本文是学习GB-T 28559-2012 超临界及超超临界汽轮机 叶片. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了超临界及超超临界汽轮机静、动叶片的一般要求、叶片材料、锻件、静叶片及动叶片制
造要求、检测、包装与标志等技术要求。
本标准适用于超临界及超超临界汽轮机静、动叶片。其他型式的汽轮机静、动叶片也可参照执行。
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件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2900.46 电工名词术语 汽轮机及其附属装置
GB/T 6402 钢锻件超声检测方法
GB/T 8732 汽轮机叶片用钢
JB/T 3073.4 汽轮机精锻动叶片 技术条件
JB/T 3073.5 汽轮机用铸造静叶片 技术条件
JB/T 9628 汽轮机叶片 磁粉探伤方法
GB/T 2900.46界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
叶 片 blade
在通流部分中用以改变汽流参数实现能量转换的零件。
一般由叶根和具有特定型面的叶身组成。
3.2
动 叶 ( 片 ) rotor blade
转子上的叶片。
3.3
静叶(片) stationary blade
隔板、汽缸等静止部件上的叶片。
3.4
导(向)叶(片) guide blade
通流部分中主要起导向作用的静叶。
3.5
直叶片 straight blade
叶片沿叶高截面形状相同的叶片。
3.6
扭叶片 twisted blade
叶片沿叶高截面形状不同,截面面积减小,相邻两截面有相对扭转的叶片。
GB/T 28559—2012
3.7
叶根 blade root
将叶片固定在轮盘(转子体)或汽缸(持环)上的具有一定尺寸和形状的叶片部分。
3.8
隔板 diaphragm
装有静叶片的两半圆板或整圆板。
3.9
围 带 shroud
叶片的顶部具有或加装的带状金属。
3.10
攻角 attack angle
汽流进汽角和叶型几何进汽角之间的夹角(汽流进汽冲击在内弧上称为正攻角,汽流进汽冲击在背
弧上称为负攻角)。
为降低叶片的二次流损失,建议采用弯叶片和后加载叶型。
为了降低叶片的尾迹损失,叶片出汽边厚度应尽可能小。
对于调峰机组,末级叶片的根部反动度要求大于25%。
为提高级效率,静叶片型线攻角的适应范围为±20°,动叶型线攻角的适应范围为+10°~
— 15°。
4.2.1 叶片的强度校核由制造商规定。
4.2.2
对于工作在400℃以上的叶片,需校核叶片的蠕变强度和持久强度。蠕变强度的安全系数
K 为1.4,持久强度的安全系数 K 为1 . 7。
4.2.3 各项静强度的安全系数推荐如下(以材料的常温屈服强度
σo.2作为考核准则):
a) 叶片型线部分各截面的总应力(拉弯合成应力)安全系数K≥1.7;
b) 叶片拉筋孔削弱截面的拉应力安全系数K≥2.5;
c) 自带围带叶片的顶截面的拉应力安全系数 K≥6;
d) 拉筋的弯应力安全系数K≥1.7;
e) 叉型叶根削弱面拉应力安全系数 K≥3, 拉弯合成总应力安全系数 K≥1.3;
f) 其他形式的叶根拉应力安全系数K≥2.5, 弯应力安全系数K≥2.5,
拉弯合成总应力安全系数 K≥1.7;
g) 叶根销钉剪应力安全系数K≥2.7, 叶根和轮缘剪应力安全系数K≥3,
轮缘拉弯合成总应力安 全系数 K≥2。
4.2.4 用有限元分析法得到的叶片局部峰值应力超过材料强度极限( σo₂)
时,应对部件进行低周疲劳 寿命评估。低周疲劳寿命应大于15000次。
根据各级叶片的工作温度及强度校核要求,按照GB/T8732
选择合适的叶片钢材料,并按GB/T 8732
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要求进行原材料的生产、制造、检查和验收。如用户对叶片有特殊要求,可制定专门的采购技术规范。
静叶片可以根据工作条件选用适当的铸钢材料制造。
对于受到固体粒子侵蚀严重的叶片,如调节级喷嘴或中压第一级静叶,可采取防固体粒子侵蚀的工
艺措施。
叶片的成型方式根据设计、使用工况及加工需要,可以选择满足使用要求的铣削、锻造或铸造方法。
叶片锻件应按熔炼炉号投料,每个锻件均应在叶根处打上熔炼炉号或代号。
6.2.1
叶片锻件应采用抛磨和吹砂工艺,清除毛刺飞边、表面氧化皮和润滑剂残留物。
6.2.2
叶片锻件应经热处理,其热处理工艺制度按具体叶片选用材料的要求进行。
6.2.3
