GB/T28559-2012
超临界及超超临界汽轮机 叶片
Supercriticalandultra-supercriticalturbine-Blades
- 中国标准分类号（CCS）K54
- 国际标准分类号（ICS）27.040
- 实施日期2012-11-01
- 文件格式PDF
- 文本页数18页
- 文件大小396.65KB
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超临界及超超临界汽轮机 叶片
GB/T28559一2012 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由电器工业协会提出并归口
本标淮起草单位;哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、机械工业北京电工技术经济研究所,东方汽轮机 有限公司、上海汽轮机厂有限责任公司、北京北重阿尔斯通有限责任公司,无锡透平叶片有限公司
本标淮主要起草人;倪永君、李庆,崔建国,卢琛钮、,吴其林,王伟莉、李渊军,吕智强、段中旭
GB/T28559一2012 超临界及超超临界汽轮机叶片 范围 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
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 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/T2900.46电工名词术语汽轮机及其附属装置 GB/T6402钢锻件超声检测方法 GB/T8732汽轮机叶片用钢 JB/T3073.4汽轮机精锻动叶片技术条件 JB/T3073.5汽轮机用铸造静叶片技术条件 JB/T9628汽轮机叶片磁粉探伤方法 术语和定义 GB/T2900.46界定的以及下列术语和定义适用于本文件
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 动叶(片) otorblade 转子上的叶片
3.3 静叶(片 stationaryblade 隔板、汽缸等静止部件上的叶片
导(向)叶(片) guidebhlade 通流部分中主要起导向作用的静叶
3.5 直叶片straightblade 叶片沿叶高截面形状相同的叶片
3.6 扭叶片twistedblade 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/T28559一2012 3.7 叶根bladeroot 将叶片同定在轮盘(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
o 9 围带 shr0ud 叶片的顶部具有或加装的带状金属
3.10 攻角attackangle 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 -般要求 气动设计 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士20",动叶型线攻角的适应范围为十10"-15"
4.2强度校核 4.2.1叶片的强度校核由制造商规定
4.2.2对于工作在400C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o.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; 自带围带叶片的顶截面的拉应力安全系数K>6:; c) 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; 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; 叶根销钉剪应力安全系数K多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K2
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()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
汽轮机用叶片钢 5.1叶片钢材料选择 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/T8732
GB/T28559一2012 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
2 5. 叶片钢防护措施 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 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铁削、锻造或铸造方法
6 叶片锻件要求 6 投料 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
锻件状态 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30C一50C,缓慢冷却
力学性能 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
6 高倍、低倍组织 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
无损检验 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/T9628进行磁粉探伤
形状与尺寸 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 汽道高度 150 >150一600 >600~900 >9001200 200 子 偏差 书 士l 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
GB/T28559一2012 叶片锻件的纵向基准位置
6.7表面质量 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 静叶片制造表面的要求与偏差 7.1.1汽道部分型线的粗糙度 汽道部分型线的粗糙度要求分别为 a)汽道的粗糙度为Ra1.6m; b)切面的粗糙度为Ra6.3" Am; 两端面的粗糙度为Ra12.5m 7.1.2焊接坡口与焊缝的粗糙度 所有焊接坡口与焊缝的粗糙度为Ra12.54m 7.1.3隔内外环的粗糙度 隔板内外环的粗糙度为Ral2.54m. 7.2汽道部分的偏差 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 汽道高度h 30 >30120 >120400 >400一700 >700~1000 >1000 偏差 士0.2 士0.3 士0.5 士0.6 士0.8 士1.0 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 为名义喉宽的士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 <1000 >10001500 >15003000 汽道节圆直径中 3000 士2.0 汽道节圆直径偏差 士l.0 士l1.5 士3.0 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厚度偏差 直叶片叶型最大厚度偏差士0.15mm
7.3.1 7.3.2扭叶片叶型最大厚度偏差值应符合表4规定
GB/T28559一2012 表4扭叶片叶型最大厚度偏差值 单位为毫米 型面根部宽度B 5o >508o >80~15o >150一300 >300 偏差 士0.2 士0.3 士0.45 士0.6 士0.9 7.3.3出汽边的厚度偏差由设计规定
