總計(jì)72個(gè)聯(lián)軸器螺栓、280個(gè)大于等于M32的低壓內(nèi)缸螺栓、96個(gè)大于等于M32的中低壓導(dǎo)汽管螺栓進(jìn)行了金屬檢測。

揭缸之后，用內(nèi)窺鏡對五、六、七段抽汽管道進(jìn)行檢查，均未發(fā)現(xiàn)異物和損傷情況。對高、低背壓凝汽器內(nèi)部進(jìn)行了全面檢查，不銹鋼冷卻水管外壁、凝汽器內(nèi)部支撐管焊縫無開裂、內(nèi)部構(gòu)件完好。對低壓側(cè)凝汽器淋水板上部、熱井內(nèi)雜物和凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)進(jìn)行了清理，未發(fā)現(xiàn)葉片脫落物。檢修結(jié)束后，啟動(dòng)循環(huán)水泵進(jìn)入汽側(cè)進(jìn)行查漏，無泄漏；對凝汽器汽側(cè)灌水查漏，管板無泄漏。

本次檢修對1～6軸瓦進(jìn)行了翻瓦檢查，軸瓦墊塊與軸承座接觸均勻，接觸面積均超過85%。軸瓦烏金均無脫胎現(xiàn)象，與軸頸接觸面均在45°左右，且痕跡均勻。各瓦頂隙都在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

10月17日至20日，根據(jù)華北電科院低速動(dòng)平衡臺(tái)安裝基礎(chǔ)要求，在汽機(jī)房零米檢修跨間進(jìn)行了混凝土基礎(chǔ)澆筑。25日晚低速動(dòng)平衡臺(tái)集裝箱到場，26日至27日進(jìn)完成了低速動(dòng)平衡試驗(yàn)臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)備安裝和找正工作，27日晚22時(shí)30分開始了1號低壓轉(zhuǎn)子在平衡臺(tái)的連續(xù)盤車。28日上午開始進(jìn)行低速動(dòng)平衡試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果實(shí)施配重方案：調(diào)端加重442g∠140°，電端取下原始出廠配重438g∠215°。配重之后再次進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)測量，調(diào)端和電端的殘余不平衡量分別為51.6kgmm和108kgmm，小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的238.72kgmm，達(dá)到合格要求。

11月03日06時(shí)15分爐點(diǎn)火，開始2號機(jī)組修復(fù)后的啟動(dòng)工作。11時(shí)38分汽輪機(jī)掛閘沖車，12時(shí)47分進(jìn)行2050轉(zhuǎn)/分中速暖機(jī)期間，就地檢查發(fā)現(xiàn)4號軸承箱靠7瓦處有異音，經(jīng)確認(rèn)后打閘停機(jī)，并與13時(shí)40分鍋爐MFT。經(jīng)對號軸承箱揭蓋檢查，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器護(hù)罩有一塊筋板脫落，隨即采取了重新焊接并對其他部位加強(qiáng)補(bǔ)焊的修復(fù)措施。11月04日00時(shí)05分2號爐點(diǎn)火，01時(shí)33分2號汽輪機(jī)掛閘沖轉(zhuǎn)。01時(shí)53分通過1611轉(zhuǎn)/分的臨界轉(zhuǎn)速，最大振動(dòng)：1瓦X向195μm、Y向185μm,2瓦X向165μm、Y向208μm。針對#2汽輪機(jī)1、2瓦過臨界期間振動(dòng)大，現(xiàn)場振動(dòng)專家認(rèn)為主要是高中壓轉(zhuǎn)子的一階不平衡量過大，需要在轉(zhuǎn)子中間位置加平衡配重的方式來消除。經(jīng)過計(jì)算確定高中壓轉(zhuǎn)子中部平衡孔位置加重1.5kg，自鍵相槽順著旋轉(zhuǎn)方向約40°位置，最終執(zhí)行結(jié)果為1398g、∠37.5°。此外，為了消除因低發(fā)對輪存在一定的不平衡引起的6、7號瓦振動(dòng)偏大問題，計(jì)算在6、7瓦之間對輪加重500g，自鍵相槽逆旋轉(zhuǎn)方向45°位置，最終執(zhí)行結(jié)果為500g、∠45°。

11月05日05時(shí)40分2號爐再次點(diǎn)火，08時(shí)19分#2汽輪機(jī)沖車，定速后各瓦振動(dòng)均在76μm以下達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，此前的低速動(dòng)平衡和后期的高速動(dòng)平衡工作取得了良好的效果。

11月15日09時(shí)50分，2號機(jī)組并網(wǎng)。17時(shí)55分機(jī)組帶負(fù)荷600MW，振動(dòng)情況良好：1瓦X向83μm、Y向57μm，2瓦X向62μm、Y向64μm，3瓦X向39μm、Y向31μm，4瓦X向45μm、Y向51μm，5瓦X向61μm、Y向46μm，6瓦X向43μm、Y向50μm，7瓦X向61μm、Y向54μm，8瓦X向51μm、Y向59μm，9瓦X向28μm、Y向47μm。

五、事故對生產(chǎn)造成的影響

201*年7月19日發(fā)生的中壓末級葉片斷裂事故和201*年10月10日發(fā)生的低壓次末級葉片斷裂事故分別造成寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組停運(yùn)29天和26天。

