Page 57 - 理化检验-物理分册2025年第一期

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质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl230347

火电厂阀杆断裂原因小结

闫敬明
（中国大唐集团科学技术研究总院有限公司西北电力试验研究院 材料研究所，西安 710021）

摘 要：综合分析了火电厂阀杆发生断裂的原因，讨论了阀杆断裂的自身因素和外部因素，其中
自身因素主要包括阀杆的材料和结构；外部因素主要包括服役条件、阀门结构和阀门附近管道布置。
总结了最近几年火电厂阀杆的断裂案例，分析结果可为阀杆材料的设计、加工制造、服役，以及机组
设计、运行方面存在的问题提供指导意见，以保证火电机组的平稳、安全运行。
关键词： 火电厂；阀门；阀杆；断裂；加工制造
中图分类号：TM62；TG115.2 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2025)01-0045-04
Summary of causes for valve stem fracture in thermal power plant

YAN Jingming

(Institute of Materials, China Datang Corporation Science and Technological Research Institute Northwest Power Technology
Research Institute, Xi’an 710021, China)

Abstract: The causes of the fracture of the valve stem in the thermal power plant are comprehensively analyzed,
and the self-factors and external factors of the valve stem fracture are discussed. The self-factors mainly include the
material and structure of the valve stem. External factors mainly include service conditions, valve structure and pipeline
layout near the valve. The cases of valve stem fracture in thermal power plants in recent years are summarized. The
analysis results can provide guidance for the problems of valve stem materials in design, processing manufacturing,
service, and unit design and operation, so as to ensure the stable and safe operation of thermal power units.
Keywords: thermal power plant; valve; valve stem; fracture; processing and manufacturing

火力发电厂阀门主要用于控制流体压力、流量 1 自身因素

[1]
和流向，是保障电站安全运行的重要附件 ，其中阀 1.1 阀杆材料原因
杆是轴类零件，由外圆柱面、外圆锥面、外螺纹等组 1.1.1 错用材料
成，上部连接执行机构或手柄，下部直接带动心部移 错用材料可能会使服役期间阀杆的力学性能

[2]
动或转动，是阀门重要的传动部件 。在阀门启闭 不满足阀门厂家的设计要求，容易在应力集中部
[3]
过程中，阀杆除承受轴向外力和传动机构的扭矩外， 位产生裂纹，最终导致阀杆断裂。王志武等 分析
了300 MW汽轮机高压主汽阀阀杆断裂的原因，发
同时还受到高温高压介质的冲击和腐蚀，因此容易
现该阀杆选用 20Cr2MoVCu钢，而并非设计材料
在应力集中部位发生断裂事故。
2Cr12NiMoWV钢，在加工过程中，热处理温度过高
笔者总结了最近几年国内电厂阀杆的断裂案
使材料的晶粒粗大以及综合力学性能较差，造成材
例，并结合自身在工作中遇到的问题，将引起事故的
料不满足服役的要求。
原因分为阀杆自身因素和外部因素两大类，以为火 1.1.2 材料组织劣化
电厂阀杆断裂原因分析提供参考。 绝大多数阀杆处在高温工况下，长时间的高温

服役易造成材料组织劣化。晶界附近网状碳化物
收稿日期：2023-12-04
的析出可导致材料的力学性能不满足标准要求，增
作者简介：闫敬明（1995-） ，男，硕士，主要从事火电厂金属材料
[4]
失效分析及寿命评估工作，604187995@qq.com 加阀杆断裂的潜在风险。彭以超等 研究了亚临界
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