Page 84 - 理化检验-物理分册2018第四期
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DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０１８０４０１４


                  １０００MW               核电汽轮机空心螺栓断裂原因分析



                                                 李如源,刘海涛,张玉忠

                                             ( 福建宁德核电有限公司,宁德 ３１５２００ )
                    摘   要: 采用宏观检验、 化学成分分析、 力学性能试验、 金相检验、 断口宏微观分析等方法, 对某
                 台 １０００MW 核电汽轮机径向可倾瓦轴承空心螺栓的断裂原因进行了分析.结果表明: 螺栓的失
                 效类型为过载断裂; 螺栓质量不合格是导致其断裂的主要原因, 一方面螺栓内螺纹退刀槽尺寸不符
                 合标准要求, 使螺栓承载面积显著减小, 另一方面螺栓强度及硬度偏低, 也降低了螺栓的承载能力.
                    关键词: 空心螺栓;过载断裂;退刀槽;化学成分;力学性能

                    中图分类号: TG１４２．２３ ; TL４８    文献标志码: B    文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０１８ ) ０４Ｇ０２９６Ｇ０４
            FractureReasonAnal y sisonaHollowBoltof１０００MW NuclearPowerTurbine

                                            LIRu y uan , LIUHaitao , ZHANGYuzhon g
                                   ( Fu j ianNin g deNuclearPowerCom p an y , Nin g de３５５２００ , China )

                     Abstract : Thefracturecausesofahollowboltusedontheradialtiltin gbearin g ofa１０００MWnuclear p ower
                turbine were anal y zed b y macro examination , chemical com p osition anal y sis , mechanical p ro p ert y test ,
                 metallo g ra p hicexaminationand macrosco p icand microsco p icfractureanal y sis．Theresultsshowthatthefailure
                t yp eoftheboltwasoverloadfracture．Theun q ualifiedbolt q ualit ywasthemainreasonforitsfracture．Ontheone
                hand , thesizeofthecutterg rooveofinnerthreadoftheboltdidn ’ t meetthestandardre q uirements , which
                si g nificantl y reducedthebearin gareaofthebolt．Ontheotherhand , thestren g thandhardnessoftheboltwere
                ratherlow , whichalsoreducedthebearin gca p acit yofthebolt．
                     Ke y words : hollowbolt ; overloadfracture ; cutter g roove ; chemicalcom p osition ; mechanical p ro p ert y

               可倾瓦轴承空心螺栓作为汽轮机的零 部件之                            内螺纹的退刀槽处; 除断裂部位外其他部位未见异
            一, 用于固定可倾瓦垫块并对蝶簧施加预紧力, 目前                          常, 断裂螺栓宏观形貌见图 １ .
            关 于 其 失 效 案 例 的 报 道 较 为 少 见       [ １Ｇ５ ] . 近 期 某
            １０００MW 核电汽轮机在运行 ３４５d ( 天) 后检修时
            发现 １ 个径向可倾瓦轴承空心螺栓断裂, 螺栓材料
            为 ２０Cr１Mo１V１ 钢, 螺栓在运行时浸泡在汽机润滑
            油( 昆仑 VG４６ 型) 中, 油温为４５~５５℃ .为查明该
            空心螺栓断裂的原因, 以便提出有针对性的改进措
            施, 笔者对其进行了检验和分析.
            １  理化检验
                                                                             图 １  断裂螺栓宏观形貌
            １．１  宏观检验                                               Fi g 敭１ Macrosco p icmor p holo gy ofthefracturedbolt
                 螺栓断裂位置距螺栓端面约 ５２．６ mm , 在外螺                        断裂螺栓外螺纹和内螺纹的实测尺寸见图 ２ 和
            纹的位置为靠近螺杆的螺牙处, 在内螺纹的位置为                            表 １ , 由测量结果可知内螺纹退刀槽的尺寸深度( 公
                                                               称直径 ＋７．２mm ) 和宽度( ６．０mm ) 均不符合 GB / T
                                                              ３－１９９７ « 普通螺纹收尾、 肩距、 退刀槽和倒角» 中“ 当
                收稿日期: ２０１７Ｇ０８Ｇ１１
                作者简介: 李如源( １９７６－ ), 男, 高级工程师, 主要从事核电设备
                                                               螺距为 ５mm 时, 内螺纹退刀槽深度为螺纹公称直
            技术管理工作, liru y uan＠c g n p c．com．cn
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