ICS 27.060.01
J 98
_ it.丞工旳项a ∖j..............- .•::.、:::=j
∕j∣≡≡≡--^^⅝ r JI t
GB/T 30580—2014
The technical guide fυr IhC IifC assessment Of main PreSSUre parts Of POWer PlaTlt boiler
Ξ014-05-06 发布
2014-12-01 实施
前言............................-
■1增略语..................................................................——
9 ⅛iψfu'⅛ Lj"*'*.................................*.................................
畸录H〈费料性附录;⅛⅛⅛炉常川丽热宙在不岡技,惑卜的4网山............................ ……
—k—
刖 π
木标准按⅛ trli./T 1.1 20D9 ⅛>!∣∣则起草,
布标髒山全国锅炉压力容器切;准化技术委员⅞(SΛC∕TC 2技}捷山并归丄
布标潛起单中位;中国特种设备检測研究肮、上灣发电设簽成套设计研究院、苏州热工研究院冇限 ⅛司.上梏女迥太孕、四安桩工研究院有限公前、神华国华〔北京)电力研究院击限公司、i「苏省特种a⅛ 安呈禁督检验研究院、四安交逍大学“
&标淮上要起草人员:窦文⅛∖出进凋.袞彦芬、华免德、蔡晖、郭元芫、椁廚、任爱■,钱公、陈新中、 夺立人、愛军,张路.工笑梅、梁国安、廖晓炜、枢钦浙、开之英。
1范围
1.1车标准规定「屯站鷄炉主要汞压部件进汚寿合评估的基布谏则,携出「寿偷泮佔的堆木歩驟.推 茬了在応同损決模式下常拒的寿•侖评怙方法,
1.2本标准屮电姓詞炉主變承养部件也括,
a) 炉内暗压部拧,水冷壁、省煤器、刊热器、再热器;
b) 炉外承压部件:锅%、昨水分离器,集箱;
C)汽水管道;主蒸汽管迎、可热蒸汽肾苴、绐水管道、导汽管。
1.3本抓洼屮.所列出的电站铝炉承压孫件的芝侖评估方志仅钉対蠅度,疲劳、法劳蠕变变互作用、蘑 损、舸气侧腐蚀和喘变,烟i<側腐蚀禅磨壶共同作用等损伤模式一
1.4 *标准不适用于营控标跃陪电站锅炉車压都件的寿命评住.
2规范性引用文件
下劉文E 丁本.文件的应用是必不可少的“凡是注日莉的引用文件,収注日期的牘本适用丁•木文 件,凡是木注Il寂的引用文件,共M新版本(包拓所亏的修改TO≡SMTΨ文件•.
GB/T 2039金阔材料单轴⅛fψ⅛BΦK⅛方法
GH/T 3222朮管锯蚌受氏元件强度计算
GE/T 1524S奁屈材料轧向竿软低循环疲劳试验方法
ASMK EPVC-IH X^H 壳m使用的:级鄂件(IiGiIcr & Pre;SSlIrC vessel code ∏I (IiVi⅛i⅛.∙∣∏ l-.subscc tiu∙n NH t'ltissI 牴mpuκwιg in elevated tcm[ɪer;ItIIrι: ⅛ervice)
3术语和定义
下列衣厝祁定义造爪于本文件。
3.1
疲劳 IMigUC
材料或邵件在循环应力或应变•作.用h'.⅛⅛Λ⅛⅛某吳点逐渐产生局部的累积损⅛⅛∙经-定靖床次数 后彩成裂纹或缱续扩展直至完全断裂的现貌.
3.2
低周疲劳 IiJIT-CyCJC fatigue
在局部循环型性应变作用J循环同次一般低丁TJ次循环的疲分,也祢塑性或应变⅛⅛芬。
3.3
在一定的温.斐下,金屈材料或机械部件在氏M问的,叵定应力柞川下发丰辍慢墾件变形的现象.
材料布规定的蠕变断裂条件(一定的温度初规楚的时间〉下慄持不失裁的最大承载应;L迪樹以试 样存Fi定温度和垣造拉伸载荷下剑达规足时间发生断裂吋的端变断裂应方志不,
3.5
腐蚀 «20CTUSiOn
材料Lj麻境之间的化滲或电化学反应,迪常按发牛.儒位分为向火側腐蚀和蒸汽侧,,冰侧腐i⅛.按江 心效机理优不同,向火侧腐蚀乂分为髙温膵強和积庆腐诅,蒸汽側.「水测脚蚀又分为诚性腐蚀、頡汽側 ⅛⅛⅛ .⅛⅛i⅛,点蚀利应力腐魏,
3.6
由于庠擦而导致的金届表面的损伤“通常务为飞灰.『积域齋损.机械磨损祁冲蝕瘠锹.
3.7
流压部件史服殺条件下能瑕保障壑续安全运行的时间或疵劳循环次数=
4缩略语
下列辂略语话円于市文件.
CFl) 计箕流件为学(C⅛EpLitatidnal FhJiti ΓJy∏amicE)
FEΛ 有眼元旁析(Finite: Elenie:IL AnaIy515)
NDE/T .无损检SKNtm DeStrlJ[:i.iv<: EKanIi^aτɪon/rlV⅛l)
Γ'1ΓΓ 数世f⅛L建学〈Wmir成5.1 Ileat TrutiMlrr;
5寿命评估前期准畚
5-1基本资料采瑶
5.1.1屯站禍炉虞医部件没计资料包括制造单位G息、炉型、度计依据、部件材料质量证明文件及其力 学拄能试验报告、制造丄艺文挡、绪枸图纸.强度汁算书、管道箓统E计魇辑等,
5.t2电⅛i⅛⅛,j⅛F部件岀JTf:里保证书、检骚报告诜记录等*
5.1.3电站锅炉安装资料,页职安装焊U的.「艺.検查浙料.主要缺陷的处理記录,富温筮汽弩道安转的 预拉紧记录等.
丄1一4 ⅛⅛⅛炉运行资料包拈机用投运时间,累计运行小时数等,
5 J-5电站馄切典項的员荷祀录〈或代表日负荷曲⅛)s⅛λ出力及调峠誕行方式等.
5-1.6电站钢炉冷杰启动、温态启⅛⅛.烬恋启动、极热态启动以&阳参数停视、正常停机、事岐停机次 数等“
5J7 ⅛⅛⅛炉卬次事故和弟政分■析报
5.1.8电站锅炉kl行记录,是否冇过长时间的超沒计参数C温度、压力等:)运冇等.