7.4其他 7.4.1总出口面积偏差为士3%
轴向错位偏差为士0.38 7.4.2 mm
未规定的偏差要求由设计规定
7.4.3 4.4静叶片结构型式参见附录B
7 动叶片制造表面的要求与偏差 8.1粗糙度 8.1.1汽道部分的粗糙度 汽道部分的粗糙度要求分别为: a)叶片汽道的粗糙度,铁制叶片Ra值不大于0.8am.精锻叶片Ra值不大于1.6Am(汽道高度 h大于350mm时,表面粗糙度Ra值不大于1.6m); 装配内平面及内弧面表面粗糙度Ra值不大于3.2m,装配背平面及背弧面表面粗糙度Ra 值不大于6.3m; 型面与叶根圆弧过渡处表面粗糙度Ra值不大于0.8pm,型面与围带圆弧过渡处表面粗糙度 Ra值不大于1.6Am,汽道两端平面部分粗糙度Ra值不大于3.2um d)进出汽边圆弧狐表面粗糙度Ra值不大于1.6丝m:; 拉筋孔及倒圆角表面粗糙度Ra值不大于1.6Am
8.1.2连接件的粗糙度 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3.2m,与叶片贴合面的围带面,其表面粗糙度Ra值不大 于1.6m; b松拉筋表面粗糙度Ra值不大于1.6Am 铆钉头及过渡处表面粗糙度Ra值不大于3.2Mm. 8.2汽道部分的偏差 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 单位为毫米 汽道高度h 150 >150250 >250500 >500一700 >7001000 >l000 士0.15 士0,30 士0,55 士0,70 有围带 士0.10 士0.45 高度偏差 无带 士0.10 士0.20 士0.35 士0.50 士0,60 士0.75 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士3%,其中15%叶片允许
GB/T28559一2012 为名义喉宽的士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
厚度偏差 8.3.1直叶片叶型最大厚度偏差士0.10mm
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 单位为毫米 型面根部宽度B 50 5080 300 >80~l50 >150一300 0.45 +0.20 +0.35 +0.70 偏差 比 -0.5 -0.I0 -0.35 -0.50 出汽边的厚度偏差由设计规定
8.3.3 数控铁削加工型面的叶片 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 最大厚度偏差 截面偏差带 出汽边厚度偏差带 等截面叶片 十0.20 十0,20 十0,10 -0.20 一0.20 -0.05 十0.30 十0.20 十0.10 30
GB/T28559一2012 排序 8.6.5动叶片测频要求: 汽道高度大于300mm的叶片或叶片最低阶频率小于300Hz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 3090r/min
8.6.6动叶片结构型式参见附录D. 试验方法及检验规则 按照JB/T3073.4和JB/T3073.5进行
标记、包装和质量证明书 10 参照JB/T3073.4和JB/T3073.5
10.1 10.2经检查合格的静叶片成品应作如下标志 检查合格标志; a) b) 熔炼炉号和热处理炉号; e)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 e)冶金质量,无损检测结果; d)交货数量， 质量检验部门负责人的签章
e)
GB/T28559一2012 附录 A 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 单位为毫米 叶片宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <0.075 s0.12 30 0.03 3050 <0.105 s0.15 <0.045 >50 S0.12 0.18 S0.06 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 单位为毫米 叶片宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <30 <0.075 s0.08 <0.03 3050 S0.105 0.15 S0.045 >50 <0.18 <0,06 S0.12 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 单位为毫米 叶片宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <30 0.15 s0.225 s0.075 30~50 <0.18 <0.255 S0.105 50 S0.21 S0.285 S0.135 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
GB/T28559一2012 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 叶片宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <30 S0.225 S0.30 S0.075 3050 s0,155 0.45 S0.12 >50 S0.30 0.60 S0.12 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 单位为毫米 型 部分 面 型面根部宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 二50 0.15 s0.225 <0.375 >50~80 S0.30 <0.525 s0.225 >80150 S0,675 <0.90 S0.375 150一300 0.90 1.20 S0,45 s1.125 <1.50 s0.75 300 注:当叶片汽道高度大于或等于450mm时,允许汽道高度2/3以上两个截面的型线间隙不大于规定值的 150%
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 单位为毫米 分 型面部 型面根部宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 50 0.30 S0.375 0.525 S0.45 <0.675 S0.375 50一80 >80~150 S0.825 1.05 S0.525 >150300 <0.75 S0.975 1.35 >300 1.20 <1.65 <1.05 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
GB/T28559一2012 表A.7扭叶片背弧与样板的型线间隙 单位为毫米 分 型面部 型面根部宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <0.375 <0.45 s0.225 二50 >5080 S0.375 0.75 S0.225 <0.90 <1.20 <0.45 >80150 >150一300 <1.20 <1.80 <0,60 >300 S1.275 2.25 S0.75 mm时,允许汽道高度2/3以上两个截面的型线间隙不大于规定值的 注1;当叶片汽道高度大于或等于450 150%
注2:叶片内背弧型线与样板的最大型线间隙不得在内背弧相对应部分同时出现
