基于MATLAB6.5的高温材料寿命预测

以高温部件的持久试验数据为基础,依据一定的蠕变持久外推方程进行回归处理,然后利用Monte-Carlo方法以及MATLAB的强大计算功能,模拟产生若干个持久寿命。根据持久寿命的随机分散性及其统计特性,预测高温承压部件的持久寿命及其可靠度。     

过热器管和蒸汽管道长期运行过程中的组织性能变化及其运行中的检验与监督 组织性能变化及使用寿命的估计

火力发电厂高参数蒸汽锅炉的过热器管和蒸汽管道是在高温和高内压作用下长期运行的。在这种条件下,钢管金属的组织性能要随时间发生变化,同时,还会产生蠕变变形。这些变化最终导致钢管金属的性能变坏。因此,它们的安全运行是同与温度和时间有关的钢管金属的强度性能——持久强度和蠕变强度——有密切关系。从本世纪20年代末期开始,在设计温度高于450℃的高压蒸汽锅炉时,就采用持久强度和蠕变强度作为设计过热器管和蒸汽管道等高温承压部件的强度依据。它们的设计使用期限一般为100000小时,有些国家已按200000小时使用期限设计了。但是,由较短试验时间所得结果外推求得的100000小时或200000小时的持久强度数据的可靠性,必须经长期实践的检验,另一方面,持久强度是在轴向拉伸应力条件下试验求得的,而过热器管和蒸汽管道在运行中的受力状态比较复杂。因此,这些部件能否安全地使用100000或200000小时,或者有否可能使用更长的时间,这个问题引起了电业工作人员的关切。研究解决这一问题具有重大的经济效果,它不但可为电厂提供设备安全运行的时间,使之充分利用设备潜力,有计划地适时地备料加工,以便更换或改造设备;而且,可以给改善耐热钢的性能,改进实验室持久和蠕变试验数据的分析、处理方法以及对改进蒸汽锅炉的设计方法提供有用的资料。因此,从50年代初期开始,一些国家就开展了对长期运行过的过热器管和蒸汽管道金属的组织性能变化的研究工作。同时,为保证过热器管和蒸汽管道的安全运行,防止突发性爆破事故发生,对它们进行运行监视的工作,早在40年代初就开始了。     

过热器管和蒸汽管道长期运行过程中的组织性能变化及其运行中的检验与监督 运行检验与监督

火力发电厂高参数蒸汽锅炉的过热器管和蒸汽管道是在高温和高内压作用下长期运行的。在这种条件下,钢管金属的组织性能要随时间发生变化,同时,还会产生蠕变变形。这些变化最终导致钢管金属的性能变坏。因此,它们的安全运行是同与温度和时间有关的钢管金属的强度性能——持久强度和蠕变强度——有密切关系。从本世纪20年代末期开始,在设计温度高于450℃的高压蒸汽锅炉时,就采用持久强度和蠕变强度作为设计过热器管和蒸汽管道等高温承压部件的强度依据。它们的设计使用期限一般为100000小时,有些国家已按200000小时使用期限设计了。但是,由较短试验时间所得结果外推求得的100000小时或200000小时的持久强度数据的可靠性,必须经长期实践的检验,另一方面,持久强度是在轴向拉伸应力条件下试验求得的,而过热器管和蒸汽管道在运行中的受力状态比较复杂。因此,这些部件能否安全地使用100000或200000小时,或者有否可能使用更长的时间,这个问题引起了电业工作人员的关切。研究解决这一问题具有重大的经济效果,它不但可为电厂提供设备安全运行的时间,使之充分利用设备潜力,有计划地适时地备料加工,以便更换或改造设备;而且,可以给改善耐热钢的性能,改进实验室持久和蠕变试验数据的分析、处理方法以及对改进蒸汽锅炉的设计方法提供有用的资料。因此,从50年代初期开始,一些国家就开展了对长期运行过的过热器管和蒸汽管道金属的组织性能变化的研究工作。同时,为保证过热器管和蒸汽管道的安全运行,防止突发性爆破事故发生,对它们进行运行监视的工作,早在40年代初就开始了。     