5.1.9 ⅞⅛⅛炉历年可乖性统计瓷程“
5.1.10电站锅炉承压部件维修与吏换部忤记法“
5JJ1电站锅炉山⅛i檢修掩査讪录.包括部件内外观检⅛.M)E∕4∖几何尺寸測定、材料成分分折、金 相检杏、硬度側虽,蠕胀测昼旧疏、腐蚀状况検杏和部件的支.书圣统禮查E-⅛¾..
5.1.12川次定明楡骚报告*
5.1,13电站偈炉未来的运行计則“
5.2损伤模式
¢.姑锅炉吝眾压部件祖伤模式见附录ʌ,粗据部件的土要损伤模式选择合适的寿命怦怙方½ ,
5.3寿命评怙所需要的各项数据以及获得方式
5.3.1寿命评估所需材料性明数据
5.3.1.1力学性能包岳啥制利工作温度下的料伸与沖古性能、低周疲劳或战劳-蠕斐交与作山特性、城 性野变温度、菠度、拧久⅛⅛,⅛S变根阪钾、
5.3.1.2物理性能包拈件性模量.滔松比、线膨胀系数、比磯容-热毕率等-
5.3.1.3化吳性能担括氧化⅛⅛,.∣⅛⅛速幸等,
5.3.1,4斂观坦织包括球化或老化级别、裂纹、石墨化纹别等,对于#〔:r~:2 M钢必愛时需帝加%氏 体板条、R増及第-相析出等⑶透傩检查,对于更庇Cr含S:的铜还需要正行品微组织笙枸分析。
5.3.2苞料性能數捐的获得
S.3.2.1布条件符可的情况F ,应在部件旅担条咛最再刻的部位取样进行.相关的對微性能试鸵-
5-S-2.2若克接在部伫上取样有困雄,W选用与部件林料牌号相同.TZtH同:峡证徴说组织和理盅范 ⅛的一玫性)的原材料进行成验(至少有一组试验应祁⅛部件工作幅度相问κ∣aι⅛τ进行),
5.3.2.3如打短时间内木能取祀实际试協数据,可参考相同牌"、札H状态材料已积第的数据的Γ 限值•
532.4天用小冷肝微试詳法来莪招材料忙能数据=
5.3.3承压部件高应力危险部位应力分析
b.3.3J管道受力分析时应依据管逬J前的支吊狀况.及冇茂管系设針、安装原始资料、対軒系杰行应力 分析,表岀其最λ⅛,⅛部位,并确定其应.方朮平,尤.其是営系中空头承受的附配应.丿L
5.3.3.2锅炉話筒和汽床分髒器的隴方分析应老息到承任产生的应力、热应方和弯曲应力,此外,还用 考虑筐体角变形、津缝错边和简悻不闵律引.産⅛⅛应力.集中夏下降管棧管庠角焊筮处的应力集屮• 5.3.3.3高温传道、三通.和集箱主咚计算承压产生或应力及热成.力,但宙考虏接管尹孔甦的应,⅛⅛Ψ.
5.3.3.η財结樹较为复杂旳焊接部芹,还应考蔥蜉度残众应.力的塔响=
5.3.4应力水平的我铝
5.341按照Gb./T 9Z22进行应力计算。
5.3.4.2对复杂结构利复杂⅛.⅛⅛t⅛的承压部件,也可釆用FEA送行应.方分桩.
534.3 :将用高褊崗力;应哽》测量装置对监测部位进行实际涎堂,
5.3.5确定承压部⅛⅛β壁温的考虑因素
5.3.5.1铜筒、-:逋.集箱布管盅沼军"方向温度分布的不灼匀性,
5.3.5.2高温栄箱陪火溟方向温度分布的不均匀性.
5.3.5.3过热器.祥热器管了•營外期气速度、汜.度分布和管内蒸汽速度、温∙⅛分布不均匀性“
5.3.6金属壁捣的駐得
5- 3.6.1采川成熟的传热公式进行金屈夢温计算.
b.3.D.2在应用合理的数学物理預型岗基础上,.采用数值分析錢IxFmHTJ來确汉金届壁温“
5.3.5.3 iSH⅛a⅛τRl∣÷部件外单的渕混装苣(如热电倡)H接測蛍血压部件金屈聽混.対■炉供过热器. 再热器管、右⅞⅛驯温装也时亳领考盅管于内外帯埴化层对別紙精度的關响'X浅飞族磨损和皿气踽Wl 而引起的测温⅛⅛置的脱落或失敕“
5.3-S.4釆用红外热像貝卄搂融式测后金啓號此
6寿命■评估的条件
6.1便用柬位为保障电站锅炉总周期安全运行,减少承原部件爆漏次数时应进蚯方企评估=
6.?日/行3ClM或20 Λ, hCfT 20万h)以上茵屯站锅炉应进行寿命评怙,
6.3对丁•曾援髙本数{■札紂十度汁参数)握和的电拈锅炉,其进行/命怦估的运仃时间应话当崔前“
6.4对于讴行閃7/ h的¾⅛¾炉,若.时其冇关系统进行过改造*更挨Γ-ffi -般性部件•但木对拠承 拈部件讶行更换*继纹运有时C.包扌舌膨地他用》需根据实再蝌况按妾求进行寿•命评丿占丄作,
6.5対丁-即定T齐种T况F死IT启停撒数的电站锅炉,当超过規定的启停循吒周次后,应Xl偈R、汽水 分离器进符低周建劳寿命评忏,对启停倾舞或参数波动校.大的锅炉..综成时锅舗,汽水分离器进育低周 疲劳寺命泮詁外,还应芝高温諺汽管道和霍箱进":疲劳-嬌变彥命件伯“
6.6主凝汽骨道热蒸汽管通C热段)、侷筒、葉箱的攵测壁厚:小于按照(H⅛∕T剪脂计算得到的理论 计算壁厚时,
6.7主案汽管晅、呼热為汽管更I说段)、莅温集箱存布以下情况応UdttEJ ⅛^∏⅛⅛评估:
話 组织劣化(畑球化、石睪化、析山相分布等)程度较为严重时;
b)蠕业相对奁形瓦较大时:
C) 蠕度逮率萩大PL
6- B ⅛⅛⅞≡管于鷺浊、磨损i⅛率较大时.
