某型燃气轮机水管路裂纹故障分析.pdf

·68·2023年第24期

某型燃气轮机水管路裂纹故障分析

赵亚楠，毕愿爽，孙龙飞

（中国航发沈阳发动机研究所，辽宁沈阳110015）

摘要：本文阐述了某型燃气轮机运行过程中出现的水管路裂纹故障，通过对其进行系统性分析，采用故障树

分析方法，对各底事件进行排查，从断口分析、成分分析、设计复查、实物复查和固有频率对比等方面进行分析，最

终确定故障原因。通过改进翻边法兰设计和提高结构强度等措施完成故障排除，经验证合理有效。

关键词：燃气轮机；水管路裂纹；故障树

中图分类号：TK479文献标识码：A文章编号：1674-957X(2023)24-0068-03

StudiesonWaterPipeCrackofAGasTurbine

ZhaoYa-nan,BiYuan-shuang,SunLong-fei

(AECCShenyangEngineResearchInstitute,Shenyang110015,China)

Abstract:ThewaterpipeCrackproblemonacertaintypeofgasturbinewasproposedinthisreport.The

faulttreewasusedinthispapertoanalyzetheproblem.Byinvestigatingthebottomeventsofthefaulttree,the

zoneoffracturematerialprocessofdesignwasanalyzed.Afterthat,thebreakdownwasduetothestresscaused

bythestressconcentration.Bydesigningflangesandothermeasures,thebreakdownwasexcludedfinallyand

verifiedreasonableandeffective.

Keywords:Gasturbine;Waterpipecrack;Faulttree

0引言裂纹位置。检查表明，临近水管路无故障发生，临近的支

某型燃气轮机水管路属于外部管路，是燃机轮机结构撑组件工作正常，管路连接法兰状态完好，紧固件无松动。

重要组成部分，主要用于冷却水介质输送，是燃气轮机正对松套法兰的翻边进行了荧光检验后发现裂纹，如图2

常运行的重要保证。燃气轮机水管路具有工作环境复杂、所示。

管型不统一和敷设难度大等特点，这些特点决定水管路在

使用过程中容易出现较多的渗、漏情况，这些问题多发生

于管路弯角或法兰部位，这些故障不仅影响燃气轮机的正

常运行，造成经济损失，严重的还会导致试验中断或动力

停摆等事故。因此，有必要对水管路暴露出来的故障和问

题进行及时和系统的分析，用以解决故障和规避风险。

本文对某型燃气轮机运行过程中发生的水管路裂纹

故障进行调查分析，确定故障原因，通过故障树分析方法

对其进行系统性分析，并提出改进措施加以验证。

1问题阐述

某型燃气轮机试车过程中，视频监控发现水管路与换

热系统连接处出现滴水情况，经发动机停车常规检查发

现，水管路的翻边法兰处发生不同程度裂纹，如图1所示。

图2翻边裂纹位置

3机理分析

为了查找裂纹可能出现的原因，按照故障树的排查方

法，列出以松套法兰翻边裂纹作为顶事件的故障树。对故