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     

断裂力学在主蒸汽管道寿命预测中的应用

一、前言我国不少火力发电厂的主蒸汽管道的运行时间已超过了10万小时(设计使用时数)。这些管道的继续使用和剩余寿命估算问题,是电力系统急待解决的课题之一。国内一些单位对此做了不少工作,取得了一些成果,对有些厂的主蒸汽管道,做出了延长使用期的决断。目前电力系统对超期服役的主蒸汽管道所进行的材质鉴定工作的内容包括:化学成份、金相组织、炭化物相分析,常温、高温机械性能测定,高温蠕变和持久强度测定等     

700 ℃超超临界机组主蒸汽管道候选材料特性与服役性能研究现状

主蒸汽管道具有服役温度较高、壁厚较大等特点，其不仅要求管道具有良好的持久强度及抗氧化性能，而且对管道候选材料的加工、焊接、疲劳强度等性能提出了较高的要求。国内外相关机构开发以Inconel740H、GH984G、CCA617、Haynes282、HR6W等合金为代表的新型镍基与镍铁基高温合金因其优异的高温持久强度与抗氧化性能，被认为是先进超超临界燃煤发电机组关键部件的主要候选材料。本文考虑主蒸汽管道的尺寸特点、应用环境等因素，详细综述了5种合金材料的成分与组织、持久性能、抗蒸汽氧化性能、抗疲劳性能、应力松弛、焊接性能与加工性能。综合分析得出:Inconel740H合金虽然已经用于火电机组高温部件，但是其焊接填充材料的问题仍需要进一步研究；Haynes282合金的热膨胀系数较低，焊接性能优于Inconel740H合金，是比较有潜力的主蒸汽管道候选材料；对于700 ℃超超临界机组主蒸汽管道候选材料，在实际投产前仍需要进行大量实验研究。     

X20CrMOWV121钢主蒸汽管长期运行后寿命研究

通过蠕变断裂试验和持久强度试验,研究125 MW机组长期运行后X20Cr Mo WV121钢主蒸汽管的蠕变变形方程和蠕变曲线,并根据持久强度外推法和θ函数法进行剩余寿命评估。结果表明,所研究的主蒸汽管道在以蠕变为主要失效模式下,满足继续安全运行10万h的要求。     

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。     

主蒸汽管道运行中直管和弯管金属变化特性研究

对12CrMo、10CrMo910和12CrlMoV低合金钢主蒸汽管运行后的直管和弯管金属力学性能、持久强度和微观结构特性进行试验研究。试验结果表明，主蒸汽直管在高温压蒸汽作用下，其金属使用性能的数值指标变化差异较小，两者一般都在5%的变动范围内，且弯管的数值高于直管，证明主蒸汽管不同部位的钢管金属老龄化进程相同。文中对弯管性能数值指标稍高的原因及蒸汽管道运行中弯管部位故障率高于直管等问题作了探讨。     

娘子关发电厂4号机组1号10CrMo910主蒸汽管组织性能评定

采用化学成分分析、室温力学性能试验、碳化物特征及其变化分析、金相及电镜分析、蠕变损伤观察、持久强度试验等方法，对娘子关发电厂4号机组1号10CrMo910主蒸汽管进行了微观组织与力学性能评定。试验结果表明：运行146 967h后，该主蒸汽管道的组织状态与机械性能依然良好，满足德国标准技术要求，可以继续安全运行。     

主蒸汽管运行中持久强度变化动态研究

采用金属持久强度试验的方法，研究12Cr1MoV钢和10CrMo910钢主蒸汽管运行中金属持久强度的变化动态。试验结果表明，12Cr1MoV钢主蒸汽管在运行至25万h的时段内，持久强度值不发生明显变化。而10CrMo910钢主蒸汽管运行10万h前，持久强度基本不变，之后随运行时间的增加持久强度呈下降趋势。 对于这2种主蒸汽管的不同结果，从物理机制上作了阐述，并简要地讨论有关主蒸汽管的安全性评定和剩余使用寿命预测的问题。     

桥头发电厂5号炉主蒸汽管道的寿命研究

本文针对桥头发电厂5号炉主蒸汽管道运行约14．6万小时，对主蒸汽管道材质作鉴定试验，并对该炉主蒸汽管道的使用性能和安全状态进行全面阐述和分析。根据多方面的试验结果和对该主蒸汽管道金属强度、塑性储量的估算，评价了5号炉主蒸汽管道材质的使用性能和安全状态。结论是：该主蒸汽管道金属组织发生了一定程度的变化，金属组织中的珠光体己经开始球化，且有一定量的石墨出现，但是尚未影响钢管金属的力学性能指标，金属老龄化不明显，钢管的平均蠕胀速度也符合规程【8】规定。综合该管道金属状态、性能指标和强度计算结果，该主蒸汽管道在450℃、3．82MPa条件下可继续安全运行10万小时左右。即可安全运行累计到25万小时。本文对今后的金属监督工作提出了几点建议。     

主蒸汽管高温强度监测装置设计及运行

介绍了主蒸汽管高温强度监测装置的工作及设计原理、装置的组成及各组成部分的工作原理;介绍了该装置的特点及工业运行情况;对现行持久强度机试样和该监测装置试片所受应力进行了分析和计算。该监测装置可用于监测电厂、核电站、化工厂主蒸汽管的高温强度。并已获国家专利证书,专利号为19204。