6.9根握电站锅炉承压部fVb⅛⅛⅛⅛果,检验人员和,•'或悚用单位认洱有必要进行寿命评怙时,
7寿命评怙的程序和步骤
7.1通用程序
屯洲锅炉卞耍承底部件茹命泮佔的近用玮序见图1标:
收來成虬武捋;朴
I ⅞.∣κ¾∙tt⅛⅞tκ⅜⅞⅛ I
I ⅞tf∣ ⅛fi⅜⅛fri 1 :卦件賤力行研
Dt观状孟评仰时料的忐4.⅛i
提出术来的.谊行监 程拮胡扁大協计划 图1电站锅炉承压部件寿命评估框圈
7.2承压部件寿命的三巍评怙
7.2.1丄纸评估:寿命的初歩评怙。调过审査电站锅炉的设计、制造,室装、运行,方次检修戏.对土要渣 压部件的检验勺泱试记录、韦坟情况、更斯改注等资料来确定盼屋部件的⅛⅛u
7.Ξ.Ξ 口缴评佔:專命的賴薜瑜评怡,汽席压部件已运行吋间超出丄级评埴商定的寿命吋,应逐行业 级评节,这时■需要逍过时柬圧部件送咛初步检查Ja经協公式訂案處由、测貝尺寸句运行「况等来取 褂Il级评估所需要的数据’
7.2.3 1#级评估;術伽评怙.当眾压部件已运行时间起岀n⅛⅛评估确定的寿命时,成进打m⅛⅛评估, 这⅛茂安对承压部件的应山进行FEA或实际测虽,并进行取样对材料特性进行測匿,
7-2.4上述三⅛⅛评¥具体所冷性的资料见表M
⅛ 1三个等级评估商需登料
财可资制■ 设计.剧垫枷安装资料 ⅛÷{τK⅛
申故、维惓让!录
SSff压力
成黑洗料
运衣二说
孰变测质数据 沛种JL何穴-i
无 ⅛⅛-ffi
T级评咕
电J-及制苴厂资料 电厂見云 屯r %!录
设,点攵际恒行値
丄雄评估
云是成颉疽 检密i己最
mi呻促责辛
丘
|]级怦估 I [∣.atKr⅛
|
电厂及制造厂资料 电J -辺录 |
电厂^⅛⅛;'资料 电F-記录 | |
|
屯厂记京 |
屯 ____ | |
|
实际运行⅛⅛!f ttffi |
实苏运村或胡H偵 | |
|
^Π¾⅜iT⅛ _ |
∏f⅛t IYfr1I | |
|
_____ 稲檢i己录 |
芒⅛Γ∣⅛测 榕慘讪录____ | |
|
' 祺殂 _^ |
⅛K⅛_______ |
是
Gβ∕T 3Q58Q—?OM
表 1 (⅛⅞)
|
所謂賢料 |
1级评怙 |
U维评咕 |
工皱评怙 |
|
是坦职样 |
歪 |
否 |
£ |
|
⅛i⅛⅛n⅛ |
现场复职金和 |
現场策四I实轮室试验 (■不可取坪的部fl隊外J | |
|
梗廣 |
否 |
是 |
æ |
|
材容特性 |
杏阅賢料1联茹伐直 |
:⅛^⅛商料「取衆低值 |
ui⅛⅛a⅛.^⅛ 低值 {术可JU詳仲彩件集外) |
3不同损愣模式下寿命评怙推荐的方法
8.1蠕变损伤寿命评估
S-IJ 等盗线铮推法(推荐方法!
8J-1.1适用丁F;Et:以上碳钢,台金钢的受热面管,管道及职箱的蜻变卷命评怯.花使用中,必须与 部挡財料的微虬组织的⅛化特孑I:結合起来进育善命评怙I
e.1.1.2选抒与部件丁作那度相问的温度.疆WVT 2035进行材料的待久断褰试检“
8.M-3利川式IJ对试验数据应.方-断製时间∕∏最月、—乘法进汚掇合,作出如图2所示的材料持久强
Jiirttl 线:
,=Hr" ..............................(.)
式屮,
■? 试样加载的应力水平,爪仿为兆的;MR0;
i, 断裂时间,单位.为小討UE
5——由试監确定的材料常数.
3J.1.4电站绥炉営出谜热钢成:不同状态F的& κ.值發见附录B..
8.1丄5用式U)外推.有料某-现定时间的持夂旭度T时,外推的规定时问⅛小于最长试验点吋间的
LCl ⅛,.C+ 9 Cr-12 Ci钢,建议权据实际条件外抱的规定时间应小丁長长试鉴点时问R倍.