叶片锻件经热处理后若有变形,可进行冷、热校正,校正后应进行去应力退火,去应力退火温度
应低于最后一次回火温度30℃~50℃,缓慢冷却。
经最终热处理后的叶片锻件,其常温力学性能应符合具体叶片选用材料的要求。
经最终热处理后的叶片锻件,其高倍组织性能应符合具体叶片选用材料的要求,当有特殊要求时按
技术协议要求检查低倍流线。
经最终热处理后的锻件,应100%进行无损检验,叶片锻件根部应按GB/T6402
进行超声波探伤检
验,其表面应按JB/T 9628进行磁粉探伤。
6.6.1
叶片锻件的几何形状与尺寸抽检批次为每班次首件、中间件及末件,用专用检测框架和专用检
测样板对叶片锻件各个典型截面进行检测。如用户有特殊要求,则需要用三坐标进行抽测检查。
6.6.2 锻件叶身最大厚度偏差应符合表1规定。
表 1 锻件叶身最大厚度偏差 单位为毫米
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6.6.3
交接基准三中心孔定位,中心孔大小和尺寸按技术协议要求,必要时在叶片锻件上划线来控制
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叶片锻件的纵向基准位置。
6.7.1
叶片锻件表面不允许有裂纹、折叠、分层,如果有表面缺陷,应对这些缺陷打磨清除,打磨凹坑应
圆滑转接,打磨的深度不应超过机加工余量的1/2,宽度应不小于深度的8倍。
6.7.2
叶片锻件表面压痕、碰伤、疤痕、机械损伤等缺陷其深度不得超过机械加工余量的1/2。
汽道部分型线的粗糙度要求分别为:
a) 汽道的粗糙度为Ra1.6μm;
b) 切面的粗糙度为Ra6.3μm;
c) 两端面的粗糙度为 Ra12.5μm。
所有焊接坡口与焊缝的粗糙度为Ra12.5μm。
隔板内外环的粗糙度为 Ra12.5 μm。
7.2.1 汽道高度偏差以汽道高度分挡划定,应符合表2规定。
表 2 汽道高度偏差 单位为毫米
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7.2.2
汽道喉部宽度偏差以叶片百分比分挡划定,平均偏差为名义喉宽的士3%,其中15%叶片允许
为名义喉宽的±10%。
7.2.3 汽道节圆直径偏差应符合表3规定。
表 3 汽道节圆直径偏差 单位为毫米
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7.2.4 汽道各截面型线与检验样板之间的间隙见附录 A。
7.3.1 直叶片叶型最大厚度偏差±0.15 mm。
7.3.2 扭叶片叶型最大厚度偏差值应符合表4规定。
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表 4 扭叶片叶型最大厚度偏差值 单位为毫米
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7.3.3 出汽边的厚度偏差由设计规定。
7.4.2 轴向错位偏差为±0.38 mm。
7.4.3 未规定的偏差要求由设计规定。
7.4.4 静叶片结构型式参见附录B。
汽道部分的粗糙度要求分别为:
a) 叶片汽道的粗糙度,铣制叶片Ra 值不大于0.8 μm, 精锻叶片Ra
值不大于1.6 μm (汽道高度 h 大于350 mm 时,表面粗糙度Ra 值不大于1.6μm);
b) 装配内平面及内弧面表面粗糙度Ra 值不大于3.2μm,
装配背平面及背弧面表面粗糙度 Ra 值不大于6.3 μm ;
c) 型面与叶根圆弧过渡处表面粗糙度Ra 值不大于0.8 μm,
型面与围带圆弧过渡处表面粗糙度 Ra 值不大于1.6μm,
汽道两端平面部分粗糙度Ra 值不大于3.2 μm ;
d) 进出汽边圆弧表面粗糙度Ra 值不大于1.6 μm ;
e) 拉筋孔及倒圆角表面粗糙度Ra 值不大于1.6 μm。
连接件的粗糙度要求分别为:
a) 围带表面粗糙度 Ra 值不大于3 .2μm,
与叶片贴合面的围带面,其表面粗糙度 Ra 值不大 于1.6 μm;
b) 松拉筋表面粗糙度Ra 值不大于1.6 μm ;
c) 铆钉头及过渡处表面粗糙度Ra 值不大于3.2μm。
8.2.1 汽道高度偏差以汽道高度分挡划定,应符合表5规定。
表 5 汽道高度偏差
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8.2.2
汽道喉部宽度偏差以叶片百分比分挡划定,平均偏差为名义喉宽的±3%,其中15%叶片允许
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为名义喉宽的±4%。
