GB T 28559-2012 超临界及超超临界汽轮机.叶片.pdf

1、ICS 27.040 K 54 遥望中华人民共和国国家标准GB/T 28559-2012 超临界及超超临界汽轮机叶片Supercl划caland uItra-supercritical turbine-Blades 2012-06-29发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2012-11-01实施发布中华人民共和国国家标准超临界及超超临界汽轮机叶片GB/T 28559-2012 9晤中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读

2、者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销峰开本880X 1230 1/16 印张1.25 字数31千字2012年11月第一版2012年11月第一次印刷峰书号:155066. 1-45596定价21.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107孟.L._._ 自IJI=i 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出并归口。G/T 28559-2012 本标准起草单位: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

3、京北重阿尔斯通有限责任公司、元锡透平叶片有限公司。本标准主要起草人:倪永君、李庆、崔建国、卢琛佳、吴其林、王伟莉、李湘军、吕智强、段中旭。I GB/T 28559-2012 超临界及超超临界汽轮机叶片1 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。2 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/T

4、 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3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 GB/T 2900. 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)rotor blade 转子上的叶片。静叶(片)stationary blade 隔板、汽缸等静止部

5、件上的叶片。导(向)叶(片)guide blade 通流部分中主要起导向作用的静叶。直叶片straight blade 叶片沿叶高截面形状相同的叶片。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。1 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U3.8 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

6、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)。4 一般要求4. 1 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200，动叶型线攻角的适应范围为+100-150。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400.C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u作为考

7、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注1.7; b) 叶片拉筋孔削弱截面的拉应力安全系数K注2.5;c) 自带围带叶片的顶截面的拉应力安全系数K二三6; d) 拉筋的弯应力安全系数K二三1.7; e) 叉型叶根削弱面拉应力安全系数K二三3，拉弯合成总应力安全系数K注1.3; f) 其他形式的叶根拉应力安全系数K二三2.5，弯应力安全系数K注2.5，拉弯合成总应力安全系数K注1.7; g) 叶根销钉剪应力安全系数K二三2.7，叶根和轮缘剪应力安全系数K二三3，轮缘拉弯合成总应力安全系数K注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(0.

8、2)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。5 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 2 GB/T 28559-2012 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。5.2 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。5.3 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镜削、锻造或铸

9、造方法。6 叶片锻件要求6. 1 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。6.2 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30.C50 .C，缓慢冷却。6.3 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。6.4 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

10、的要求，当有特殊要求时按技术协议要求检查低倍流线。6.5 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GBjT6402进行超声波探伤检验，其表面应按JBjT9628进行磁粉探伤。6.6 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。汽道高度h偏差主三150土1表1锻件叶身最大厚度偏差150600 十2-1 600900 十3-1 9001 200 十41 单位为毫米1200 +5

11、 2 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3 GB/T 28559-2012 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1/207 静叶片制造表面的要求与偏差7. 1. 1 汽道部分型键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Ra

12、6.3m;c) 两端面的粗糙度为Ra12.5m。7. 1. 2 焊接坡口与焊缉的粗糙度所有焊接坡口与焊缝的粗糙度为Ra12.5mo7. 1.3 隔板内外环的粗糙度隔板内外环的粗糙度为Ra12.5m。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。汽道高度h偏差主三30土0.2表2汽道高度偏差30-120 I 120-400 I 400-700 I 700-1 000 士| 士川| 士0.6土川单位为毫米1000 土1.07.2.2 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:1:3%，其中15%叶片允许为名义喉宽的+10%。7.2.3 汽道节

13、圆直径偏差应符合表3规定。表3汽道节圄直径偏差汽道节圆直径汽道节圆直径偏差主二1000 土1.01000-1500 士1.57.2.4 汽道各截面型线与检验样板之间的间隙见附录Ao7.3 厚度偏差7.3.1 直叶片叶型最大厚度偏差:1:0.15mm。7.3.2 扭叶片叶型最大厚度偏差值应符合表4规定。4 单位为毫米1500-3000 3000 土2.0土3.0表4扭叶片叶型最大厚度偏差值型面根部宽度Bj偏差运50:1: 0.2 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%。7.4.2 轴向错位偏差为:f:0.38m日107.4.3 未规定的偏差要求由设

14、计规定。7.4.4 静叶片结构型式参见附录B。8 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:5080 土0.380150 土0.45GB/T 28559-2012 150300 士0.6单位为毫米300 士0.9a) 叶片汽道的粗糙度，就制叶片Ra值不大于0.8m，精锻叶片Ra值不大于1.6m(汽道高度h大于350mm时，表面粗糙度Ra值不大于1.6m);b) 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O.8m，型面与围带圆弧过渡处表