8.1.1.6而定郴件T件推忤F的鼠大应力部位反最大应力
S^I-I-7检式段}计算断裂时间:
ΓdJ-j,τ .1⅛ -rfr ʃ r 'ʧ i:Id
3trf1 ;
。丄-Tic∙ -⅛SH.⅛某一温度下10* h ⅛ IoS H的扑:久强度部位为兆IffI(MPa);
n — 安住系数,汽选图,屮的中值线吋M取L,汽选耳2中的下层钱时m取L丄
Ω.1.l.8 .黑积蜿变损访的计算,按每--温度.前方等敏分别汁能荀损伤单元,这些韻伤的总和达到
J时.直任部件失敛,票枳孺斐詞址DI按式隽)汁食:
^-∑Γ≤1 I - I '■ ŋ
式中:
E,―承压部件在第"种曲.力勺温窿F的话冇时间;
Z 康压部件4第f种质JJ与温性下的啼亜斷裂时间=■
Jf----屮位.t½
E 2材料的特久强度曲饶
SJ.? L-时蕃数法(推荐方法}
8.1.2.1 ⅛JUT450匸以丄碳钢,会金懾的受热帀管,管道及集箱的備变毛命评佑=■ LrM参数是时间 和温既-一者和结臼的参数,以FE)麥忒,式〈4 }为如下关爲,
Fo)=JIX; +..............................( 4 )
式中:
L 断裂时间,单位为小时3為
T ——试验溫廳.巾位为幵尔文<2 ;
C 材料常数,
8,1.2.2确定材料的L-财憲数∙i¾部件工作温度技其咐近共3 φ⅛⅛,⅛⅛--⅛度下至少逬行4个应 JJ木平下的待.*断裂试聘。按式(5)对注验数据进彳逐元线件回归处理求解出U值:
.+C1 lg^ -CJESJ ⅛ CJE^)/T C .....................( 5)
式屮=
C..C-. ʃ; ,Cs√λ-拟合系数,
摧据拟合出的公式、绘制F(,Qf曲线。
8.123 IoetVIODIO ⅛i⅛ L-M ⅛数为:
P(.7)=T(K- ■ Igij ..............................( 6 )
该卽种的P(tf"!-σ曲覩见图3成示”
1 - ---- C-OO
5 4 1
id -: I I I I : 1
g 32 3 .1t⅛ 38 40
W工沮.Q
ET r -------1---------=---------1 r----------'
18 用 如 21 32 23 M
j,√^x∣0J
8J-2,5 P9L钢故LM妾数为:
PS} T(3G r- ⅛iJ
设钢种的FE)F前提见图£听示■=
图 5 1*91 钢的 P{a)-σ fi⅛
8.1.2.6 F泸钢的L-M參数为:
尸命〉-Γ^fi + ∣fi∕.) ..............................( S )
该飼种的FE) α曲线见图&所示°
图& F92钢的f(σ)-σ曲线
SJ.2.7确.定鄢件工作条件F的最大应丄部位技最仄应力
⅛.1.2.S ⅛ PE)十曲线上奁将部ft⅛Λ应力对成的LM参数
■3.129由式E)或式VR或式(7)成式關)或式卯;磁亲部忤蠕变断裂寿命,
B.1.3 。法;推荐方法〉
B.1.3.1适用+ -1.√) E 匕碳钢、合金钢的管m⅛S¾⅛⅛⅛'⅛.
8.1.3,2肖-组试样布不同温度、不同应.方水平下.按GiVT 2G3S t⅛⅛≡行蠕皮断怒试验,获辑專谥样 在某一温度,应丿]下的茹变曲⅛⅛f图TL
S.1.3.3利用弍(IeO拟合试睑条斗F的蠕变曲线(图?L求癖毎-试样蠕度右程中的勺3=匚%3、4):
E =IMI e--i,):丄 5 - Ii ..............................< 10 )
式中:
E ——蠕变应亜,骑;
化、色——堡韭勞•阶段和第三贵段的摆变应空费数.P JiH ⅛应力的关系.如图8侦示;
θ, m ——螺变笫一阶段:和第三阶殁的蝴空曲践的速率殁数,如乩 勺市力的关系如图9所亦;
i 时问,单位为小时<,E,
8.13.4再利用式〔11〉求由试验創牛下的 H、∙fD√.:
IEO- —&, +£ 广十七了 十疽;CrT **■ *'■ * ........(IL )
式屮:
T ——试验融度》m位为开林文(K);
a.、&,、r:,和疽: 与应力、温;度:有关的系数.. EJ.3.5求出 和丈后,将所蛰预测部件的温度T初应.力b代入式门1〉中浅出实际都杵的
研(i = E、2、3,1)=
8.1.3.6冉将实娇的温度,应./J >■的仇RA却:\"确室所要评定的蒸汽管迫在其报役糸伫(■温建、成 .力)卜的材料蝠斐曲线.
a. 1.3.7给殂■个蠕变应:变值求傩式UO)即时碓定对扁Ti⅛个给建莅的揣变好命=
8.2疲劳损伤寿侖评怙
8-2-1砺定材料的5,-.∖f(应力幅-寿命计疲劳曲续
&2丄】■<•定材料的抵打应力。斤专命¢.占妒M)曲线的杰亦式为式(I5:
=#;(.凯〉,4∙ EeHNQ: ..... ( [2 )
式中:
ST—虑拟应Zj幅,单在为兆帕(Mr⅛.)扌
IC
矿——疲劳攻度系数,单位为兆帕S MPa);
VI ⅛⅛劳循环农数;
⅛ 疲劳碰座指数】
E 材料的彈性模単位为兆WCMPah
宀 技劳證怦系数;
i` 疲劳粧性指数=.
8.?.1.2如果没有材料旳低周⅛⅛芳试验%.果,测W采用式门力确定S”:
気L wκqq m + &:",:》E ..............................< 13)
式中;
'(]('
£•——材料断裂⅛⅛^,≡f = ln ; J , f
IJd-^
ψ 材枭 1■的⅛ii≡r⅛記率,w ;
H...——材料的抗说强窿.单位为兆帕(MP^)..
e.2.1.3对虚拟应力寿曲曲线进行F均扇力修正的表示式为式
Mf (普 ≡⅜ξ) ..............................〈5
ʃ` IlL l ʃ "jμ
式中:
S: 平为应JJ修止后的虚拟应方,单建为兆帕(Mrah
≡ io锅筒的疲劳设计曲线(⅛3⅛ rɔ
82L5图丨I给岀r温既不超过375 P的碳钢、•低令金钢的设计疲劳曲线=■
IlJl Ifi-
海环次数X
10
图11温度不超过375 r的嘛钢、個合金钢的设计疲劳曲饑
ʃL∙=⅛i⅛-M
S.≡.1.6图12⅛⅛HiT⅛l≡不超过伯S P和应√J⅛S∕>1D4 茵更氏体不锈锅轮设计⅛⅛fl∣⅞⅛.
图12温度不超J⅛ 425 Γ和应力(g5F;>194 MPa ⅛⅛奧氏It不锈铜的设计疲劳曲线
822确症材料的玦-土3〈成变范围-⅛⅛)⅛g计疲萤寿命曲线
S.2.2J ¾ GB/T住W此进行材料的低循环疲劳试.鉴U
土22?用式(I5)k⅛材料的低厝疲劳脱线,
∆E .
E□ ~ JEF =宥: ^ ((N■")'' .................(15)
£ £-
式中:
孔--总成煲幅;
∆t'---应变范围;
A 弹伫知变幅:
L 塑栏应变幅;
d; 疲労强度系数,单位为兆帕CM3;
E ——材料的眼性模密,单位为兆岫CMPQ i
ħ——疲劳损度指数:
W -——疲劳延性系數;
C 疵芬延性指数;
,V. •裂纹萌生疲劳循环次数.