中壓末級葉片斷裂事故使中壓第六級隔板靜葉產(chǎn)生的變形，阻汽片全部磨平，因備件原因今至還未進(jìn)行更換和處理，對當(dāng)前機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生不利影響。

低壓次末級葉片斷裂事故使1號低壓缸調(diào)端次末級圍帶阻汽片部分受損，目前進(jìn)行了打磨修復(fù)，還需要今后適時(shí)更換，這也對當(dāng)前機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生不利影響。

六、事故造成的經(jīng)濟(jì)損失

夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組中壓末級葉片斷裂后委托山西力能公司揭缸檢修，施工費(fèi)用16萬元，更換受損的三個(gè)葉片價(jià)值9萬元，檢修材料費(fèi)45萬元，此次事故累計(jì)造成的直接財(cái)物損失70萬元。由于哈爾濱汽輪機(jī)廠免費(fèi)更換受損的三個(gè)葉片，最終寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司承擔(dān)的費(fèi)用為61萬元。

夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組低壓次末級葉片斷裂后委托山西力能公司直接轉(zhuǎn)入C級檢修，施工費(fèi)用47.2萬元。委托西安熱工研究院進(jìn)行金屬檢測，檢測費(fèi)用35萬元。葉片送華北電科院進(jìn)行失效分析，試驗(yàn)費(fèi)用8萬元。委托華北電科院進(jìn)行1號低壓轉(zhuǎn)子低速動(dòng)平衡試驗(yàn)，試驗(yàn)費(fèi)用35萬元。更換受損的3個(gè)次末級葉片和80個(gè)末級葉片及部分輔助材料價(jià)值386.9萬元，相關(guān)專家的差旅費(fèi)和咨詢費(fèi)10萬元，檢修材料費(fèi)32萬元，此次事故累計(jì)造成的直接財(cái)物損失554.1萬元。由于哈爾濱汽輪機(jī)廠免費(fèi)更換受損的3個(gè)次末級葉片和80個(gè)末級葉片，最終寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司承擔(dān)的費(fèi)用為167.2萬元。

兩次葉片斷裂事故直接造成的財(cái)物損失總計(jì)624.1萬元，最終寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司承擔(dān)的費(fèi)用為228.2萬元。

寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組兩次葉片斷裂事故總共造成機(jī)組停運(yùn)55天。

七、哈爾濱汽輪機(jī)廠近年來發(fā)生轉(zhuǎn)子斷葉片機(jī)組情況調(diào)查介紹201*年10月15日至年10月22日，寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司調(diào)查人員分別對由哈爾濱汽輪機(jī)廠制造并發(fā)生了轉(zhuǎn)子斷葉片的山西大同第二發(fā)電有限責(zé)任公司8號600MW亞臨界直接空冷機(jī)組，營口電廠4號600MW超超臨界濕冷機(jī)組，河源電廠600MW超超臨界濕冷機(jī)組進(jìn)行了調(diào)查。其中營口電廠4號機(jī)組葉片為日本三菱公司制造。

山西大同第二發(fā)電有限責(zé)任公司8號機(jī)組201*年3月投產(chǎn)發(fā)電，201*年7月發(fā)生斷葉片事故，機(jī)組運(yùn)行周期為一年四個(gè)月。斷裂情況為：（1）Ⅱ低壓缸低壓轉(zhuǎn)子正向第5級（次末級）K17動(dòng)葉片從葉根處斷裂。哈汽廠給予的答復(fù)是有原始痕跡，屬制造缺陷。斷裂葉片根部裂紋從出汽側(cè)向進(jìn)汽側(cè)擴(kuò)展，裂紋長度占葉片截面長度的80％（約95mm），斷面比較平整，斷面顏色由深到淺。分析認(rèn)為該葉片存在原始制造缺陷，經(jīng)過長時(shí)間反復(fù)疲勞運(yùn)行產(chǎn)生裂紋，裂紋逐漸擴(kuò)展，在離心力的作用下該葉片斷裂、甩出。具體原因由華北電科院對斷裂葉片進(jìn)行金相分析后確定，但未找到金相分析試驗(yàn)報(bào)告。

華能營口電廠4號機(jī)組201*年10月投產(chǎn)發(fā)電，201*年3月機(jī)組大修時(shí)發(fā)現(xiàn)低壓正向第三級(低壓共五級)中的一只葉片從中間斷裂。其低壓末級葉片工作尺寸48英，次末級葉片工作尺寸為525mm。因華能營口電廠4號機(jī)組振動(dòng)一直未超標(biāo)，在運(yùn)行中也未發(fā)現(xiàn)異常，所以該葉片的斷裂在運(yùn)行中未被發(fā)現(xiàn)。葉片斷裂后直接掉落到抽汽口中，未損傷其他動(dòng)、靜葉片。西安熱工院實(shí)驗(yàn)分析結(jié)論為：（1）葉片斷裂的性質(zhì)為腐蝕疲勞斷裂。（2）葉片運(yùn)行環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)是葉片發(fā)生腐蝕疲勞斷裂的主要原因。（3）建議加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)控。