15、面粗糙度Ra值不大于1.6m，汽道两端平面部分粗糙度Ra值不大于3.2m;d) 进出汽边圆弧表面粗糙度Ra值不大于1.6m;e) 拉筋孔及倒圆角表面粗糙度Ra值不大于1.6m。8. 1. 2 连接件的粗糙度连接件的粗糙度要求分别为za) 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1.6m;c) 哪钉头及过渡处表面粗糙度Ra值不大于3.2mo8.2 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150-250 I 250-500 I 500-700 I 700

16、-1000 I 1000 士0.15I士0.30I :1:0.45土0.55I土O.70 士0.20I士0.35I士0.50I土0.60I土O.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:f:3%，其中15%叶片允许GB/T 28559-2012 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。8.3 厚度偏差8.3. 1 直叶片叶型最大厚度偏差:l:0.10mmo 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型面根部宽度BI偏差5080 80150 +0.20 -0.10 8.3.3 出汽边

17、的厚度偏差由设计规定。8.4 数控眈削加工型面的叶片+0.25 -0.15 十0.350.25 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包结结偏差最大厚度偏差截面偏差带等截面叶片+0.20 +0.20 -0.20 一0.2030150 十0.40十0.60一0.30-0.40 8.5 型续对叶根轴向、切向的位置度8.5.1 直叶片z在OO.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扭叶片型续对叶根轴向、切向位置度150300 +0.45 -0.35 单位为毫米300 十0.70-0.50 单位为毫米出汽边厚度偏差带十0.10一0.05+

18、0.10 -0.05 +0.15 -0.05 +0.15 -0.05 +0.20 一0.10单位为毫米汽道高度位置度150400 0.45 400600 6001 000 1000 0.35 0.55 0.65 0.70 8.6 其他8.6. 1 总出口面积偏差为:l:3%。8.6.2 拉筋孔的偏差士0.10，拉筋孔的位置度为10.30mmo 8.6.3 叶片明钉头的偏差应保证哪钉头与围带孔的配合间隙不大于0.4mm。哪钉头高度偏差士0.10mm，哪钉头对叶根型线装配中JL的对称度在O.2 mmO. 4 mm内选取。8.6.4 叶片称重，汽道高度高于150mm的叶片，均需称重排序，高于300m

19、m的叶片均需称重量矩GB/T 28559-2012 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吃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 3 090 r/mino 8.6.6 动叶片结构型式参见附录Do9 试验方法及检验规则按照JB/T3073.4和JB/T3073. 5进行。10 标记、包装和质量证明书10. 1 参照JB/T3073.4和JB/T3073. 50 10.2 经检查合格的静叶片成品应作如下标志:a) 检查

20、合格标志;b) 熔菇、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za) 图号和订货号;b) 材料牌号和化学成分、力学性能Fc) 冶金质量，元损检测结果;d) 交货数量;e) 质量检验部门负责人的签章。7 GB/T 28559-2012 附录A(规范性附录)静叶片主要结构面与检验样板的型结间醋A.1 直叶片装配内径向面与检验样板的型结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.l规定。表A.1直叶片装配内径向面与检验样顿的型结间隙单位为毫米叶片宽度B进汽部分中间部分出汽部分50 :;0.12 三二o.18 主0.06A.2 直叶片装配背径

21、向面与检验样板的型结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结间隙单位为毫米叶片宽度B进汽部分中间部分出汽部分50 :;0.12 :;0.18 :;0.06 A.3 直叶片汽道内弧与检验样艇的型结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版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50 :;0.21 :;0.285 :;0.135 A.4 直叶片汽道背弧与检验样板的型结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。8 GB/T 28559-2012 表A.4直叶片

22、汽道背弧与检验梓版的型结间隙单位为毫米叶片宽度B进汽部分中i闻部分出汽部分50 0.30 o. 60 主0.12A.5 扭叶片内弧与检验样极的型结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钱间隙单位为毫米型面部分型面根部宽度Bj进汽部分中间部分出汽部分50 o. 225 0.375 O. 15 50-80 0.30 O. 525 0.225 80-150 主三0.6750.90 0.375 150-300 0.90 1. 20 主三0.45300 1. 125 1. 50 0.75 注z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

23、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结间隐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钱间隙单位为毫米型面部分型面根部宽度Bj进汽部分中间部分出汽部分50 0.375 0.525 0.30 50-80 0.45 主三O.675 0.375 80-150 0.825 骂王1.05 0.525 150-300 骂王0.9751. 35 O. 75 300 1. 20 骂王1.65 l. 05 A.7 扭叶片背弧与样版的型结间隙扭叶片背弧与样板的型线间隙应符合表A.7规定。9 GB/T 28559-2012 表