8.2.2.3电诂锅炉常用耐热铜旳彼劳试验由线的参散参见誰录C.
8.2.2.4在姓少曲⅛⅞忒验的情况匚可呆用式(15)≡定材料的c.-λ∖⅛⅛曲线
j _竺—蹌冬I N, ; E十若"Λ√>-u ...............
T Lq )
£ Γ-
式中:
R= 材料的抗拉談度,单t⅛为兆⅛KMI⅞);
I ηρ
≡ι 材料断製夏应变,ELIn若―;
1 ɪj ∣J 甲
4>——材料的断面收缩率
E ——材料的如性模鼠,单位为兆帕〔MR,);
N: 裂纹曲十疲劳循环次数-
占 图岸为I家:rZMMNF昼)铜管的设计疲劳l⅛⅛L
V ∣D' ^ LDi ID3 IU4 ICli Ifli
许JTl循环妆哉,*:.
ID''
-.∙-"=∙≡制岂国
囲H 12Cr2Mf>r.<F??>钢管的设计疲劳曲线
BF2.2.6 图冥为 ICCr9Mn I VNhN(P⅛1.T91) 计疲龙曲 ⅛⅛∙
LIIJ
环海M
..I J. ll I I J_Ll
5 LO2 Ξ 5 LO
B.2.2.7 图 IF W Icr^Ni9(TP304)^的對计疲劳的蛛.
...■■孑-V-抚剖-ɪ
L0^+
】口
]0^
IDI 2 □ 伸
若川笙*次数.%,
图15 1Cr19M3(TP304)钢的设计臨劳曲嵯
8.2.2.5
图丨6為 OCTlyNil2Mo2CTPS16)≡⅛⅛f⅛⅛⅛⅛d
LO4 2 5 in: J!
⅛ IcP
讦ni循寿次数,=vl.
图16 D€r17Ni12MD2('[P31fi:)钢的设计疲劳曲裝
8.2.3 ⅛⅛W⅛的应力、应变分析
按GB/T湄災对部件危跪部位的应.力造行分析和计算.按j∖SMEB?VC-Ill/NH附录丁对危险邪 位的应度进行计算祁分析.
&?丄彼劳寿命估算
按计算的应力或典变确定引対拔劳破怀的应力幅S.或应变沧国∆e(Δe-Ξ^}.⅛⅛后由设计疲劳寿 命曲绻蜿定疲芳专簡:
8.^.5 安全系数
対于式{/}的成力幅或式卩时、式的应斐幅取安全系数为算唱出低J⅛⅛⅛寿帝%'s时亍 ⅛C∣2Λ⅛ζ(iυ.A(15)或式①)的寿骨取安全系数次,计算得*低關疲劳寿命3'V锅炉瘩压部件的厦 ,司疲劳寿命Λ'÷的计算公式为式U TL
Al ; — ∏liτ∣,i ∙∖r∣j t ι∖'u ) ....................1 7 )
捋连成光淤曲线,明为没汁的疲劳寿命曲⅛⅛.
fl,2.6疲劳寿命评怙
对只承受疲劳的锅筒.汽水分斋器、低机集館、再熱蒸代管迎〔冷段)、给水管道等承压部件,兴用线 性累积疫劳损伤法则评怯其损伤度。,见式〔"):
口: — M 务 W:】 ..............................(吓)
式屮:
L 第I ⅛T况卜•实际諳环.周次;
V-—第F WT况下部件的疲劳寿侖,按8.2倒定,
8.3瘋劳-蠕变交互作用下的寿命评估
S.3.1对于琅贫疲劳-蠕变变与作斗下的髙温.柬压部件.如亳渥蒸汽管道、高温过热器集箱等部件.果用 我性罢积衲法则评估其鹊伤•蠕空和疲劳损临成满足式H打-■■忒21),
共 ..............................5,
式中:
\ 段压案件在第1种应力勺温成下的运行时间:
N ——血压薑•忤在第≈种应方⅛⅛.⅛T的蝴斐费裂时InJJK 8.1确定;
% —第I种丄況下实环循坏周次:
M 第f种工况下部咛的疲劳存命,按±2融是;
D 总蠕变-⅛⅛⅛⅛.=
&3.2总喘童-疲旁损栖扭陞值"与疲芳、蠕坐损伤粉领有关,I*■:r*MMt.比M,lC∙Cr9MmV∖hN (P9i,Tal)ΛCrl9SbXτih3i∣4)利ENl 7拓]ZM展CTF3展)等四种锅炉钠的疲劳-嚅安交互作H曲线见
S3 17四种锅妒钢的碰劳-輔变立互作用曲铉
8.4磨损损伤寿命评怙
3/J 壁原卖測法
8-4,Ij根据不同时间间隔测得的金眉辯厚,推算出评估部件中不同位琵的管壁减商率Ci
L 吶—叽 ( "=■-- "■.. -≡xi-j m ............
式屮:
C — 管壁减博率→单位为宅水每小时(mm⅛ ;
W- 而一时斯測得的金属壁厚.单位为毫栄Cl71F》;
吧 当前测得的金届匿E中惊为皇米NmE
II ■ 两次测甘的时间间隔,单位为小日GfL
S.4.1.2选取怦咕部件中最大的管壁減薄率(:心,按职團反校核同论计算岀部件的剰金寿侖IrII
WX2yγ, P) - Pc√ - ΞW) f" 泊」V> .............
ΛΨ:
Z 部杵剩金寿命,单仿为小时(h∖
d 部件原始外径、单位为全米(mn:):
W --部件原始壁厚■单位为毛米CninO ;
WlJ 財料的:⅛木许用应√J GS GRXT !÷222确亲八单位为兆帕(MPH允
F 部哼内部压力.单住为兆帕31鼻}.
B.4.2壁厚估算法
842」轮「条件限制无法测星金属壁厚时,K按式(暨}做算管壁减薄坦乩
S — Λ × Jt"μ ..........................C 22 )
弍忆
S——由于⅛⅞{⅛i成的管壁跋薄虽.帜位为毫米〈ma):
Λ 系数,与温度、材料等有关,在无法眺泛时.pJ'⅛ .7.0X10 ;;
J 一管广已适行討间.中位为小时(圮;
n 系敖:与材料"关,弛囹l/ʒ-l f⅛⅛½i⅞⅛⅛l⅛,⅛取C.5.