8.2.3 汽道部分各截面型线与检验样板之间的间隙见附录 C。
8.3.1 直叶片叶型最大厚度偏差±0.10 mm。
8.3.2 扭叶片叶型最大厚度偏差值应符合表6规定。
表 6 扭叶片叶型最大厚度偏差值
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8.3.3 出汽边的厚度偏差由设计规定。
型面偏差检查采用包络线方法,包络线偏差应符合表7规定。
表 7 包络线偏差 单位为毫米
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8.5.1 直叶片:在0~0.30 mm 内选取。
8.5.2 扭叶片型线对叶根轴向、切向位置度应符合表8规定。
表 8 扭叶片型线对叶根轴向、切向位置度
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8.6.1 总出口面积偏差为士3%。
8.6.2 拉筋孔的偏差士0.10,拉筋孔的位置度为φ0.30 mm。
8.6.3 叶片铆钉头的偏差应保证铆钉头与围带孔的配合间隙不大于0.4 mm
。铆钉头高度偏差 ±0.10mm, 铆钉头对叶根型线装配中心的对称度在0.2 mm~0.4
mm 内选取。
8.6.4 叶片称重,汽道高度高于150 mm 的叶片,均需称重排序,高于300 mm
的叶片均需称重量矩
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排序。
8.6.5 动叶片测频要求:
汽道高度大于300 mm 的叶片或叶片最低阶频率小于300 Hz
的叶片,装前均需测叶片单只静频,
装于同一叶轮的单只叶片频率分散度不大于6%。
对整圈连接叶片的调频只需调开其三重点共振,三重点共振避开转速范围为2820
r/min~
8.6.6 动叶片结构型式参见附录 D。
按照JB/T 3073.4 和JB/T 3073.5进行。
10.1 参照JB/T 3073.4 和JB/T 3073.5。
10.2 经检查合格的静叶片成品应作如下标志:
a) 检查合格标志;
b) 熔炼炉号和热处理炉号;
c) 制造厂标记。
10.3 每批交付静叶片毛坯应附有质量证明书,其内容为:
a) 图号和订货号;
b) 材料牌号和化学成分、力学性能;
c) 冶金质量,无损检测结果;
d) 交货数量;
e) 质量检验部门负责人的签章。
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(规范性附录)
静叶片主要结构面与检验样板的型线间隙
A.1 直叶片装配内径向面与检验样板的型线间隙
直叶片装配内径向面与检验样板的型线间隙应符合表 A.1 规定。
表 A.1 直叶片装配内径向面与检验样板的型线间隙
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A.2 直叶片装配背径向面与检验样板的型线间隙
直叶片装配背径向面与检验样板的型线间隙应符合表 A.2 规定。
表 A.2 直叶片装配背径向面与检验样板的型线间隙
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A.3 直叶片汽道内弧与检验样板的型线间隙
直叶片汽道内弧与检验样板的型线间隙应符合表 A.3 规定。
表 A.3 直叶片汽道内弧与检验样板的型线间隙
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A.4 直叶片汽道背弧与检验样板的型线间隙
直叶片汽道背弧与检验样板的型线间隙应符合表 A.4 规定。
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表 A.4 直叶片汽道背弧与检验样板的型线间隙 单位为毫米
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A.5 扭叶片内弧与检验样板的型线间隙
扭叶片内弧与检验样板的型线间隙应符合表 A.5 规 定 。
表 A.5 扭叶片内弧与检验样板的型线间隙
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A.6 扭叶片内弧根部连接处与样板的型线间隙
扭叶片内弧根部连接处与样板的型线间隙应符合表 A.6 规 定 。
表 A.6 扭叶片内弧根部连接处与样板的型线间隙
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A.7 扭叶片背弧与样板的型线间隙