24、A.7扭叶片背弧与样版的型线间隙单位为毫米型面部分型面根部宽度Bl进汽部分中间部分出汽部分.; SO .;0.375 三二0.45.;0.22S 5080 .;0.375 .;0. 75 主三0.22580150 .;0.90 .;1. 20 主三0.45150300 .;1. 20 主三1.80 主二0.60300 .;1. 275 主2.25.;0. 75 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。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

25、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结间醋单位为毫米型面部分型面根部宽度Bl进汽部分中间部分出汽部分.;50 .;0.45 .;0. 525 .;0.30 5080 .;0.525 .; 0. 90 .;0.375 80150 .;1. 05 .;1. 35 三三0.60150300 .;1. 35 .;1. 575 .;0. 75 300 主主1.50 .;1. 725 0.90 10 B.1 型面叶片型面的结构型式可分为za) 直叶片;b) 弯叶片5c) 扭叶片;d) 弯扭叶片。B.2 隔板结构隔板结构的型式可分为za) 激光割孔焊接结构zb)

26、 带冠焊接结构;c) 带冠装配结构zd) 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za) T形汽封;b) 围带汽封。附录B(资料性附录)静叶片结构型式GB/T 28559-2012 11 GB/T 28559-2012 附录C(规范性附录)动叶片主要结构面与检验样板的型结间隙C.1 直叶片装配内径向面与检验样板的型结间隐直叶片装配内径向面与检验样板的型线间隙应符合表C.l规定。表C.1直叶片装配内径向面与检验样板的型结间隙单位为毫米叶片宽度B进汽部分中间部分出汽部分50 0.08 :;(0.12 :;(0.04 C.2 直叶片装配背径向面与检验样

27、板的型结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结间隙单位为毫米叶片宽度B进汽部分中间部分出汽部分50 :;(0.08 0.12 0.04 C.3 草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版的型结间隙单位为毫米叶片宽度B进商部分中间部分出汽部分50 :;(0.14 :;(0.19 :;(0.09 C.4 直叶片汽道背弧与样板的型结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。GB/T 28559-2012 表C.4直叶片汽道背弧与样板的型结间隙单位为毫米ut片

28、宽度B进汽部分中间部分出汽部分50 :;(0.20 :;(0.40 运0.08C.5 扭叶片内弧与样板的型结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结间醋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:;(50 主0.15:;(0.25 :;(0. 10 5080 :;(0.20 0.35 :;(0.15 80150 :;(0.45 :;(0. 60 主三0.25150300 :;(0.60 :;(0.80 :;(0.30 300 :;(0.75 主二1.00 :;(0.50 注2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

29、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结间隐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型面部分型面根部宽度B，进汽部分中间部分出汽部分三二50主二0.25:;(0. 35 :;(0.20 5080 :;(0.30 :;(0.45 :;(0.25 80150 王三0.55:;(0. 70 0.35 150300 运二0.65:;(0.90 王三0.50300 :;(0.80 :;(1. 10 :;(0. 70 C.7 扭叶片背弧与样板的型结间醋扭叶片背弧与样板的型线间隙应符合表C.7规定。1

30、3 GB/T 28559-2012 表C.7扭叶片背弧与样板的型结间隐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50 0.25 0.30 运0.1550-80 0.25 0.50 o. 15 80-150 0.60 0.80 主主0.30150-300 0.80 运1.00 0.40 300 0.85 1.20 0.50 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结间隙扭叶片背弧根部连接处与样板的型线间隙

31、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结间醋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50 0.30 0.35 主0.2050-80 主二。由350_60 主主0_2:180-150 0.70 0.90 0.40 150-300 0.90 1. 05 0.50 300 1. 00 1.15 O. 60 14 D.1 型面叶片型面的结构型式可分为za) 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za) 菌形叶根;b) 极树形叶根pc) 叉形叶根;d) T形叶根。D.3 连接件结构型式附录D(资料性附录)动叶片结构型式围带的结

32、构型式可分为明接围带、自带围带等。拉筋的结构型式可分为松拉筋、凸台拉筋等。GB/T 28559-2012 G/T 28559-2012 参考文献lJ GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差2J GB/T 223(所有部分)钢铁及合金化学分析方法3J GB/T 228. 1金属材料拉伸试验第1部分z室温试验方法4J GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法5J GB/T 231 (所有部分)金属材料布民硬度试验GB/T 28559-2012 打印日期:2012年12月11日F008AOO版权专有侵权必究* 书号:155066 1-45596 定价:21. 00元N .-ONl的旧NH阁。