关于高温高压电厂主蒸汽管系寿命鉴定若干问题的看法

目前我国高温高压电厂主蒸汽管道寿命鉴定工作已由第一、二轮(运行10、20万小时)进入第三轮(25万小时左右),并向管系的寿命鉴定发展。本文提出了直管段、铸件、弯管应各有侧重进行鉴定的想法,并对判废标准提出了商榷意见。我国的高温高压电厂主蒸汽管道寿命鉴定工作开始于七十年代初期,当时列为国家重点科研项目。由水电部选择超过运行十万小时、有代表性的四个高温高压电厂(富拉尔基、北京、吴泾、青山热电厂)作为部的重点进行管道材质鉴定,并分别得出了可以运行15～20万小时的鉴定结论。通过生产实践检验证明:其结论是完全正确的。这项成果曾荣获1978年全国科学大会奖励。从81年到83年又对这四个点的管道材质进行了第二轮(接近20万小时)鉴定,并分别作出了可安全运行至22～26万小时的结论。再一轮的管道鉴定工作又已开始。目前我国约有400台高温高压机组的管道面临超设计运行问题[1]。运行厂迫切要求对管道系统进行鉴定,而不要仅限于直管段的材质鉴定。我国对高温管道进行了十多年寿命鉴定研究工作,已积累不少经验,建立了一套较为完整的管道检验导则、规程和规定。近年来与国外的技术交流也有加强。为此,把管道鉴定工作提高到整个管系的鉴定不仅是生产上迫切需要,而且从技术上也具备了可能性。以下就高温高压电厂主蒸汽管系寿命鉴定的若干问题谈谈个人的看法。     

低合金钢主蒸汽管寿命过程研究

研究了用于高参数机组的低合金铬钼 (1 2 Cr Mo、1 0 Cr Mo91 0 )和铬钼钒 (1 2 Cr1 Mo V)钢主蒸汽管的老龄化进程、使用寿命评定和使用寿命期限等问题 ,对主蒸汽管金属老龄化机制进行了阐述 ,并对主蒸汽管寿命管理和研究提出了建议     

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。     

主蒸汽管材质分析及剩余寿命评估

对已运行32万h的12Cr1MoV钢主蒸汽直、弯管进行了全面、系统的解剖性试验,通过材质分析得到的数据和现象,估算弯管累计可运行33.46万h,直管累计可运行36.82万h。     

有关主蒸汽管弯管应力的几点看法

对主蒸汽管弯管的应力进行了综述和概括,探讨了主蒸汽管弯管的生产工艺和运行条件对应力的影响,同对弯造就在力分析时应该注意的问题和弯管易于破坏的原因。     

主蒸汽管蠕变孔洞扩展速率及剩余寿命

蠕变孔洞与蠕变失效的关系非常密切,以蠕变孔洞预测使用寿命是可靠的。本文根据Hull和Rimmer得出的蠕变孔洞长大速率公式,导出蠕变孔洞级别与剩余寿命的关系,     

主蒸汽管焊接接头安全性研究及寿命预测

本文总结了几年来开展的《超设计使用期限的主汽管焊缝安全性研究》结果,影响12CrlMVo钢主蒸汽管道安全运行的关键是焊接接头的施工缺陷及管系的应力状态,认为合格的焊接接头可以运行到230000h,在150000h以后要加强运行监督,焊缝硬度控制在HB200左右是避免焊接接头蠕变开裂的重要措施;10CrMo910钢“薄壁管”主汽管可以运行165000h左右,焊缝附近的母材是薄弱环节,运行100000h以后应加强对焊接接头,特别是对焊缝附近母材的检查。本文最后对有关问题进行了讨论。     

并列运行锅炉主蒸汽母管压力控制系统

本文针对母管制机组并列运行锅炉燃烧自动控制系统进行了分析和研究，提出一套并弄运行锅炉主蒸汽母管压力控制系统，该方案可使并列运行的锅炉快速的响应主蒸汽母管中的压力变化。系统控制品质良好，运行可靠，适用于不同容量锅炉并列运行的中小型母管制机组。     