廣東河源電廠2號機(jī)組低壓末級葉片工作尺寸48英，次末級葉片工作尺寸為525mm，與華能營口電廠4號機(jī)組的型式相同。機(jī)組201*年8月投產(chǎn)發(fā)電，201*年10月葉片斷裂，共運(yùn)行25個(gè)月。斷裂葉片為低壓次末級K28號葉片,斷裂位置為葉頂飛脫。因?yàn)楹釉措姀S低壓缸蒸氣室圍帶汽封齒基本全部飛脫、磨損（汽封齒出廠時(shí)鑲嵌質(zhì)量較差，鑲?cè)肷疃炔蛔悖�，葉片各級均有不同程度的損傷痕跡，所以初步判斷為汽封齒飛出后擊傷葉片，導(dǎo)致葉片形成應(yīng)力集中點(diǎn)，在運(yùn)行過程中受振動(dòng)產(chǎn)生交變應(yīng)力的影響最終葉頂斷裂飛出。因?yàn)楹釉措姀S正在處理該葉片斷裂事故，所以還未得出最終結(jié)論，計(jì)劃委托西安熱工院進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析。該電廠技術(shù)人員初步分析認(rèn)為除損傷裂紋引起斷裂的可能外，頻率激振引起斷裂的可能性也非常大，具體情況有待進(jìn)一步落實(shí)。八、技術(shù)檢測結(jié)果

(一)關(guān)于中壓末級葉片斷裂原因分析

201*年12月20日正式收到哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司《寧夏京能水洞溝電廠2號機(jī)組中壓末級葉片斷裂原因分析報(bào)告》。報(bào)告論述了從宏觀和微觀兩個(gè)方面對斷口進(jìn)行的分析，從化學(xué)成分、力學(xué)性能、金相分析三個(gè)方面對材質(zhì)進(jìn)行的分析。

1.檢驗(yàn)分析報(bào)告相關(guān)內(nèi)容

《寧夏京能水洞溝電廠2號機(jī)組中壓末級葉片斷裂原因分析報(bào)告》描述了葉片斷口成帶有放射狀花樣起裂點(diǎn)的裂紋源區(qū)，占整個(gè)斷面三分之二較為平坦的擴(kuò)展區(qū)，以及和擴(kuò)展區(qū)呈斜75°角的瞬斷區(qū)等形狀特征。分析報(bào)告還反映了裂紋源區(qū)的氧化程度較擴(kuò)展區(qū)嚴(yán)重，裂紋源區(qū)的氧化物中較擴(kuò)展區(qū)多了Cl、Na、S等腐蝕性元素。

分析報(bào)告認(rèn)為：“放射狀花樣不是起始于裂紋源區(qū)外側(cè)的葉片表面，而是起始于裂紋源區(qū)內(nèi)側(cè)的邊緣，由此推斷葉片斷裂的裂紋源是運(yùn)行前就存在的原始裂紋。”

哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司《寧夏京能水洞溝電廠2號機(jī)組中壓末級葉片斷裂原因分析報(bào)告》給出的分析結(jié)論是：被檢測“葉片在設(shè)計(jì)上均符合安全考核準(zhǔn)則；葉片進(jìn)汽邊存在的原始裂紋是斷裂的主要原因，葉片晶粒粗大對葉片斷裂有促進(jìn)作用；建議嚴(yán)格把好葉片無損檢測關(guān)，確保有原始缺陷的葉片不投入運(yùn)行”。

2.事故調(diào)查組對分析報(bào)告的意見調(diào)查組認(rèn)為：哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司《寧夏京能水洞溝電廠2號機(jī)組中壓末級葉片斷裂原因分析報(bào)告》中的結(jié)論是客觀公正的。

需要進(jìn)一步補(bǔ)充的分析是，從裂紋源區(qū)的氧化物中較擴(kuò)展區(qū)多了Cl、Na、S等腐蝕性元素的事實(shí)說明：裂紋源區(qū)裂紋表面所處環(huán)境與擴(kuò)展區(qū)裂紋表面所處環(huán)境存在差異，這種差異是由于裂紋在擴(kuò)展過程中所處環(huán)境變化造成的，而環(huán)境變化的節(jié)點(diǎn)發(fā)生在汽機(jī)開始通入蒸汽運(yùn)行的一刻。葉片在制造、安裝、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)所處大氣環(huán)境下接觸的物質(zhì)成分較為復(fù)雜，而在通入蒸汽運(yùn)行后，接觸的物質(zhì)成分就減少了。因此裂紋源區(qū)裂紋在通入蒸汽運(yùn)行前就已經(jīng)存在，其表面的氧化物既有通入蒸汽運(yùn)行前形成的也有通入蒸汽運(yùn)行后形成的，因此比通入蒸汽運(yùn)行后形成的擴(kuò)展區(qū)裂紋表面多了Cl、Na、S等腐蝕性元素。

此外，斷裂葉片的晶粒度檢測結(jié)果明顯低于B/HJ419-201*標(biāo)準(zhǔn)，說明原材料質(zhì)量存在一定的問題，晶粒粗大不但對葉片斷裂能夠起到促進(jìn)作用，也可能成為原始裂紋產(chǎn)生的誘因。

(二)關(guān)于低壓次末級葉片斷裂原因分析

201*年12月20日正式收到華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司《寧夏京能寧東電廠2號機(jī)組Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子次末級葉片斷裂原因分析》的報(bào)告。報(bào)告顯示華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司對送檢的第32號斷裂葉片（上、下兩部分?jǐn)嗳~）以及與32相鄰的第33號完好的正常葉片進(jìn)行對比分析。1.分析報(bào)告試驗(yàn)結(jié)果簡介