过热器管和蒸汽管道长期运行过程中的组织性能变化及其运行中的检验与监督 概况

火力发电厂高参数蒸汽锅炉的过热器管和蒸汽管道是在高温和高内压作用下长期运行的。在这种条件下,钢管金属的组织性能要随时间发生变化,同时,还会产生蠕变变形。这些变化最终导致钢管金属的性能变坏。因此,它们的安全运行是同与温度和时间有关的钢管金属的强度性能——持久强度和蠕变强度——有密切关系。从本世纪20年代末期开始,在设计温度高于450℃的高压蒸汽锅炉时,就采用持久强度和蠕变强度作为设计过热器管和蒸汽管道等高温承压部件的强度依据。它们的设计使用期限一般为100000小时,有些国家已按200000小时使用期限设计了。但是,由较短试验时间所得结果外推求得的100000小时或200000小时的持久强度数据的可靠性,必须经长期实践的检验,另一方面,持久强度是在轴向拉伸应力条件下试验求得的,而过热器管和蒸汽管道在运行中的受力状态比较复杂。因此,这些部件能否安全地使用100000或200000小时,或者有否可能使用更长的时间,这个问题引起了电业工作人员的关切。研究解决这一问题具有重大的经济效果,它不但可为电厂提供设备安全运行的时间,使之充分利用设备潜力,有计划地适时地备料加工,以便更换或改造设备;而且,可以给改善耐热钢的性能,改进实验室持久和蠕变试验数据的分析、处理方法以及对改进蒸汽锅炉的设计方法提供有用的资料。因此,从50年代初期开始,一些国家就开展了对长期运行过的过热器管和蒸汽管道金属的组织性能变化的研究工作。同时,为保证过热器管和蒸汽管道的安全运行,防止突发性爆破事故发生,对它们进行运行监视的工作,早在40年代初就开始了。     

用持久强度计算高温部件剩余寿命的不可靠性（上）

叙述了用持久强度计算电厂高温部件剩余寿命的不可靠性及其原因，并列了各种实例，指出这种不可靠性原因有三：一是通常采用的持久强度系采用短期（几千小时）实验曲线的外推值，它与长期实验值相差很大；二是寿命计算量公式计算结果对工作应力的变化十分敏感；三是高温部件的断裂机理并不能单纯用持久强度来衡量。剩余寿命评定的国际发展趋势是采用新的无损检测技术及蠕变损伤定量评定方法、研究蠕变裂纹扩展速度ｄａ／ｄｔ与力学参量关系、用高温低周疲劳扩展速度ｄＮ／ｄｔ计实疲劳寿命循环致Ｎｆ等。     

用持久强度计算高温部件剩余寿命的不可靠性(下)

4用持久强度公式计算剩余寿命不可靠性的原因如前所述，采用持久强度式（3）～（6）计算高温部件的剩余寿命时，首先必须确定和持久强度值。目前，国内确定这些持久强度值系由几千小时的持久强度曲线外推所得，现国外许多实验已证明，用直线外推10万或20万h的持久强度值与试验实际测得得持久强度相差甚大。为此，许多国家进行长达10万和20万小时的持久强度试验。现举两例：英国对Cr－Mo—V钢进行了长达25万h持久强度试验，结果如图6所示。其持久强度曲线几乎呈台阶形，约在3～4千h处明显下降并转折，在10万至ZO万h范围，下降又趋于缓和。…     

家用空调制冷系统部件的机械强度设计原理第2部分应力分析与强度要求

本文简要介绍了制冷系统中承压部件的力学特性,以及合理设计这些部件机械强度的技术措施。根据GB9237和JB/T4750等标准的要求,结合家用空调制冷系统承压部件的特点,讨论了承压部件强度设计的基本要求,并归纳了强度设计准则。     

电站高温承压部件经济寿命评定的研究

针对火力发电厂机组设备的超期服役，以高温承压部件蒸汽管 例，以其运行工况为基础，结合材质状况，逐步实行三级评定，计算高温承压部件的剩余寿命，利用固定资产线性折旧法对设备进行折旧计算，同时建立经济寿命的数字模型，综合评定高温承压部件的经济性，并列举了算例。     

锅炉厚壁高温承压部件寿命损耗的管理方法

锅炉厚壁高温承压部件的蠕变寿命损耗，疲劳寿命损耗及总寿命损耗的管理方法，对于开发研制承压部件寿命损耗微机在线管理系统是一个非常重要的技术问题。文章以锅炉集汽联箱为例，阐述了上述三种寿命损耗的微机在线管理方法，以便为开发其它的高温承压部件的寿命损耗微机在线管理系统提供借鉴。     

P91钢高温蒸汽管道低硬度对其理化性能的影响

采用现场全面检验以及实验室解剖分析等方法,对P91钢高温蒸汽管道取样进行化学成分分析、硬度检验、微观组织观察、短时力学性能以及高温持久强度检测等试验和研究。试验结果表明,低硬度部位其金相组织异常,短时机械性能不佳,对应的高温持久强度也较低。     

P91主蒸汽管道高硬度和低硬度焊缝性能研究

对P91钢的高硬度和低硬度焊缝的冲击功、硬度、断裂韧度和持久强度进行了试验研究,结果表明:硬度高、韧性低的R焊缝具有高的持久强度;硬度低、韧性高的D焊缝具有低的持久强度。材料持久强度的高低与部件的蠕变寿命密切相关。     

X20CrMoV121钢长时间时效后材质状态试验分析

开展在役高温部件的材质状态检验,掌握设备的安全状态和寿命损耗,对保障设备的安全运行.合理地安排机组检修周期,降低检修成本等,具有重要意义.为了解设备的安全状态和寿命损耗,对某电厂经12万h长期运行后的X20CrMoV121钢制末级过热器管及高温再热器管进行了拉伸试验、显微组织分析及高温持久断裂试验.结果表明,运行管与原始管相比强度有所下降;沉淀相发生熟化,同时还出现了局部板条特征减弱,板条内出现亚结构,位错密度明显降低;高温持久强度仍然高于设计值.综合分析表明,经12万h长期运行后的X20CrMoV121管发生了一定程度的老化,但仍可满足设计工况下安全运行要求.     