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 单位为毫米 分 型面部 型面根部宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 525 50 0.45 0." 二0.30 S0.525 <0.90 s0.375 50一80 >80~15o s1.05 <1.35 <0.6o >150300 s1.35 1.575 0.75 >300 <1.50 <1.725 <0,90 10
GB/T28559一2012 B 附 录 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; e)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 带冠装配结构; d)直接焊接结构 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 T形汽封" a 朋带汽封
b 1
GB/T28559一2012 c 附 录 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 单位为毫米 叶片宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <0.05 30 0.08 0.02 3050 <0.07 s0.10 S0.03 >50 S0.08 0.12 S0.04 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 单位为毫米 叶片宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <30 <0.05 s0.08 <0.02 3050 s0.07 0.10 0.03 >50 <0,08 <0.12 <0,04 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 单位为毫米 叶片宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <30 0.10 0.15 0.05 30~50 <0.12 <0.17 <0.07 50 S0.14 <0.19 S0.09 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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GB/T28559一2012 表C.4直叶片汽道背弧与样板的型线间隙 单位为毫米 叶片宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 <30 0.15 0.20 0.05 3050 <0.17 0.30 S0.05 >50 S0.20 S0.40 S0.08 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 单位为毫米 型面部分 型面根部宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 二50 0.15 S0.25 S0.10 >50~80 <0,20 <0.35 <0.15 >80150 S0.45 <0.60 S0.25 150一300 S0.60 <0.80 S0.30 0.75 <1.00 300 0.50 注:当叶片汽道高度大于或等于450mm时,允许汽道高度2/3以上两个截面的型线间隙不大于规定值的 150%
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 单位为毫米 分 型面部 型面根部宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 50 0.25 0.20 <0.35 s0.30 <0.45 S0.25 50一80 >80~150 s0.55 0.70 S0.35 >150300 <0.65 S0.90 S0.50 >300 <0.80 <1.10 S0.70 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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GB/T28559一2012 表c.7扭叶片背弧与样板的型线间隙 单位为毫米 分 型面部 型面根部宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 s0.25 <0.30 s0.15 二50 >5080 S0.25 0.50 S0.15 <0.60 S0.8o <0.30 >80150 >150一300 <0.80 <1.00 <0,40 >300 S0.85 <1.20 S0.50 注1:当叶片汽道高度大于或等于450mm时,允许汽道高度2/3以上两个截面的型线间隙不大于规定值的 150%
注2:叶片内背弧型线与样板的最大型线间隙不得在内背弧相对应部分同时出现
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 单位为毫米 部 型面 型面根部宽度B 进汽部分 中间部分 出汽部分 二50 s0.30 0.35 S0.20 >50~80 <0.35 S0.6o S0.25 >80~150 <0.70 <0.90 <0,40 >150一300 S0.90 <1.05 S0.50 >300 1.00 1.15 S0.60 14
GB/T28559一2012 附 录D 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; 叉形叶根; c 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
GB/T28559一2012 参 考文献 [1]GB/T222钢的成品化学成分允许偏差 [2]GB/T223(所有部分钢铁及合金化学分析方法 [3]GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 [4]GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 [5]GB/T231(所有部分金属材料布氏硬度试验
超临界及超超临界汽轮机叶片GB/T28559-2012解析
超临界及超超临界汽轮机是国内外燃煤电站中最为常见的发电设备。其具有高效、节能、环保等显著优势。而其中重要的组成部分——汽轮机叶片的性能和寿命，则直接关系到汽轮机的使用寿命和经济效益。为此，制定了相关标准，其中GB/T28559-2012就是一项重要标准。
GB/T28559-2012主要针对超临界及超超临界汽轮机叶片的参数和试验方法进行规范。其中，涉及到叶片的材料、结构、尺寸、表面处理等方面的要求。例如，在材料方面，要求使用的材料必须符合国家相关标准，同时对于不同类型的叶片，其材料的性能要求也不同。在结构和尺寸方面，标准规定了不同类型叶片的形状、横截面尺寸、平均周期数等参数。
标准中还对叶片的表面处理进行了详细的规范。叶片的表面处理包括清洗、抛丸、喷涂等多个环节。这些处理过程对叶片的质量和寿命有着重要影响，而标准中则规定了每个环节的具体要求和方法。
此外，在试验方面，GB/T28559-2012也制定了相关要求。试验内容主要包括叶片的硬度、力学性能、耐腐蚀性能等方面。同时，标准中还规定了试验方法和指标评定标准，以确保试验结果的可靠性和可比性。
总之，GB/T28559-2012是一个非常重要的标准，它规范了超临界及超超临界汽轮机叶片的材料、结构、尺寸、表面处理和试验方法等方面的标准，为我国燃煤发电产业的发展提供了有力支持。