華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司《寧夏京能寧東電廠2號機(jī)組Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子次末級葉片斷裂原因分析》報(bào)告從宏觀形貌、材料的化學(xué)成分、金相組織、力學(xué)性能、斷口掃描電鏡(SEM)及能譜分析等方面進(jìn)行了分析。

報(bào)告宏觀形貌描述指出，在送檢的兩個(gè)葉片的葉盆側(cè)均有明顯的紅色銹跡，葉片斷裂的形狀與銹跡的走向相似，類似的情況在其他次末級葉片中也有體現(xiàn)，后經(jīng)能譜分析表明，這些銹跡物質(zhì)全部為SiO2的附著物。斷裂表面明顯分為三個(gè)區(qū)域即光滑區(qū)、纖維區(qū)和裂紋源。在疲勞源部位存在一亮斑區(qū)域。

體式顯微鏡觀察葉片斷口葉盆表面以及斷口附近進(jìn)汽側(cè)刃部形貌，可見在葉片進(jìn)汽側(cè)和葉盆表面均有深淺不一的加工刀痕，個(gè)別地方加工刀痕深度明顯。同時(shí)表面存在凹坑，凹坑分布較不均勻，局部密集，局部稀疏甚至沒有。

報(bào)告反映，第32號葉片的材質(zhì)為0Cr17Ni4Cu4Nb，對其進(jìn)行的化學(xué)成分分析顯示其化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)DL/T8732-201*《汽輪機(jī)葉片用鋼》要求；金相組織檢查斷裂葉片的斷口附近、疲勞源亮斑縱剖面、斷口橫剖面、葉根縱剖面等均為回火馬氏體體，是0Cr17Ni4Cu4Nb材料的正常組織，同時(shí)根據(jù)GB/T10561-201*《鋼中非金屬夾雜物含量的測定標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗(yàn)法》標(biāo)準(zhǔn)，分析葉片材質(zhì)中的夾雜物為B類2級，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。報(bào)告反映，在放大倍數(shù)為45倍的體式顯微鏡下觀察匹配斷口，在其進(jìn)汽側(cè)刃部的縱剖面發(fā)現(xiàn)存在裂紋，進(jìn)汽側(cè)縱剖面的裂紋與葉片加工刀痕方向一致，部分裂紋起始于加工刀痕的根部，且開裂部位的刀痕深度較大。將縱剖面上的裂紋部位機(jī)械拋光后，在金相顯微鏡下觀察其裂紋可見裂紋深入基體最長約達(dá)0.2mm左右，部分裂紋起始于加工刀痕處。用鹽酸氯化鐵水溶液浸蝕后，發(fā)現(xiàn)裂紋有穿晶擴(kuò)展的趨勢。在斷口下部以及正常葉片的進(jìn)汽側(cè)刃部未發(fā)現(xiàn)有裂紋存在。

在力學(xué)性能試驗(yàn)分析上報(bào)告指出：斷裂的“第32級葉片所檢力學(xué)性能指標(biāo)滿足I級標(biāo)準(zhǔn)要求，第33級力學(xué)性能指標(biāo)滿足II/III級標(biāo)準(zhǔn)要求，即32號斷裂葉片的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度與33號完整葉片相比均較低，尤其是屈服強(qiáng)度比正常葉片要低18%，而斷后伸長率、斷面收縮率以及沖擊吸收功較完整葉片要高，表明第32級葉片的強(qiáng)度比第33級的完整葉片要低�！睂Φ�32、33級葉片分別進(jìn)行硬度檢查“檢驗(yàn)結(jié)果可見，斷裂葉片和完整葉片的硬度值均高于標(biāo)準(zhǔn)要求上限，斷裂葉片的硬度分布較不均勻，進(jìn)汽側(cè)的硬度低于葉片中間部位約30HBW，同時(shí)也較正常葉片的進(jìn)汽側(cè)要低�！�

斷口掃描電鏡(SEM)及能譜分析上報(bào)告反映：放射花紋的走向進(jìn)一步確定疲勞源的位置是在葉片進(jìn)汽側(cè)刃部邊緣較平滑的小平面及其附近部位，其局部表面被一層較厚的SiO2覆蓋，附著物脫落部位的基體上面分布著一些小的腐蝕坑。在距離疲勞源區(qū)較近的擴(kuò)展區(qū)中，可見斷口表面存在成分為SiO2的附著物，沿著疲勞裂紋擴(kuò)展的方向觀察，表面附著物逐漸減少，至疲勞擴(kuò)展區(qū)中部可見清晰的疲勞條帶。葉片進(jìn)汽側(cè)表面形貌，存在大量大大小小的凹坑，報(bào)告分析認(rèn)為“直徑約在0.1～0.2mm（100～200μm）左右，是在葉片噴砂過程中留下的痕跡”，但均勻性欠佳。

2.分析報(bào)告綜合分析及結(jié)論分析報(bào)告認(rèn)為：

斷裂葉片和正常未斷裂葉片的化學(xué)成分均符合DL/T8732-201*《汽輪機(jī)葉片用鋼》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，兩只葉片各部分金相組織均為正常的回火馬氏體組織。但是兩只葉片的性能存在差異，在抗拉強(qiáng)度和規(guī)定非比例性延伸強(qiáng)度以及布氏硬度值上，斷裂葉片明顯低于正常未斷裂葉片。尤其是屈服強(qiáng)度斷裂葉片要比正常葉片低18%，其相應(yīng)的疲勞極限也更低，則與正常葉片相比更易發(fā)生疲勞，這是斷裂葉片更易發(fā)生疲勞斷裂的材料方面的因素。

