主蒸汽管道系统寿命分析研究初探

通过对神头第一发电厂主蒸汽管道的全面普查和应力分析 ,评定出管道的使用状况和安全运行的可靠性 ,从而预测设计条件下管道的残余寿命     

我省电厂主蒸汽管道有关的几个安全性问题

主蒸汽管道在电厂中一旦发生重大事故,尤其是发生突发性的脆性爆破事故,其后果将是十分严重的。保证主蒸汽管道的安全运行,要通过设计、安装、运行、检修等部门共同努力才能实现。主蒸汽管道安全性的含义有二:其一是在设计的安全使用期限内,不发生意外的重大恶性事故;其二是在超设计期限后,继续可以安全运行的时间又相对较长。和其它任何事物一样,主蒸汽管道的安全运行寿命是有限的。其真实寿命=设计寿命 残余寿命。残余寿命有二个内容:其一是管系中的某些零部件,经使用后出现损伤,损伤部位除去后可通过焊补来复原。但焊补的次数是有限的,对这类零部件(例如阀门)的寿命就定义为:     

国内科技信息

火电厂主蒸汽管道寿命微机在线监测实时估算系统四川省电力试验研究所与重庆发电厂研制的火电厂主蒸汽管道寿命微机在线监测实时估算系统已通过技术鉴定。该系统可对主蒸汽管道在各种工况运行中的温度、压力参数实时进行采集,根据管道材质及尺寸参数,应用国内先进的静力计算理论进行管系应力计算,实时定量估算出各管段的蠕变疲劳寿命损耗率,即时指示损耗严重的管系部位,从而推迟和减     

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。     

10CrMo910钢主汽管运行寿命无损评估方法的研究

本研究课题的目的是建立１０ＣｒＭｏ９１０钢主蒸汽管材质性能无损伤试验的数学模型来评估管道的运行寿命以代替传统的有损寿命鉴定方法。首先将样管进行加速老化试验，并作ＨＢ跟踪检测，根据该数据的变化获得５个材质损伤级别。它们的性能之间存在良好的相关性。最后寻出了材质损伤与ＬＭ（ＬａｒｓｅｎＭｉｌｌｅｒ）参数和持久强度的关系函数，采用其中关键参数之一，即可评估管道的安全运行寿命。     

高温蒸汽管道应力与热位移和约束的关系

根据几台电站锅炉主蒸汽管的实测工作应力,对以下问题进行了探讨:管道应力在启动过程中的变化趋势;管道应力与热位移和约束的关系;管系中某些部件损伤的主要原因等。这可供发电厂管道设计和生产运行,以及残余寿命估计时参考。     

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.     

锅炉汽包内壁高温应力测量方法

近年来电厂运行设备相继发生承压部件如锅炉汽包内壁裂纹、管道弯头爆破泄漏、高温高压管道三通裂纹、高压汽轮机汽缸裂纹等等严重缺陷.摸清和掌握这些部件的实际受力状态,特别是启停过程中热态应力大小,对分析事故原因、寻求合理的启动方式、确保机组安全运行已是设计,制造和运行单位共同亟待解决的课题.目前,国内有相当数量的高压机组接近或超过设计寿命,而寿命问题的关键是具体地了解有关部件的材质状况和实际应力状态.解决这些机组的超期服役问题,有一定现实意义和经济意义.     

娘子关发电厂2号机组主蒸汽管道剩余寿命评估

通过对运行１０余万小时后的主蒸汽管道的性能试验分析，结合管道强度校核和有关的理论计算，得出了主蒸汽管道力学性能下降显著，老化程度比较严重，出现蠕变损伤、处于老龄状态的早期阶段，剩余使用寿命为５４３００ｈ的结论。该项研究结果，对材质相同的主蒸汽管道的金属监督及寿命预测有一定的参考价值。     

娘子关发电厂2号机组离蒸汽管道剩余寿命评估

通过对运行１０余万小时后的主蒸汽管道的性能试验分析，结合管道强度校核和有关的理论计算，得出了主蒸汽管道力学性能下降显著，老化程度比较严重，出现蠕变损伤，处于老龄状态的早期阶段，剩余使用寿命为５４３００ｈ的结论，该项研究结果，对材质相同的主蒸汽管道的金属监督及寿命预测有一定的参考价值。     

管道焊缝缺陷最大容限尺寸的确定——断裂力学在焊缝质量评定中的应用

本文介绍了目前国内外推广的一种评定焊缝质量的方法.并结合电力工业的具体情况,闸述了对高压管道焊缝接头寿命进行考核时,如何根据缺陷,材质,和应力等的实际情况,来决定其是否能安全工作.这种方法比按规程标准评定质量更为具体灵活,更趋合理.     