低合金钢主蒸汽管蠕变激活能与寿命过程的研究

对铬钼和铬钼钒低合金钢主蒸汽管运行中蠕变激活能和相应的持久强度的变化动态进行研究。结果表明，主蒸汽管金属的蠕变激活能和持久强度都随运行时间增加呈下降趋势，两者在变化程度上存在较明显的对应关系。蠕变激活能的数值大小可反映出主蒸汽管在使用寿命过程中所处的阶段，对部分主蒸汽管应用蠕变激活能等蠕变参量得出的蠕变速率推算的剩余使用寿命期限与其它传统方法得出的寿命分析结果一致。     

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。     

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。     

并列运行锅炉主蒸汽母管压力控制系统的研究

针对母管制机组并列运行锅炉燃烧自动控制系统进行了分析和研究,提出一套并列运行锅炉主蒸汽母管压力控制系统,该方案可使并列运行的锅炉快速的响应主蒸汽母管中的压力变化。系统控制品质良好,运行可靠,适用于不同容量锅炉并列运行的中小型母管制机组。     

主蒸汽管球化问题原因分析

介绍韶关发电厂4台50MW机组主蒸汽管球化严重情况，对主蒸汽管球化原因进行分析和探讨。     

高井电厂1号炉主蒸汽管直管段剩余寿命评估

通过常温机械性能试验、金相分析、扫描电镜观察、蠕变断裂LMP曲线测定、蠕变断裂韧性测定、蠕变裂纹开裂和扩展试验,对累计运行31.2×104h的高井电厂1号炉主蒸汽管道剩余寿命进行综合评估。结果认为该炉主蒸汽管道至少可安全运行7.5×104h。     

考虑初始椭圆度的主蒸汽内压弯管蠕变寿命评估

主蒸汽管道中弯头部分容易失效.通过在ANSYS中嵌入蠕变连续损伤模型,利用有限元方法和三点弯曲试验方法研究了初始椭圆度和不同壁厚比对管道弯头蠕变损伤寿命的影响.有限元计算结果表明,利用骨点应力评估具有初始椭圆度管道弯头的蠕变寿命与有限元计算结果误差在3%以内.由有限元计算结果可得到内压弯管骨点的解析式,进而得到一种简便的考虑初始椭圆度的主蒸汽内压弯管的寿命评估方法.     

高温高压主蒸汽管道寿命的研究

一、前言近几年来,延长火电厂高温高压主蒸汽管道的寿命已成为国内外普遍关心的问题,一般说来,以蠕变性能作为设计指标的主蒸汽管道存在着超过设计寿命运行的问题。而主蒸汽管道的设计寿命并非实际的安全运行寿命。为了解决这一问题,其关键在于有一个好的寿命预测方法或准确的判废标准。     

超超临界机组P92钢薄壁主蒸汽管道运行寿命研究

在华能玉环电厂2台超超临界1000MW机组,构建了高温高压管道状态监测寿命安全管理系统.利用所获得的部件实际全作用载荷谱,针对常规持久强度和下限持久强度2种材料蠕变损伤规律,考虑薄壁和正常(厚壁)2种壁厚,分析研究了几种组合条件下,P92钢主蒸汽管道的运行安全性和预期使用寿命.研究表明,在目前实际"薄壁"P92钢管道和样本运行载荷谱载荷作用条件下,主蒸汽管道有约12万h的运行寿命.全作用载荷谱的获得,为确定电厂高温高压部件实际运行载荷,提供了有效途径.     

12CrMo主蒸汽管运行过程中显微组织变化规律研究

采用扫描电镜观察研究了蒸汽参数为５１０℃、９。８ＭＰａ的１２ＣｒＭｏ钢主蒸汽管运行过程中显微组织的变化规律。     

火力发电厂主蒸汽管道寿命诊断新方法

本文通过蠕变损伤系列试验和总结有关资料文献,研究了铁素体和珠光体热强钢的编变损伤机理,同时分析了高温高压主蒸汽管道的受力状态,定义了蠕变损伤因子,提出了用损伤面积统计法来衡量蠕变损伤程度,并建立起高温蠕变载荷、蠕变时间及蠕变损伤因子之间的函数关系。作者在对高温高压主蒸汽管道蠕变损伤解析和蠕变应力分析的基础上,提出了一种新的寿命诊断方法,以建立起蠕变失效准则。