8.4.2.2 .参照8.∙L∣书式(2D,蜜應强度校核理论计笋出部件的剩余寿^ʃ-.=
8.5烟气ffi⅛⅛⅛⅛寿命评估
对于以烟弋侧腐蚀款伤为主的电站偶炉承任部件.可以粉.眼8.4采用计算管壁诚薄率的方注来摘 定部件的蔣余族命,
8-6蠕变、烟气側腐蚀和磨损牡同作用下的承压部件寿命评怙
8.6.1対于承豈端变、烟气側腐蚀祁.磨抽共同作用F的高温噴压部件.如M热器和再热葬管子,町按
成33)迎行寿帝计算:
MI ∙T 1 +&E — ]笠二土} ..............................< 23 )
⅛
式中:
L W - ½7,
⅛ ------ ⅛ -----------;
WXJ
W——管壁初始厚度,单⅛⅛Φ>Uιr∣zn)i
Wr——管壁最终庠度,单筮为亳卷(EmL
J ⅛Td≡行时间,单位为小时ChL
n 应力指数浦一4 ~~8 1 --般取4;
捉 管壁不減薄下的蝴亚断凝时问{.参麗⅛.1确定、单位为小时ChL
M ——管壁减蒔速率&下的T.柞寿命,单•位为小时仆)一
8.6.2髙溫技热器和再热•器侍子的剩余寿命":可按式控1)汁食:
S寿命评估报告
寿命评估报告的卜:曳两容应包括:
必电巔锚炉以度仁安庠压部件概况:包括机组和各眾L压部件参数、运行情况.爭故节况、检修裕(⅞ 瞰恃况等;
B现状捡査峭况:结合基木资料,对各承压部件训行答项検测,并根据检测、试验结果提出承正部 卄寿命评林意见;
C)寿命评•佔釆用的方法技结果分.析;包括材程性能数据、应山、金国擊温等惹数.的藐得方式,寿命 评估來用第具体的方法以及结果的综合分折;
丄右侖専估结治怠如;
心对电站锅⅛J'继续使用的建设与监罟打康:包不运行才式,基数限制.集点监督的部件成都莅,再 秋证行点命评定的祯计吋间%
1最料性附录}
⅛⅛⅛炉滋■压部件的主要损伤模式
表Al电站锅炉承压部忏的主要损侪模式
|
部昏宅拓 |
*婪损版模式 | |||
|
fii⅛ ⅛⅛ 蜻变与癮劳 |
.雷蚀 帶损 | |||
|
水您單 |
√ |
/ 7 | ||
|
炉内承压部午 |
答煤器 |
7 |
√ |
√ |
|
过热捲」Tj.譌矗 |
f ■ / √ 7 7 |
√ |
√ | |
|
锅任、盅水分渕能 |
—— √' |
√ |
— | |
|
炉外成也部唧 |
JLi熱器集笃、再现器票箱 丈冷翠集笃、省此穽葉知 |
.■ .' ■■ 7 、 7 -√' •一 |
■/ ,■ 7 | |
|
忤水管道 |
E 汽管萤■,再±⅛蒸汽 皆道、导汽普 |
∖r' 7 7 _________________________________________________________j i_______________________________________ |
— | |
|
主話水管道、下降哲 |
— ∙√ |
√ | ||
附录E
¢.资料性Hf⅛S)
电站锅炉常用耐热钢在不同状态下的E值 表Rl电站锅炉常用耐热钢在不同状态下的it、m值
|
M擊一 ⅛JSI4iΓ) |
Xfl-⅛s⅛ |
运行 的同 h |
L箴 ⅛⅛- |
试样 数忌 个 |
鼠长试检 点时间 h |
系数 ⅝ |
雀数 | ||
|
I ⅛ T: |
压力 MFv | ||||||||
|
件MX £燕汽母管立書授 |
IE勺4訂 |
8 |
5 SH7.S |
M•畦就 | |||||
|
「落汽斗管弯管段 |
2G5 7Ξ∑ |
E |
Aim:) |
冷1 |
-C∙.C71 M | ||||
|
为蒸汽母菅直管纵向 |
笊J希 |
∪1C |
255宫己 |
51:) |
N |
IS吓£ |
275.5 |
-0.∪!Jb Oti | |
|
:Hil 源..: |
■I |
8 279 |
2√⅛.C |
OJC66 ZC | |||||
|
至羔先/件∙⅛骨横向 |
:y-耶K |
9 |
IO :i:::i |
以4 |
-C.063 31 | ||||
|
ɔ |
9 |
__ ■1 M.λ8 |
⅛S□.4 |
-C-OCi 07 | |||||
|
士蒸汽骨监昔股纵向 |
L-JF 67J |
1 3 |
]3 44^.S |
29-:.2 |
-侦翌OU | ||||
|
卡袤汽皆监曾睽様亿 |
的苏蒙 |
=Li) |
I:) I- D√.J |
5IC |
7 |
5 ^ai.6 |
2M2,2 |
nκ 14 | |
|
主蒸&會柜督氐炸能 |
IM SS |
8 |
_ ■i關3 |
“寝 |
ι∣.c-7ft y⅛ | ||||
|
上蕊汽叫管吁头 |
犯j2⅛ |
8 |
3 119.8 |
—Ω,C17 n? | |||||
|
卞蒸汽母管Ilt苦段 |
JU :-(:'C |
IC |
3 269.7 |
___ ^J7-. :J |
_ G.C?S 22 | ||||
|
^MX主蒸汽管尊 骨外显凯向 |
一 |
;10 |
β |
r-妙Wi |
緋-9 |
-JMl 盘 | |||
|
土惡注笛弯胥兎服揖向 |
前苏联 |
M3 |
ΞC7 512.9 |
_ ^IL |
_. |
U关&5 |
&才 |
-Ct^O 74 | |
|
上菠並.变簣外亚粮向 |
hi C |
Ξ C-12.S |
W旳3 |
-C.123 20 | |||||
|
4.英汽管段冇段強定 |
51: |
Uo |
7 ⅛⅛U |
3U5.⅛ |
一丄1:用i 30 | ||||
|
MI倏.9主蒸汽暫宜管整 |
_ 340 |
_ !J.-1 |
1 !?.; IX心 |
54" |
- |
-.1 389 |
:S<?2, j |
