【正文】 此，葉片的頻率特性及其相應(yīng)的動(dòng)應(yīng)力水平，在考核葉片安全性時(shí)是同等重要的。有鑒于此，國(guó)內(nèi)從 1977年開(kāi)始指定新的葉片振動(dòng)安全準(zhǔn)則。 ? 1）調(diào)整葉片自振頻率和激振力頻率，避開(kāi)葉片共振 ? 頻率分散度： ? 頻率避開(kāi)率： fd— A0型振動(dòng)頻率 ssd KnBnff ??? 22 ssd ZnBnff ???22%8)/()(2 m i nm a xm i nm a x ??? ffffK 2 3 4 5 6 Δ f % 12 7 5 4 3 %1 0 0????sdsKnfKnf能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 56 / 43 頁(yè) 2）限制氣流彎應(yīng)力 增加葉片橫截面積 部分進(jìn)汽級(jí)許用氣流彎應(yīng)力 全周進(jìn)汽的排汽、抽汽級(jí) 其它全周進(jìn)汽級(jí) M P abd 20~18][ ??M P abd 35~25][ ??M P abd 45~35][ ??能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 57 / 43 頁(yè) 不調(diào)頻葉片動(dòng)強(qiáng)度校核準(zhǔn)則 — 安全倍率 Ab：安全倍率 Ab =（ σa* ） / （ σsb* ） σa*：材料在一定應(yīng)力作用下所能承受的動(dòng)應(yīng)力的幅值稱為耐振強(qiáng)度或疲勞強(qiáng)度。 第七節(jié) 葉片的新安全準(zhǔn)則 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 58 / 43 頁(yè) ? 經(jīng)過(guò)修正之后，不調(diào)頻葉片安全倍率 Ab的計(jì)算公式的形式如下： Ab=（ σa* ） / （ σsb* ） = （ K1K2KD σa* ） /（ K3K4K5Kμ σsb* ） ≥ [Ab] 其中， K1，介質(zhì)腐蝕修正系數(shù) K2，葉片表面質(zhì)量修正系數(shù) K3，應(yīng)力集中修正系數(shù) K4，通道修正系數(shù) Kd，尺寸修正系數(shù) Ku， 葉片成組影響系數(shù) K5，流場(chǎng)不均勻修正系數(shù) [Ab]為葉片安全和危險(xiǎn)的界限值，即安全倍率界限值，又稱許用安全倍率 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 59 / 43 頁(yè) ? 不調(diào)頻葉片準(zhǔn)則針對(duì)三種具體葉片進(jìn)行。 ●試運(yùn)行時(shí)出事故的葉片，也可算出 Ab值及 k值，標(biāo)于圖上。 ●這條分界線上的點(diǎn)成為不同 k值下安全倍率界限值 [Ab]。計(jì)算的葉片 Ab越小，越危險(xiǎn)。 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 62 / 43 頁(yè) 第七節(jié) 調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則 葉片振動(dòng)強(qiáng)度安全準(zhǔn)則將葉片的振動(dòng)和強(qiáng)度兩者結(jié)合起來(lái)考慮；對(duì)葉片的結(jié)構(gòu)、壽命、工況等因素進(jìn)行修正；規(guī)定以葉片振動(dòng)方向的蒸汽彎應(yīng)力為計(jì)算基礎(chǔ)。也就是說(shuō)想要保證調(diào)頻葉片長(zhǎng)期安全運(yùn)行，不僅要滿足頻率避開(kāi)的要求，而且還要求安全倍率大于某一許用值，即 Ab ≥[Ab] 。 ? σsb*：振動(dòng)方向蒸汽彎應(yīng)力 ? Ab：安全倍率。先根據(jù)葉片所使用的材料，在符合疲勞強(qiáng)度圖上查取。截止腐蝕系數(shù) K1： ? 過(guò)熱蒸汽區(qū) —— K1= 過(guò)渡區(qū) —— K1= ? 濕蒸汽區(qū) —— K1= ? 3。尺寸系數(shù) Kd： ? 當(dāng)葉型最大厚度超過(guò) 6mm時(shí)，耐振強(qiáng)度相應(yīng)降低， Kd用修正。 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 65 / 43 頁(yè) σsb*的修正 ? 有效應(yīng)力集中系數(shù) K3： ? 對(duì)葉型底部，根據(jù)圓角大小，取 K3=，在一般情況下，推薦 K3=。在結(jié)構(gòu)程度一般的汽輪機(jī)中， K4取值如下：過(guò)熱區(qū) —— K4= 過(guò)渡區(qū) —— K4= 濕蒸汽區(qū) —— K4= ? 成組影響系數(shù) Kμ ： ? 在葉片組作同相共振時(shí)，由于葉片連接成組，使動(dòng)應(yīng)力較單個(gè)葉片時(shí)為小。用 Kμ來(lái)修正。 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 66 / 43 頁(yè) σsb*的修正（續(xù)） ? 