工学
问答题造成汽轮主要零件失效的原因是什么？汽轮机的寿命如何定义？影响汽轮机寿命的主要因素有哪些？
题目
问答题
造成汽轮主要零件失效的原因是什么？汽轮机的寿命如何定义？影响汽轮机寿命的主要因素有哪些？
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第1题：
影响汽轮机寿命的主要因素有哪些？
正确答案: 主要因素有：
汽轮机在稳定工况下运行，由于受到高温和工作应力的作用，材料因蠕变消化了一部分寿命；此外，在启停机和工况变化时，汽缸、转子等金属部件受到高变热应力的作用，材料因疲劳也要消耗一部分寿命。在这两个因素共同作用下，金属材料内部将会出现宏观裂纹。
第2题：
什么是汽轮机的寿命？影响汽轮机寿命的因素有哪些？
正确答案: 汽轮机的寿命一般是指从投运至转子出现第一条宏观裂纹期间总的工作时间。对于宏观裂纹的尺寸，世界上尚无统一的规定，一般认为宏观裂纹等效直径取0.2～0.5mm。
影响汽轮机寿命的因素有很多，但总的来说汽轮机寿命由两部分组成，即受到高温和工作应力的作用而产生的蠕变损耗，以及受到交变应力作用引起的低周疲劳寿命损耗。
第3题：
关于汽轮机寿命的定义不正确的是()
A.汽轮机寿命取决于其最危险部件的寿命
B.转子的寿命决定了整台汽轮机的寿命
C.汽轮机转子的寿命一般分为无裂纹寿命和剩余寿命
D.汽缸的寿命决定了整台汽轮机的寿命
答案:D
第4题：
汽轮机的寿命指的是什么？
正确答案: 在高温下长期运行的汽轮机，其零部件的材料性能发生很大的变化，使其强度下降，以致出现裂纹。汽轮机的寿命是指从初次投入运行，至转子出现第一条宏观裂纹期间的总工作时间。对于宏观裂纹的尺寸尚无统一规定，一般认为宏观裂纹长度为0.2～0.5mm。
第5题：
造成汽轮主要零件失效的原因是什么？汽轮机的寿命如何定义？影响汽轮机寿命的主要因素有哪些？
正确答案: 汽轮机的主要零件是汽缸和转子。在启动、停机和负荷变化过程中，因转速或温度的变化，其中将出现交变应力。在这种交变应力的反复作用下，造成转子材料脆化而产生疲劳裂纹。另外，在高温条件下承受应力的零件，将产生蠕变。工作温度愈高，承受的应力愈大，材料蠕变速度越快。高温蠕变使金属内部晶格产生塑性变形，蠕变的积累，晶格边界产生滑移，甚至晶格内部出现微观裂纹。一旦出现裂纹，在裂纹的尖端形成极大的应力集中，使裂纹继续扩展，以致断裂。发现汽缸出现少数裂纹时，可以补焊修复。一旦大面积出现众多裂纹，无法补焊，裂纹继续扩展，其深度达极限值时，汽缸便失效。
发现转子表面出现少量裂纹时，可以进行车削。转子车削后，其刚度降低，临界转速随之降低。当临界转速或其倍数与工作转速的差值小于规定的避开率，机组将出现异常振动，转子再无法使用。若转子出现裂纹未被发现，其周向刚度不对称，而使机组出现异常振动。裂纹尺寸愈大，振动愈强烈。
当转子因裂纹引起的振动超限，而又无法车削修复时，转子即失效报废。总之：材料在交变应力作用下，产生疲劳裂纹；在高温条件下承受应力产生蠕变裂纹，又无法修复，是造成汽缸和转子失效的原因。汽轮机是以其转子的使用寿命，作为汽轮机的使用寿命。从新机投入运行，至转子出现第一条可观察到的宏观裂纹，所经历的低周交变应力循环次数，定义为汽轮机的疲劳寿命。从转子出现第一条可见裂纹到转子失效，所经历的低周交变应力的循环次数，定义为残余寿命。汽轮机的使用寿命是转子的疲劳寿命和残余寿命之和。影响汽轮机寿命的主要因素有：转子承受交变应力的幅值；工作温度的高低；承受应力的大小和持续时间。交变应力的幅值主要取决于零件温度的变化速度，既取决于机组的升速速度和变负荷速度。机组的负荷愈大，工作温度愈高，承受的应力愈大，材料蠕变速度越快。而持续时间愈长，蠕变损伤愈大。
第6题：
汽轮机寿命管理的任务是什么？
正确答案: 汽轮机寿命管理的任务就是正确评价汽轮机部件的寿命（包括无裂纹寿命和剩余寿命），合理分配机组服役期内各种工况下的寿命损耗率，延长汽轮机的使用寿命。做好机组寿命管理工作，有助于合理使用材料，充分利用设备潜力，避免灾难性事故的发生。
第7题：
运行中如何减少汽轮机转子寿命损耗？
正确答案: 运行中减少汽轮机转子寿命损耗的措施有：
①避免短时间内负荷大幅度变动，严格控制运行中转子表面工质温度变化率在最大允许范围内。
②严格控制汽轮机甩负荷后空转运行时间。
③防止主、再热蒸汽温度及轴封供汽温度与转子表面金属温度严重失配。
④在汽轮机启动、运行、停机及停机后未完全冷却之前，均应严防湿蒸汽、冷气和水进入汽缸。
第8题：
简述影响汽轮机转子运行寿命的因素?
参考答案：温度、转子结构因素、启停时的升降温速度。
第9题：
主蒸汽温度不变时，主蒸汽压力升高对汽轮机工作有何影响（）。
- A、易造成汽轮机调节级叶片过负荷
- B、易造成末几级叶片水蚀严重
- C、易造成汽轮机高压部件变形
- D、缩短汽轮机的寿命
正确答案:A,B,C,D
第10题：
汽轮机寿命损耗的最大的运行工况有哪些？
正确答案:（1）机组甩去全部负荷后维持空转或只带厂用电运行方式。
（2）机组负荷突然发生50%以上的额定负荷的变化。
（3）机组在极热态下启动时，新汽温度不能和调节级金属温度匹配，造成负温差启动。
（4）新蒸汽温度急剧降低或进冷气。
（5）汽轮机发生水冲击。