在斷裂葉片斷口進(jìn)汽側(cè)刃部及其附近和正常未斷裂葉片上均未見有腐蝕坑的存在，因此，斷口疲勞源區(qū)域腐蝕的存在并不是導(dǎo)致葉片斷裂的主要原因，斷口疲勞源區(qū)的腐蝕坑也只是起加速疲勞擴(kuò)展的作用。

除斷裂葉片脫落掉的上半部分脫落之后受其他葉片碰撞、擠壓而導(dǎo)致的變形外，未發(fā)現(xiàn)其他葉片存在變形的現(xiàn)象，因此可排除水沖擊導(dǎo)致葉片斷裂的可能性。

疲勞源的平滑區(qū)并不是因附著物覆蓋或者被摩擦而變成的平面，探討其形成的原因可能是由于此處曾存在微區(qū)缺陷，同時(shí)根據(jù)平滑面的尺寸（約寬0.1mm，長度部分被SiO2附著物覆蓋），接近加工刀痕的深度，所以也可能是加工刀痕截面形貌。

第32號斷裂葉片斷裂的位置以及斷裂擴(kuò)展的形貌幾乎與其他次末級葉片葉盆側(cè)的銹跡邊緣走向一致。此外，對斷裂葉片的斷口進(jìn)行掃描電鏡觀察，疲勞源區(qū)在葉片進(jìn)汽側(cè)，源區(qū)和疲勞擴(kuò)展區(qū)覆蓋著一層堅(jiān)硬的SiO2，源區(qū)最多，隨著疲勞的擴(kuò)展SiO2含量逐漸減少。同時(shí)，在進(jìn)汽側(cè)的刃部靠近疲勞源的位置，存在大量大小不一的凹坑。沒有證據(jù)證明那些較小的、尺寸在0.01～0.02mm的凹坑會(huì)對正常葉片表面產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。而直徑在0.1～0.2mm的凹坑為葉片安裝前噴砂留下的痕跡，一般來說，噴砂后留下的較密集的、均勻分布的凹坑可以在表面形成壓應(yīng)力，在一定程度上限制裂紋的形成和擴(kuò)展，但是在進(jìn)汽側(cè)刃部發(fā)現(xiàn)噴砂粒度不夠，凹坑的分布并不是很均勻，局部區(qū)域凹坑較少甚至沒有，凹坑少或沒有的地方其壓應(yīng)力就不足，相對于其他部位就是薄弱環(huán)節(jié)，無法起到限制裂紋形成和擴(kuò)展的作用。

本次斷裂的葉片屬于自帶冠型整圈自鎖葉片，在運(yùn)行中葉片受力后發(fā)生一定的扭轉(zhuǎn)，使葉冠互相鎖緊，不形成自由葉片，以降低共振的風(fēng)險(xiǎn)，因此，自帶冠型整圈自鎖葉片是靠葉片的設(shè)計(jì)、加工、安裝等來保證其安全運(yùn)行的，對裝配間隙和安裝、加工精度要求也極為嚴(yán)格，安裝和運(yùn)行過程中稍有不慎就會(huì)引起共振。

本次斷裂葉片的位置即在葉形的2/5位置處，在1/5～2/5葉型長度是運(yùn)行扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和激振應(yīng)力較大的區(qū)域。在對斷裂葉片的檢查中，發(fā)現(xiàn)在斷口上部約2～5mm范圍內(nèi)的進(jìn)汽側(cè)刃部的縱剖面位置上存在裂紋，部分裂紋起始于葉片表面的加工刀痕，裂紋的存在說明此處所受疲勞載荷較大，所以從這些方面可以推斷動(dòng)應(yīng)力過大是導(dǎo)致葉片斷裂的直接原因。

報(bào)告給出2號機(jī)組Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子次末級葉片的斷裂原因是：“葉片斷裂位置所受動(dòng)應(yīng)力大且復(fù)雜（制造、安裝中任何一點(diǎn)偏差都會(huì)形成葉片動(dòng)應(yīng)力增大，甚至在運(yùn)行中存在共振），加之進(jìn)汽側(cè)刃部有較深的加工刀痕，存在一定的應(yīng)力集中，同時(shí)又由于其32號葉片的性能指標(biāo)與其他葉片相比力學(xué)性能相對較低，幾種因素的共同作用之下，在進(jìn)氣側(cè)刃部萌生裂紋，受拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力以及激振力等應(yīng)力的綜合作用，加速了疲勞的擴(kuò)展，最終導(dǎo)致葉片疲勞斷裂。根據(jù)葉片表面宏觀檢查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)葉片表面噴丸存在不均勻現(xiàn)象，有些區(qū)域根本沒有噴到，在葉片表面不能形成壓應(yīng)力，也會(huì)使材料的疲勞極限下降，進(jìn)而會(huì)促進(jìn)疲勞斷裂的產(chǎn)生�！�

