火電機組電動給水泵風扇螺栓斷裂分析

李日照，王 魯，陳志榮，陳卓婷，朱海寶

(華電電力科學研究院有限公司，杭州 310030)

0 引 言

火電機組系統龐大，設備眾多，易發生運行異常及設備缺陷。及時消除設備缺陷或隱患是保護機組安全與經濟運行的重要環節之一[1-6]。某火電機組停機過程中，啟動電動給水泵運行時，發現設備異常。拆除電動給水泵水冷器檢查時，發現轉子冷卻風扇松脫，與轉子本體聯接的6組螺栓中5組斷裂。電動給水泵電機型號為YKS900-4 額定功率8 000 kW，額定電壓6 kV，轉速1 494 r/min，額定電流858 A。現欲對該電動給水泵轉子風扇螺栓斷裂斷裂原因進行相關試驗研究與分析，并提出預防及改進措施，以防止此類情況再次發生。

1 試驗材料及方法

試驗材料為其中一根斷裂螺栓(電廠提供)，該電動給水泵轉子風扇固定螺栓的性能等級為A2-70(表示材質為奧氏體不銹鋼，組別為A2，抗拉強度≥700 MPa)，規格為M12×25，累計運行時間為100多小時。分析方法主要包括金相組織觀察，設備型號為徠卡DMI5000金相顯微鏡；維氏硬度檢測，設備型號為沃伯特402MVD顯微維氏硬度計；掃描電鏡分析，設備型號為TESCAN VEGA3 LM掃描電子顯微鏡等。

2 試驗結果與分析

2.1 宏觀形貌

圖1所示為某斷裂螺栓的宏觀形貌，可見螺栓發生了明顯彎曲變形，斷口表面較平整，且明顯有從圖片右側向圖片左側發散的痕跡，可推測螺栓的起裂源在圖1所示位置處。

圖1 某斷裂螺栓的宏觀形貌

2.2 微觀形貌

圖2所示為斷裂螺栓螺牙的縱剖面形貌，其中圖2(a)為正常螺牙，圖2(b)、 2(c)為變形螺牙，圖2(d)為發生剪切變形的螺牙，圖2(e)為根部組織被擠壓變形的螺牙。……