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螺栓强度不足,内导流环脱落

  
评论: 更新日期:2018年06月04日

【简述】2003年07月02日,某电厂2号汽轮机调节级后内导流环,因固定螺栓强度低疲劳断裂,造成调节级后内导流环脱落,串轴保护动作停机。
【事故经过】2003年07月02日18时07分30秒,2号汽轮机轴向位移由-0.617mm开始增大。07分47秒,增大至-0.66mm。07分48秒,事故警报响,发电机、汽轮机跳闸,负荷由180MW甩至0,来“热机保护动作”、“轴向位移大”光字牌,查为串轴保护动作。跳机时轴向位移最大-1.586mm,高压胀差增至5.975mm(此表量程为6mm),中压胀差增至-2.663mm,低压胀差增至-1.778mm;07分50秒轴向位移-0.254mm,高压胀差5.268mm,中压胀差-1.526mm,低压胀差-0.530mm;之后轴向位移缓慢向正向发展,至19时44分20秒轴向位移+0.993mm,高压胀差5.505mm,中压胀差3.066mm,低压胀差2.650mm。
18时07分48秒1、5、9号推力瓦温分别为51℃、51℃、50℃,跳机后缓慢升高,至08分45秒分别升至56.56℃、58.58℃、57.19℃之后回落。汽机2号支持瓦钨金温度73℃,推力瓦非工作面回油温度68℃并继续升高至85℃,工作面回油温度60℃并继续升高75℃。跳机时凝汽器真空89.9kPa,1、2、3、4、5、6、7、8各瓦振动13.47、16.97、
10.78、9.78、11.51、25.30、21.98、24.50μm。跳机前高中压自动主汽门、调速汽门未有异常变化,各监视段压力无异常变化。跳机后启动调速油泵,破坏真空紧急停机,切除下夹层进汽,完成紧急停机的其他操作。18时25分,汽轮机转速至零,惰走时间18分钟,机组内部未发现有不正常声音,投入连续盘车正常(电流32A),大轴晃动度0.05mm。
07月08日,由于造成推力瓦磨损的轴向负推力产生的原因没有彻底查清,根据集团公司领导的指示,提前进行大修。
【事故原因】
1. 固定高压缸调节级后内导流环 (1998年大修中加装,由哈尔滨汽轮机实业开发公司负责改造)的12个ф12×40的螺栓强度低,在2号机组连续5年变工况运行及多次启停机的情况下而疲劳断裂,致使调节级后内导流环脱落。脱落的内导流环与调节级动叶片发生动静挤压摩擦,使调节级动叶片出汽边严重磨损和变形,出汽截面积缩小25%,因调节级叶片出汽边出现凹窝,汽流形线在出汽边陡变,造成叶片的轴向分力显著增加,根据理论计算轴向负推力增加5~6吨,这种不断增大的轴向负推力,最终导致轴向位移负向增大,引起推力瓦非工作面严重磨损,产生轴向负推力,是造成此次事故的直接原因。
2. 脱落的内导流环阻塞部分二级隔板喷嘴,造成调节级后压力升高0.5Mpa,在负荷相同情况下,增大高压转子前几级动叶及其轮盘的负向推力,是造成此次事故的间接原因。
3. 高压缸前第一汽封套内10环汽封高齿全部磨损,主汽通过该汽封套漏入夹层,导致十级前压力提高0.2Mpa,在负荷相同情况下,增大高压转子10~12级动叶及其轮盘的负向推力,是造成此次事故的间接原因。
4. 对温度、振动等参数逐渐增大的变化,没有进行认真分析,没有找出参数变化的原因,是造成此次事故的间接原因。
【防范措施】
1. 高压转子返回哈尔滨汽轮机厂进行修理,对调节级轮毂后侧进行着色检查、探伤检查未损处是否有缺陷,对高压转子进行低速动平衡试验,修复高压缸前第一汽封套内汽封。
2. 加强机组参数变化情况的分析,提前发现问题并采取措施,防止设备损坏。
 

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