3.事故調(diào)查組的意見

華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司《寧夏京能寧東電廠2號機(jī)組Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子次末級葉片斷裂原因分析》報(bào)告從可能誘發(fā)葉片疲勞斷裂的各個(gè)方面介紹了試驗(yàn)檢測結(jié)果，并進(jìn)行全面、客觀的論述。根據(jù)《寧夏京能寧東電廠2號機(jī)組Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子次末級葉片斷裂原因分析》的論述，事故調(diào)查組得出如下結(jié)論意見：進(jìn)汽側(cè)刃部有較深的加工刀痕，存在一定的應(yīng)力集中，是葉片產(chǎn)生疲勞源的根源；斷裂葉片材料性能指標(biāo)與其他葉片相比力學(xué)性能相對較低，使其較其他葉片更易產(chǎn)生疲勞源；從低壓次末級葉片的結(jié)構(gòu)和裝配工藝和測量手段上看，很難保證各葉片裝配狀態(tài)的一致性，如果葉片加工精度達(dá)不到要求，容易產(chǎn)生部分葉片動(dòng)應(yīng)力增大情況；葉片表面噴丸存在不均勻現(xiàn)象，在葉片表面不能形成壓應(yīng)力，減低了防止疲勞斷裂的產(chǎn)生的作用。

九、事故調(diào)查結(jié)論和整改建議

寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組葉片斷裂事故調(diào)查組通過全面檢查、分析寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組監(jiān)造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等各方面資料以及對相同和相似機(jī)組的運(yùn)行的了解，并根據(jù)哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司《寧夏京能水洞溝電廠2號機(jī)組中壓末級葉片斷裂原因分析報(bào)告》和華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司《寧夏京能寧東電廠2號機(jī)組Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子次末級葉片斷裂原因分析》形成如下事故調(diào)查結(jié)論：

(一)調(diào)查結(jié)論

1.制造、安裝和設(shè)備監(jiān)造調(diào)查小組監(jiān)造工作檢查結(jié)論

①水洞溝項(xiàng)目監(jiān)造合同中監(jiān)造工作范圍涵蓋了《電力設(shè)備監(jiān)造技術(shù)導(dǎo)則》（201*版）中需對汽機(jī)進(jìn)行監(jiān)造的各項(xiàng)內(nèi)容，監(jiān)造記錄資料齊全。除《導(dǎo)則》規(guī)定的監(jiān)造內(nèi)容，水洞溝項(xiàng)目監(jiān)造合同中增加了高中低壓轉(zhuǎn)子軸頸MT,UT檢查，端部ME,HH檢查，動(dòng)葉片低壓轉(zhuǎn)子末級葉根10%的MT抽檢，以及葉片型線部分及葉根加工精度檢查等內(nèi)容。②水洞溝項(xiàng)目2號汽機(jī)的中壓缸末級葉片和低壓缸次末級葉片處先后出現(xiàn)斷裂，通過對監(jiān)造合同內(nèi)容及監(jiān)造記錄檢查，水洞溝項(xiàng)目全部動(dòng)葉葉片進(jìn)行了100%動(dòng)葉MT檢測，葉片監(jiān)造記錄齊全且數(shù)據(jù)符合質(zhì)量要求。

③按照監(jiān)造合同條款要求，對本工程監(jiān)造記錄歸檔資料進(jìn)行檢查，從監(jiān)造記錄中發(fā)現(xiàn)的主要問題有：一是部分報(bào)告現(xiàn)場見證（W）的時(shí)間與報(bào)告敘述不符；二是葉片靜頻測量記錄報(bào)告中只有合格結(jié)果報(bào)告，缺少具體測量數(shù)據(jù)。

④水洞溝項(xiàng)目中壓末級葉片斷裂事故原因是葉片存在原始裂紋缺陷，低缸次末級葉片斷裂事故主要原因是葉片表面存在較深加工刀痕和噴丸不完全等多因素共同作用所導(dǎo)致，表明汽機(jī)廠在葉片無損檢測和加工工藝等方面把關(guān)不嚴(yán)，同時(shí)反應(yīng)出監(jiān)造公司現(xiàn)場監(jiān)造不嚴(yán)或存在缺失。

2.生產(chǎn)運(yùn)行及調(diào)整試運(yùn)調(diào)查小組對啟動(dòng)試運(yùn)期間異常狀態(tài)的調(diào)查結(jié)論

201*年5月26日寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組冷再管道發(fā)生水擊時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速已下降到各階臨界轉(zhuǎn)速以下的318轉(zhuǎn)/分；高缸排汽口上、下部金屬溫度沒有改變，汽缸沒有進(jìn)水跡象；汽輪機(jī)為不進(jìn)汽狀態(tài)，水擊引起的震動(dòng)也沒有通過汽流傳遞到轉(zhuǎn)子葉片，因此冷再管道發(fā)生的水擊對葉片疲勞源的生成與擴(kuò)展不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。201*年6月9日寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組的負(fù)荷波動(dòng)對汽輪機(jī)的沖擊較為強(qiáng)烈，將會(huì)影響汽輪機(jī)組的使用壽命，也可能影響葉片疲勞源的產(chǎn)生和擴(kuò)展進(jìn)程。

調(diào)試、運(yùn)行暴露的問題：

①在低壓次末級葉片斷裂事故處理中，暴露了當(dāng)值運(yùn)行人員對機(jī)組振動(dòng)異常增加產(chǎn)生的原因，危害認(rèn)識不到位，處理方法產(chǎn)生偏差，沒有在第一時(shí)刻采取緊急停機(jī)措施。