电厂主蒸汽管道材料损伤分析及剩余寿命预测

对某电厂服径２１年的高温主蒸汽管道进行了断裂韧性试验、金相组织观察、拉伸及冲击断口扫描电镜观察和高温持久强度试验,结果显示材料已产生脆化,球化等级为中度,尚未出现蠕变空洞。利用等温线法分析持久强度试验数据,认为该主蒸汽管道尚有８万多ｈ的 剩余寿命。     

家用空调制冷系统部件的机械强度设计原理第1部分失效形式与失效准则

本文介绍了家用空调制冷系统中承压部件强度失效的几种常见类型,以及承压部件破损导致制冷剂发生大量泄漏情况下,按爆炸能量对压力安全风险划分的方法,并介绍了强度失效的几种判定准则.     

不停炉处理承压部件泄漏

高温高压电厂中的某些承压部件,由于内在或外在因素的影响,运行中可能出现泄漏缺陷,如不及时处理将严重影响发电厂的安全经济运行。利用强注式堵漏枪带(?)不停炉处理承压部件泄漏具有良好的效果。可使     

金属高温蠕变及持久强度试验国内外标准比较

蠕变和持久强度试验是评价金属材料高温长时性能最常用的试验方法,是火电装备零部件强度设计的主要依据。目前国内外都制订了金属高温蠕变及持久强度试验标准。通过对比研究国内外重要的蠕变及持久试验标准,包括：国家标准（GB／T2039）、美国标准（ASTME139）、欧洲标准（EN10291）、日本工业标准（JISZ2271）和国际标准（ISO204）,以及欧洲蠕变合作委员会（ECCC）推荐试验要求,归纳总结了以上标准和规范的异同点,并对有关载荷、温度、试样等一些问题作了深入探讨,指出了统一试验规范的必要性。     

持久强度和蠕变试验后试样中碳化物相变化情况的试验研究

一、前言为保证火力发电厂主蒸汽管道安全经济运行,电厂金属监督规程中规定,要从主蒸汽管上切割下来具有代表性的管段即监督段,并按要求加工成各种试样,进行化学成分、金相组织、室温和高温(运行温度)下的力学性能试验、碳化物相成分及结构、持久强度和蠕变试验等。经过上述试验就可测出主蒸汽管道耐热钢在高温高压下长期运行过程中所发生的组织结构变化情况,以及由此带来的强度变化,经强度核算后得出能否再继续安全运行的结论。强度核算的主要依据是持久强度和蠕变试验数据。既然如此,那么主蒸汽管道监督段试样在持久强度和蠕变试验过程中的组织结构变     

锅炉蛇形管摩擦焊接头残余寿命计算模型的加速寿命试验研究

该文以可靠性理论为基础,研究制定了电厂锅炉蛇形管焊接接头的加速寿命试验的方法和规范.通过对大量新制的15CrMo摩擦焊接头具有加速寿命意义的高温内压爆破持久试验,和对其试验结果的分析、处理,证明了试验规范的正确性和各组合应力水平的失效机理的一致性.在此规范的基础上,对已运行过13.2×104h的12Cr1MoV摩擦焊接头,建立了带有可靠度指标的残余寿命数学模型.借助此模型,对新旧两种摩擦焊接头进行了寿命预测计算.结果表明摩擦焊接头,在设计寿命期内是完全可靠的,摩擦焊这种焊接工艺的质量是稳定可靠的,文中所述的试验方法和寿命预测模型对高温承压部件的残余寿命的预测,和确定那些超期服役管道和接头的更换时间方面具有指导意义.     

煤粉细度对W火焰锅炉水冷壁热负荷的影响

试验W火焰锅炉存在水冷壁等高温承压部件泄露的问题,锅炉前墙上部水冷壁甚至还出现过撕裂的状况。通过在不同负荷下改变煤粉细度,研究燃烧对水冷壁热负荷的影响,并给出了折向挡板的调节建议。     

高温下厚壁管的变形特性

前言英国国家标准1113中明确规定了关于高温条件下运行会发生蠕变的管道和管状部件的设计标准。该标准假定管道或管子是在已知的恒压恒温下运行,而且部件的蠕变寿命与由平均直径周向应力σ_(mdh)所决定的单轴断裂应力(即持久强度)有关。σ_(mdh)由下式表示。