关于高温高压蒸汽管道寿命问题的几点意见

本文着重论述了管道的设计应力和采用的持久强度指标与设计寿命或使用寿命的关系,提出了预测管道理论寿命的方法,并给出了5～30万千瓦机组常用高温高压蒸汽管道的预测最小理论寿命和平均理论寿命数据。同时,介绍了按照管道运行温度,用累积损伤办法推算使用寿命的方法。文中还介绍了国内外管道寿命研究的情况,提出了组织制订我国管道判废标准的建议。最后,根据对60个发电厂的管道事故调查分析,提出了延长管道使用寿命的措施。     

50 MW发电机组主蒸汽管道剩余寿命的研究

对某电厂已运行了27年的主蒸汽管道进行了剩余寿命的研究,一方面是进行金相组织和硬度的普查;另一方面是对该管道的第一只弯头进行取样试验。该管道的材料是X20CrMoV121(F12),通过应力分析、金相组织检查等方法对该管道的性能进行评估,提出了合理的运行安全性指导意见和剩余寿命估算值。     

火力发电机组运行寿命研究及退役容量预测

本文对火电机组关键设备三大主机的设计、检测和实际运行情况进行了调研分析,综合考虑热力系统管道和建筑结构等其他主要因素,从宏观上研究和预测了火力发电机组的运行寿命,对不同容量和参数机组的寿命提出建议性、参考性意见。在此基础上,本文对机组退役或替代时间、周期和容量进行宏观预测。     

蒸汽管道寿命评价综述

我国在五十年代末、六十年代初引进了一大批高温高压发电机组,蒸汽管道材料为12CrMoV、15CrMo、12Cr1MoV,设计寿命为10万小时;在七十年代又引进了一批西德薄壁10CrMo910钢管,设计寿命为6万小时。至今上述4种钢管均在超设计年限运行,为了确保今后管道运行的可靠性,国内外均做了大量的研究工作,来评价材质的真实寿命。对发电厂来说,这一课题具有特别重要的现实意义和经济意义。     

火力发电厂汽水管道支吊架的检查和调整

对某发电厂主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道、高压给水管道的支吊架进行了热态冷态的检查及调整,采用专业的管道应力分析软件CAESARⅡ对四大管道的应力和位移进行了验算,保障了热力管道的安全运行,延长了机组的运行寿命。     

超超临界1 000 MW机组高温部件状态监测寿命安全管理系统的应用

介绍了华能玉环电厂一期1号、2号机组的高温高压管道部件状态监测寿命安全管理系统(CMLMS)的运行流程和功能以及应用结果.CMLMS的构建和应用表明,可根据CMLMS对高温高压部件的运行监督、寿命管理和安全性方面作出评定,对高温高压管道部件进行全作用载荷谱和寿命损耗等监测管理,对大机组的安全、经济运行有重要意义.     

高温高压锅炉管道断裂寿命研究

<正> 一、前言高温高压主蒸汽管道和导汽管及高温集箱是热电站汽轮机锅炉设备重要承压部件之一。这些部件在运行过程中一旦发生爆破其后果是相当严重的。弯头是主蒸汽管道和导汽管中的薄弱环节之一。近年来.国内外热电站中,12Cr1MoV钢管道弯头损坏频繁,严重影响了电站设备安全运行。因此,国内外对管道断裂寿命的研究颇为重视。近年来,国外对高温高压管道长期运行的可靠性和断裂寿命估算进行了研究。英美对高温高压管道在长期运行后蠕变损伤规律进行试验研究;英国中央电力局研究了管道     

主蒸汽管道支吊架优化调整

对某电厂主蒸汽管道支吊架冷、热态全面检验发现,其支吊架存在多种类型的缺陷,使管道受力处于异常状态,管系一次应力超标,严重影响管道的寿命和安全运行.通过管道应力计算分析,提出了支吊架优化调整方案.依此方案实施后,管道受力合理,一、二次应力合格,支吊架状态恢复正常,能够满足管道长期安全运行要求.     

基于概率理论的主蒸汽管道寿命可靠性评估

主蒸汽管道是火力发电厂主要的高温部件之一,管道在运行过程中由于高温高压蒸汽的内压作用而产生应力.考虑到蒸汽的压力波动特性将管道应力以及材料的屈服极限看作随机变量,以某火电厂主蒸汽管道为例,在取得有效的实验数据的前提下,以传统的等温线外推寿命评估方法为理论基础利用概率统计的方法得到该主蒸汽管道的蠕变寿命可靠度;根据应力一强度干涉理论得到管道的瞬时失效可靠度.经过对两者的分析,最终得到了继续运行时间(寿命)与可靠度(不发生失效的概率)之间的关系.经过对结果的分析这一方法同传统方法相比具有更好的稳定性,有利于金属监督工作者对管道状态进行较为准确的把握.