②水擊事件暴露調(diào)試期間工程技術(shù)管理不嚴(yán)謹(jǐn)，各項(xiàng)規(guī)章制度執(zhí)行不到位，造成了傳動(dòng)記錄與實(shí)際邏輯不一致的情況。

③水擊事件還暴露了調(diào)試人員和運(yùn)行人員沒有養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣，在關(guān)閉100%高壓旁路閥時(shí)沒有觀察減溫水門跟蹤情況，沒能及時(shí)制止管道進(jìn)水。

④負(fù)荷波動(dòng)事件暴露調(diào)試過程中熱工測點(diǎn)傳動(dòng)檢測不嚴(yán)謹(jǐn)，造成就地變送器量程與DCS設(shè)置不一致的情況。

⑤水擊事件和負(fù)荷波動(dòng)事件暴露調(diào)試人員和運(yùn)行人員對異常情況缺乏準(zhǔn)確的判斷能力，在事故處理上存在偏差。

3.葉片事故斷裂原因的調(diào)查結(jié)論

①2號機(jī)組中壓第六級（中壓末級）斷裂的N-35葉片在加工制造階段就存在的原始裂紋，是此次事故斷裂的主要原因。材料晶粒度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求也對疲勞源的產(chǎn)生和發(fā)展起到促進(jìn)作用，甚至是葉片形成原始裂紋的誘因。

②2號機(jī)組1號低壓轉(zhuǎn)子反向（調(diào)端）次末級斷裂的2-32葉片進(jìn)汽側(cè)刃部有較深的加工刀痕，存在一定的應(yīng)力集中，且其材料性能指標(biāo)與其他葉片相比力學(xué)性能相對較低是其事故斷裂主要原因。

③低壓次末級葉片表面噴丸存在不均勻現(xiàn)象，有些區(qū)域沒有噴到，這些區(qū)域的葉片表面不能形成壓應(yīng)力，減低了防止產(chǎn)生疲勞裂紋的作用，這是2號機(jī)組1號低壓轉(zhuǎn)子反向（調(diào)端）次末級2-32葉片斷裂的次要原因。

④調(diào)試過程發(fā)生的負(fù)荷大幅波動(dòng)，對疲勞源的產(chǎn)生和發(fā)展有促進(jìn)作用。

(二)整改及后續(xù)工作的建議1.監(jiān)造工作的建議

①加強(qiáng)主機(jī)及重要輔機(jī)設(shè)備采購前的調(diào)研工作，對擬選設(shè)備的質(zhì)量情況充分收集信息，對歷史上有質(zhì)量問題的設(shè)備和廠家，采取針對措施，進(jìn)行專題分析。

②針對合同產(chǎn)品制造工藝水平、分包情況以及新設(shè)計(jì)、新應(yīng)用等特點(diǎn)，就重點(diǎn)關(guān)注的質(zhì)量問題，特別是若經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)制造廠的分包、分供廠商對所承接的零部件制造偶有質(zhì)量問題發(fā)生時(shí)，項(xiàng)目公司應(yīng)在監(jiān)造協(xié)議中明確具體的措施，增加監(jiān)造內(nèi)容，主要是增加W點(diǎn)（現(xiàn)場見證點(diǎn)）和H點(diǎn)（停工待檢點(diǎn)）的數(shù)量，確保產(chǎn)品生產(chǎn)全過程均納入質(zhì)保體系。③選取監(jiān)造單位要避免以投標(biāo)價(jià)作為唯一選擇條件，要綜合考慮業(yè)績、質(zhì)保體系、工作內(nèi)容深度和人員配置。同時(shí)，為切實(shí)調(diào)動(dòng)監(jiān)造人員的積極性，可采用經(jīng)濟(jì)手段，加強(qiáng)考核，獎(jiǎng)懲結(jié)合，并體現(xiàn)在監(jiān)造服務(wù)合同中，確保監(jiān)造工作不出現(xiàn)“走馬觀花”。

2.對生產(chǎn)運(yùn)行及調(diào)整試運(yùn)技術(shù)工作的建議

①嚴(yán)格執(zhí)行邏輯修改審批制度，嚴(yán)格執(zhí)行工程師站的管理制度，嚴(yán)格進(jìn)行邏輯傳動(dòng)確認(rèn)管理工作，在技術(shù)管理上落實(shí)崗位責(zé)任制。

②重視熱工邏輯的審查工作，保證參與邏輯設(shè)計(jì)、邏輯審查、邏輯組態(tài)人員的技術(shù)水平，保證所實(shí)施的熱工邏輯的正確性。

③堅(jiān)持調(diào)試和維護(hù)期間，熱工信號從根部做起的要求，逐點(diǎn)做好測點(diǎn)投入初期和保護(hù)投入時(shí)的檢查確認(rèn)工作，保證測點(diǎn)準(zhǔn)確無誤的投入。

④加強(qiáng)調(diào)試人員和運(yùn)行人員的崗位培訓(xùn)。注重培養(yǎng)運(yùn)行人員良好的操作習(xí)慣，正確的判斷方法，和應(yīng)急處理能力。