扭叶片背弧与样板的型线间隙应符合表 A.7 规 定 。
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表 A.7 扭叶片背弧与样板的型线间隙 单位为毫米
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A.8 扭叶片背弧根部连接处与样板的型线间隙
扭叶片背弧根部连接处与样板的型线间隙应符合表A.8 规 定 。
表 A.8 扭叶片背弧根部连接处与样板的型线间隙
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(资料性附录)
静叶片结构型式
B.1 型面
叶片型面的结构型式可分为:
a) 直叶片;
b) 弯叶片;
c) 扭叶片;
d) 弯扭叶片。
B.2 隔板结构
隔板结构的型式可分为:
a) 激光割孔焊接结构;
b) 带冠焊接结构;
c) 带冠装配结构;
d) 直接焊接结构;
e) 电子束焊接结构。
B.3 汽封及汽封槽结构
汽封及汽封槽结构的型式可分为:
a) T 形汽封;
b) 围带汽封。
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(规范性附录)
动叶片主要结构面与检验样板的型线间隙
C.1 直叶片装配内径向面与检验样板的型线间隙
直叶片装配内径向面与检验样板的型线间隙应符合表C.1 规定。
表 C.1 直叶片装配内径向面与检验样板的型线间隙
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C.2 直叶片装配背径向面与检验样板的型线间隙
直叶片装配背径向面与检验样板的型线间隙应符合表 C.2 规定。
表 C.2 直叶片装配背径向面与检验样板的型线间隙
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style="width:0.53336in;height:0.55352in" />
C.3 直叶片汽道内弧与样板的型线间隙
直叶片汽道内弧与样板的型线间隙应符合表 C.3 规定。
表 C.3 直叶片汽道内弧与样板的型线间隙
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C.4 直叶片汽道背弧与样板的型线间隙
直叶片汽道背弧与样板的型线间隙应符合表 C.4 规定。
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表 C.4 直叶片汽道背弧与样板的型线间隙 单位为毫米
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C.5 扭叶片内弧与样板的型线间隙
扭叶片内弧与样板的型线间隙应符合表C.5 规 定 。
表 C.5 扭叶片内弧与样板的型线间隙
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C.6 扭叶片内弧根部连接处与样板的型线间隙
扭叶片内弧根部连接处与样板的型线间隙应符合表C.6 规 定 。
表 C.6 扭叶片内弧根部连接处与样板的型线间隙
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C.7 扭叶片背弧与样板的型线间隙
扭叶片背弧与样板的型线间隙应符合表C.7 规 定 。
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表 C.7 扭叶片背弧与样板的型线间隙 单位为毫米
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C.8 扭叶片背弧根部连接处与样板的型线间隙
扭叶片背弧根部连接处与样板的型线间隙应符合表 C.8 规 定 。
表 C.8 扭叶片背弧根部连接处与样板的型线间隙
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(资料性附录)
动叶片结构型式
D.1 型面
叶片型面的结构型式可分为:
a) 直叶片;
b) 扭叶片;
c) 弯扭叶片。
D.2 叶根结构
叶片的叶根结构型式可分为:
a) 菌形叶根;
b) 枞树形叶根;
c) 叉形叶根;
d) T 形叶根。
D.3 连接件结构型式
围带的结构型式可分为铆接围带、自带围带等。
拉筋的结构型式可分为松拉筋、凸台拉筋等。
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