丄「E畐 | |
|
主蒸汽特焊能 |
•.. |
— |
E |
3 173 |
舞丄乌 |
-Q.C⅛2 51 | |||
|
上蒸江管弯管 |
5" |
VH |
16⅛ CCC |
■■■■d |
9 |
y “財 |
黑京 |
-O.U77 S:j | |
|
Ik寿用七蒸汽昔 监督S⅛∣∏1 |
槌克 |
11 |
>lc CSii |
心ILI |
C.J5⅛ 72 | ||||
|
⅛s⅛A监皆段權IX |
510 |
9.3 |
1^7 記∙1 |
SI i: |
ζ |
7 m.l |
Hl 6.5 |
-J.C∖i⅛ 02 | |
|
主蒸计莒岸建 |
ID |
3 Rri2.-1 |
海1 |
-o.cμ÷ | |||||
|
上蒸已弯倩凱臼 |
技 |
!) 1 拓.立 |
監5.1 |
-<∣,C70 19 | |||||
|
ι∙‰λ⅛⅛ic |
__ fijpf⅛ |
S.8 |
Z I ι'ι |
•三 |
-0Λ9Γ: C7 | ||||
|
上蕴刘管与⅛⅛ |
,1 -∣√ |
3 I 4亍费_5 |
Γ:■的 L 3∙1 | ||||||
|
:∏CrMi)S-fl ςl⅛-汽阿督段 |
記C |
9 E |
ɪljɪ X1. ,■■.- |
543 |
.>ι∩ rn∩ |
Ξl(i.7 |
^.1>)⅛ j2 | ||
|
'.J |
6 |
> L:) •:〕E |
3(∣5.⅛ I -OlI Γ√ 93 | ||||||
,eo
表 B l <⅛)
|
囲料 |
材料 制若国U, |
工作荟敷 |
运行 时同 h |
试验 ⅛⅛ T ∖ J- |
试样 数U -T |
最长试⅛⅛ h |
系数 k |
JS数 771 | |
|
温琵 ■c |
ʃh JJ MPE | ||||||||
|
l-ɔeɪ主蒸汽宜骨段 |
前而准 |
7?IJ |
135 -ɔɔɔ |
Z □.-. |
13 |
I ⅛二处 |
2ΞF.4 |
0.C-K 3F. | |
|
上蒸汽弯骨毬 |
*J∣. |
lɔ |
M |
2^√p1 |
J.1C2 84 | ||||
|
]J∏rM√Jl:)主袤汽j÷⅛管 |
IiUrtrffi |
沁 |
1 旣 E∣!)2 |
ɔ-lθ |
b |
⅛ 277 |
Ξ?GJ |
—丄四I -1C | |
|
七燕汽曾呷混 |
Ij |
E tSS.5 |
1?G-Q |
-丄 C∣3"V | |||||
|
^CHMGV-L⅛i⅞0jfi |
!j-IC |
&.& |
54 ⅛4S |
540 |
IK |
>?,曾 I |
^92.S |
OtOS.7 2-1 | |
|
监督段 |
]厲 CCC |
■j F J'} |
F :)/: |
2H1.-J |
烦和21 | ||||
|
L2Cγ1MdV主恭汽甘监督段 |
丸CCD |
7 |
4 "F |
--∪.0⅛÷ Ic | |||||
|
宅热汽管鴛* |
CIC |
9E |
I Ir HfiC, |
5-1:) |
S |
2 614.3 |
2^4.1 |
-C.0!√∣- / | |
|
扪側斗•燕汽臂祖 |
140枷 |
8 |
12 313.S |
223.6 |
Cfco⅛ <.≈ | ||||
|
机側士蒸汽管道 |
170 5,技 |
7 |
l⅛ C2 L.2 |
216.5 |
MGl P | ||||
|
IZLFhSV主蒸在管 |
前諒联 |
.>1O |
脂 |
LOl 7⅛< |
StJ |
G |
■i &心 |
227. J |
-L.J62 15 |
|
題督段 |
lɔ-l S3⅛ |
∣^ |
6 04.⅛.H |
2⅛1.J |
-M源=2 | ||||
|
1⅛Q∣M∪M主恭料管茂督没 |
前苏联 |
54J |
LS |
133 察 1 |
_ CJrt |
_ ■7 I |
ILj 2S5 |
"5忑 |
u,C.^J >1 |
|
主蒸?X悻焊箍 |
I-ITll |
⅛ .>ld 423 |
%丄9 |
OjlJ 3 | |||||
|
日本JI狀 铜铁公司 |
En |
β |
L l&d |
473.7 |
j,lC.H 20 | ||||
|
1E□∣M<ΛΓ原始段 |
0 |
血 |
5 |
S ∩07,-1 |
桂!LE |
-J-IC-5 21 | |||
|
√7G |
6 |
8挪 |
J ■.■ ■.■ 2 |
-丄心-IC | |||||
|
I旗心LV钢菅谅始岳∙ J剖 |
IO |
9 723.4 |
-Ilfi.!) |
-OA27 C-35 | |||||
|
⅛⅛pu⅛外礁 |
■'i |
JC US.6 |
m就.1 |
-C-睥村15 | |||||
|
原貽段内壓 |
前西應 |
Λ |
沁 |
W |
I L C9C-.S |
401.⅛ |
0,;:)!) .仃 | ||
|
3 JlMjV钢暨原始泾心鄂 |
L |
g |
Ii- !Nκ.2 |
472.5 |
OjHl .73 | ||||
|
凉岸段外壁 |
S |
11 松 Ji |
J95.4 |
•丄 IKE JHG | |||||
|
原始没内學 |
G |
In 牖Lg |
-iL9.7 |
ɔ.IM R时 | |||||
|
I^rlMl>V⅛ftl5⅛t⅛.t 部 |
前四德 |
0 |
肅C∣ |
7 |
7 CΞ7.⅛ |
27(L2 |
U.110 訂8 | ||
|
GLO |
V^ |
4 豎(LL |
-Jl桀 70 | ||||||
|
12CrIMŋV钢管原始段心都 |
湖 |
,;⅛7S.7 |