對(duì)于高頻激振力，成組系數(shù) μ=sin (m zπ/zb)/(m sin zπ/zb ）。在組內(nèi)葉片異相共振時(shí)，連接成組的影響隨振型而異。上述各式中：k—— 共振率； zb—— 全級(jí)葉片數(shù)； z—— 整級(jí)噴嘴數(shù)或當(dāng)量噴嘴數(shù)；m—— 拉筋連接的葉片數(shù)。流場(chǎng)不均勻系數(shù) K5： ? 在級(jí)的前后有進(jìn)汽、抽汽或排汽時(shí)，增加了流場(chǎng)不均勻性，從而會(huì)增大該級(jí)動(dòng)葉片的激振力，用 K5來(lái)修正： ? 對(duì)于級(jí)前有進(jìn)汽（抽汽），級(jí)后又有抽汽（排汽）的汽輪機(jī)級(jí)，取 K5 =；對(duì)于級(jí)后有抽汽或排汽的汽輪機(jī)級(jí)，取 K5 =；對(duì)于級(jí)前有進(jìn)汽（抽汽），或級(jí)后有全周抽汽的汽輪機(jī)級(jí)，取 K5 =；對(duì)于級(jí)前后均無(wú)抽汽的中間級(jí)，取 K5 =；對(duì)于 A0、 B0與 zn共振的葉片，取 K5 =。 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 68 / 43 頁(yè) 第一種調(diào)頻葉片（組）的動(dòng)頻率要求 ? 對(duì)于我國(guó)常用額定轉(zhuǎn)速為 3000轉(zhuǎn) /分的電站汽輪機(jī)，當(dāng)葉片的頻位介于 k與 k1之間時(shí)，作為第一種調(diào)頻葉片（組）的動(dòng)頻率應(yīng)符合下式要求： ? f動(dòng) 1（ k1） n1≥； kn2f動(dòng) 2≥ ? 式中： ? f動(dòng) 1—— 工作溫度下葉片（組）在工作轉(zhuǎn)速為 n1時(shí)的實(shí)際動(dòng)頻率，赫； ? f動(dòng) 2—— 工作溫度下葉片（組）在工作轉(zhuǎn)速為 n2時(shí)的實(shí)際動(dòng)頻率，赫； ? n1—— 工作轉(zhuǎn)速上限， 1/秒； ? n2—— 工作轉(zhuǎn)數(shù)下限， 1/秒； ? k—— 轉(zhuǎn)數(shù)的倍數(shù)（ k=2， 3， 4， 5， 6） 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 69 / 43 頁(yè) 第一種調(diào)頻葉片調(diào)頻指標(biāo) 圍范位頻 2 2~3 3~4 相應(yīng)轉(zhuǎn)速， 1/秒 動(dòng)頻 f動(dòng) ，赫 ≤ ， ~139.5 ， ~188.5 圍范位頻 4~5 5~6 相應(yīng)轉(zhuǎn)速， 1/秒 動(dòng)頻 f動(dòng) ，赫 ， ~237.5 ， ~286.5 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 70 / 43 頁(yè) 第一種調(diào)頻葉片安全倍率界限值 ? 汽輪機(jī)葉片（組）的最小安全倍率 Ab如不低于下表所列界限值 [Ab]，則一般可作為第一種調(diào)頻葉片安全使用。 ? 當(dāng)葉片組 B0型振動(dòng)靜頻率（經(jīng)溫度修正）在第二類激振力頻率（ zn）之上時(shí)，要求避開(kāi)率 δf大于15%為安全； ? 當(dāng)葉片組 B0型振動(dòng)靜頻率（經(jīng)溫度修正）在第二類激振力頻率之下時(shí)，要求避開(kāi)率大于 12%為安全。 ? 調(diào)頻后的葉片組的安全倍率 Ab如果不低于安全倍率界限[Ab]，則一般可作為第二中調(diào)頻葉片安全使用。只有葉片頻率分散度合格的級(jí)，才能進(jìn)行調(diào)頻。電廠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)頻的方法有： 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 74 / 43 頁(yè) ? 1）重新安裝葉片，改善安裝質(zhì)量 ? 2）增加葉片與圍帶或拉筋的連接牢固度 ? 3）加大拉筋直徑或改用空心拉筋 ? 4）增加拉筋數(shù)目 ? 5）改變成組葉片數(shù)目 ? 6）增設(shè)拉筋或圍帶 ? 7）葉頂鉆孔 ? 8）采用長(zhǎng)弧圍帶 能源與動(dòng)力學(xué)院 葉輪機(jī)械與流體工程研究所 孫 濤 第 75 / 43 頁(yè) 某電廠 2臺(tái)國(guó)產(chǎn) 300MW機(jī)組驅(qū)動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)第 4壓力級(jí)葉片事故。該小汽輪機(jī)是變速汽輪機(jī)，對(duì)于一階頻率制造廠設(shè)計(jì)成不調(diào)頻葉片，根據(jù)斷葉狀況分析認(rèn)為，該級(jí)葉片事故由于蒸汽品質(zhì)不良，葉片處于過(guò)渡區(qū)域工作，葉片表面鹽類濃縮，造成嚴(yán)重的點(diǎn)腐蝕，使出汽邊很薄的葉片易應(yīng)力集中，加上斷葉位置均在葉片拋光接口處，因此使實(shí)際的葉片動(dòng)強(qiáng)度大大降低，小于 不調(diào)頻葉片 的界限值。