⑤完善事故預(yù)案的制定，加強(qiáng)對事故預(yù)案的演練。3.針對葉片斷裂事故的原因和結(jié)果需做工作的建議

①針對中壓末級斷裂葉片材料存在晶粒度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況，建議與制造溝通，探討應(yīng)對措施。

②應(yīng)加強(qiáng)對寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺(tái)汽輪機(jī)低壓末級和次末級葉片定期檢查工作。特別是2號機(jī)組，應(yīng)納入監(jiān)視運(yùn)行范疇，制定定期檢查計(jì)劃，在對葉片性能狀態(tài)沒有把握的機(jī)組投入運(yùn)行初期，應(yīng)適當(dāng)縮小檢查周期。

③中壓末級葉片斷裂修復(fù)過程中，對其他未更換葉片進(jìn)行的檢驗(yàn)項(xiàng)目不完整，鑒于中壓葉片材料存在晶粒度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況，應(yīng)盡快選擇機(jī)會(huì)安排對中壓末級葉片進(jìn)行必要的檢驗(yàn)工作。

④調(diào)試過程發(fā)生的負(fù)荷大幅波動(dòng)，對機(jī)組壽命有一定的損耗，對葉片疲勞源的產(chǎn)生和發(fā)展有促進(jìn)作用，目前不宜延長機(jī)組的大修周期。

十、事故責(zé)任認(rèn)定及處罰建議(一)事故責(zé)任認(rèn)定1.事故的主要責(zé)任者

哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的葉片在加工、材質(zhì)、成品檢驗(yàn)以及熱處理的均勻性等方面存在嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，是導(dǎo)致寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組在投產(chǎn)后短時(shí)間內(nèi)兩次發(fā)生葉片斷裂事故的最主要原因，哈爾濱汽輪機(jī)廠應(yīng)承擔(dān)葉片斷裂事故的主要責(zé)任。

2.事故的次要責(zé)任者

①華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司調(diào)試期間暴露的問題反映其基建調(diào)試工程管理不嚴(yán)，有關(guān)規(guī)章制度執(zhí)行不到位，熱控傳動(dòng)檢查存在疏漏，在寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組調(diào)試期間因壓力變送器的量程參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)生6月9日的負(fù)荷波動(dòng)事件，對存在缺陷葉片的疲勞源加速擴(kuò)展有促進(jìn)作用，對事故發(fā)生負(fù)有一定的責(zé)任。

②本工程的部分監(jiān)造記錄不夠準(zhǔn)確、齊全，說明監(jiān)造工作深入把關(guān)不夠。監(jiān)理單位對事故發(fā)生負(fù)有一定的質(zhì)量失察責(zé)任。

③寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司對一期工程的設(shè)計(jì)、選型、監(jiān)造、施工、調(diào)試、運(yùn)行負(fù)有全面技術(shù)管理職責(zé)，在基建調(diào)試及商業(yè)運(yùn)行后的機(jī)組發(fā)生的異常事件和事故過程中，暴露出對機(jī)組異�，F(xiàn)象的危害認(rèn)識不足，事故處理的能力有待提高。寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司對事故發(fā)生負(fù)有領(lǐng)導(dǎo)和防范不足的責(zé)任。(二)處罰建議

①作為事故的主要責(zé)任者，哈爾濱汽輪機(jī)廠承擔(dān)了兩次修復(fù)葉片的直接費(fèi)用，并應(yīng)繼續(xù)承擔(dān)隔板更換、修復(fù)等費(fèi)用。建議寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司根據(jù)機(jī)組的實(shí)際損失情況，保留以通過扣除質(zhì)保金的方式對哈爾濱汽輪機(jī)廠的追償權(quán)利。

②對事故的次要責(zé)任者華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，建議扣除質(zhì)保金5萬元。

③對事故的次要責(zé)任者本工程的監(jiān)理單位考核2萬元。④寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司應(yīng)對在基建調(diào)試及商業(yè)運(yùn)行后的機(jī)組發(fā)生的異常事件和事故過程中負(fù)有相關(guān)責(zé)任的發(fā)電部和設(shè)備部進(jìn)行考核，對負(fù)有管理責(zé)任的領(lǐng)導(dǎo)班子成員進(jìn)行考核，并將考核結(jié)果報(bào)集團(tuán)公司。事故調(diào)查有關(guān)資料：

1．《北京能源投資（集團(tuán)）有限公司關(guān)于成立寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組葉片斷裂事故調(diào)查組的通知》

2．《京能寧東2號機(jī)組低壓葉片斷裂分析會(huì)議紀(jì)要》

3．《寧夏京能水洞溝電廠2號機(jī)組中壓末級葉片斷裂原因分析報(bào)告》

4．《寧夏京能寧東電廠2號機(jī)組Ⅰ低壓轉(zhuǎn)子次末級葉片斷裂原因分析》

5．《事故調(diào)查組階段工作情況匯報(bào)》

6．《制造、安裝和設(shè)備監(jiān)造調(diào)查小組調(diào)查結(jié)論》

7．《寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司2號機(jī)組試運(yùn)和運(yùn)行期間異常狀態(tài)的調(diào)查及分析》

8．《哈汽汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片斷裂調(diào)研報(bào)告》9．葉片修復(fù)方案10．葉片修復(fù)工作總結(jié)

11．葉片修復(fù)過程中轉(zhuǎn)子無損檢測報(bào)告

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