337,7 |
-CJ37 440 | |||||
|
IJ |
Im |
i |
3 422.?. |
Ξ5!?.S |
υ.l4^ >317 | ||||
|
INeJlM:IV-高盅村热器晋 |
⅛⅛曲糖 |
54:) |
L0⅛ 723 |
K |
Z 25G |
I l ].i⅛ |
<J.Of--I In | ||
|
^Γ∏1 Tg焊接蜂航管' |
H木川靖 铜铁代记 |
ɔ 砧Ij |
? |
■>16 时 3 |
-∩.1<j5 ∕M.⅛ | ||||
|
TSl 5*对按・埠原始菅“ |
n木川峰 钢铁公词 |
61C! 忑 |
<11匚源 |
[2SLC |
A.∩fiH M-I | ||||
表 BJ <⅛)
|
材料 ⅛1JS>ICrI |
丄作後數 |
⅛tr |
试验 |
试样 |
號长片验 |
系数 k |
梏数 tn | ||
|
温座 τ. |
MFc |
IW何 h |
祀敏 TC |
Stfi 个 |
.⅛H∕fc h | ||||
|
PE原.始管 |
— |
0 |
5SD |
— |
— |
泓工 |
C-.Cη2 2 | ||
|
— |
时5 |
270.1 |
一/咿4 | ||||||
|
㈤L母财 |
— |
565 |
1J.7 |
M CJCJCj |
565 |
■- M |
1瞬E |
",玷 |
0.069 ⅛ |
|
也I焊接接头原條管焊后 |
— |
f∙, |
55J |
— |
綱]H |
C.U56 4 | |||
|
:"二保謚£,炉冷 |
_ |
_____. |
泠 |
— |
231.3 |
∪.-).-2 £ | |||
|
P91⅛⅛⅛⅛1S⅛⅛ 管炜 Q 7S0笔保洛3.:1 h自冷 |
_ L3.^ |
_ ■ I ■ ■ —•、<■> ∕5j j ⅛∙ IJ |
ZWG |
7 |
E C24 |
2!J-1.:,1 |
• ΓJ.O7.5 i | ||
|
貝:焊接粮头原•的管焊后 7 = 0艺敦詛E b炉拎 |
— |
― |
4 139 |
315.0 |
—丄 g 3 i | ||||
|
— |
— |
由 |
1⅛ |
6 133 |
363.⅛ |
—u,Ct:Fl ⅛ | |||
|
∖Ξ‰Mu^VI2l |
— |
555 |
11 |
3 L-1.: |
Jl⅛,i⅛ |
C.065 7 | |||
|
_ |
— |
-- |
Ie |
V心 |
器 |
-C.'370 E | |||
|
PS2原始啓 |
_ H布希[I |
— |
C |
顷 |
9 |
里幻£ |
2!)7√J |
79 3 | |
|
⅛ ⅛ 1 ɔ × 10 m Vr- |
⅛⅛⅛H |
-- |
C |
g |
<⅛ iiJ(i |
r二4 |
0.173 ? | ||
|
Pi.'2 S⅛⅛ |
口本制日 |
一 |
— |
0 |
s∣;心 |
E |
19 1E∣9 |
河8 |
—O.C⅛H M |
|
∖.IX 50 :1JZn |
— |
0 |
G□C |
IU |
55 123 |
187.K |
-u.C52 3 | ||
|
F戒原妒■嘈 |
S M '兴 X |
Cl |
|" •、Γι I' ι√ Id |
E |
57 -J4≤ |
^1⅛√j |
OtICo L | ||
|
Φ323 X 6<J τnτn _ _ |
^nI |
C |
河 |
8 |
67 Y I.! |
CJ77 1 | |||
|
J为煜管⅛t舞名果. | |||||||||
畦录U
(SWttPl⅛ 录)
电站锅炉常用耐熱剖的牴周岐劳畚数
表C.1电站锅炉常用耐热钢的價周聽劳畚数
表 Cl <⅛)
|
热公坦 材标 IX |
混律 V |
(KPC.,ɔ MPS |
H11. MI⅛ |
o'l∕E |
MPλ |
i> Ei |
£ |
试飛条件 | |
|
Fil ⅛⅛ 76C XJ |
2() |
■1捋 |
66J-- √!j(J |
Q-ClJ3 4 |
- |
— 0.()?;? |
3,1^fi 1 |
•丄跖? ⅛ |
竺, |
|
:屎為Nh炉冷■ |
JjC |
g |
— |
— |
-O.OS3 1 |
L221 |
—0,√ri-i |
F —: J 1 ʌ I I E = ∙i × ιc -÷∕□ | |
|
I |
5。S |
31J |
— |
I C.062 E |
3汩 |
-C. | |||
|
注,Z InJ 轲直商•变控皂;口向 径面应瘦擦削边——三岸波加哉代 应理比O = EmJ%”} I f- 敏率;X 披斯德环无秋Gd——卷定拉伸载苟rP^20⅝时的循环周次. | |||||||||
中华人民.共和 H
国家标准
电站锅炉主要承压部件券命 评估技术导则
Gt√T 3C5SU—2:)JI
中国城能为位社山阪发育 dc.⅛-i.ι⅛gρ∏ιxfD平里四街甲 2 ⅛cjcoc∙2⅛) 北泉-小曲姓区二电軻化街麗号<ιe∪jii)
M Ilk W⅛ w. spi:. n 1.1 Lcii
总琬室Iel3G"7S323 笈行5心:WlQKl?訳2;泠 距者耿余部NCl提姦盘:IrMri
中冋垢匯出版杉:崙皇:岛印渔厂印刷 各她新* jj.'f⅛⅛ffl
K
开木S50× 1230 l∕]fi印我扌 宁数沛「•甲 ≤C1<年7月第一检Ξ0H ⅛f- 7月第一次尊刷
∖^ ∙. L'<fl⅛ * :佔4 J 洲 3C.0[) ,Tl
如有印⅛⅛⅛亩広社发的屮心调换 版权专冇展权必究 举报 ¾i≡: (OlO)SS5101□7
扣印 口期;2∣Γ4<Γ⅛ .∣∖H FnCςA