火電機(jī)組壽命評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則

1、ics 27 100f22備案號(hào)：263272009口l中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dlt 6542009代替dlt 6541998火電機(jī)組壽命評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則the technical guide for the life assessment of units in fossil-fuel power plant20090722發(fā)布20091 201實(shí)施中華人民共和國國家能源局 發(fā)布dl，t 6542009目次前言 ，1范圍l2規(guī)范性引用文件13術(shù)語、定義及符號(hào)24壽命評(píng)估的條件r25壽命評(píng)估步驟及程序， 36壽命評(píng)估報(bào)告47壽命評(píng)估信息58蒸汽管道及高溫聯(lián)箱的蠕變壽命評(píng)估一99鍋爐汽包、汽水分

2、離器的疲勞壽命評(píng)估to10汽輪機(jī)高、中壓轉(zhuǎn)子的疲勞壽命評(píng)估111l承受疲勞蠕變交互作用部件的壽命評(píng)估1l12鍋爐高溫過熱器、再熱器管的蠕變壽命評(píng)估r 1l13含缺路壓力容器、聯(lián)箱及管道的安全性評(píng)定】214含缺陷汽輪機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子大軸的安全性評(píng)定 一1315含缺陷部件的疲勞擴(kuò)展壽命估算 1416關(guān)鍵部件壽命評(píng)估舉例15 附錄a(資料性附錄)電站常用低合金耐熱鋼的a、，l值 16 附錄b(資科性附錄)電站常用鋼的低周疲勞參數(shù)和低周疲勞壽命曲線 19 附錄c(資料性附錄)缺陷評(píng)定超聲波探傷記錄表 、25 附錄d(資料性附錄)電站常用鋼的室溫?cái)嗔秧g度值 ”27 附錄e(資料性附錄)電站常用鋼的室溫

3、疲勞裂紋擴(kuò)展速率dadn ，31 附錄f(資料性附錄關(guān)鍵部件壽命評(píng)估舉例33dl，t 6542009刖菁本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于下達(dá)2004年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃的通知的要求安排對(duì)dlt 654-1998火電廠超期服役機(jī)組壽命評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則進(jìn)行修訂的。本標(biāo)準(zhǔn)與dlt 6541998相比有以下主要變化：標(biāo)準(zhǔn)名稱由火電廠超期服役機(jī)組壽命評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則改為火電機(jī)組壽命評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則。規(guī)定了機(jī)組部件壽命評(píng)估的三級(jí)評(píng)估法，給出了三個(gè)級(jí)別評(píng)估的差異。將原標(biāo)準(zhǔn)中的“蠕變孔洞評(píng)定法”改為“材料微觀組織老化及蠕變損傷評(píng)定”。原標(biāo)準(zhǔn)將汽包、轉(zhuǎn)子均按“以疲勞為主要失效方式的部件”統(tǒng)一編寫，本標(biāo)準(zhǔn)則將汽包、轉(zhuǎn)子的低

4、周疲勞壽命估算分開來寫，使條款更為細(xì)化。原標(biāo)準(zhǔn)含缺陷汽包的安全性評(píng)估推薦采用cvda-1984壓力容器缺陷評(píng)定，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定含 缺陷汽包、汽水分離器及低溫聯(lián)箱的安全性評(píng)估采用gbt 19624-2004在用含缺陷壓力容器 安全評(píng)定。由于gbt 21143-2007金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度統(tǒng)一試驗(yàn)方法已代替了gbt 2038199l金屬材料延性斷裂韌度c試驗(yàn)方法和gbt 2358-1994金屬材料裂紋尖端張開位移 試驗(yàn)方法，材料斷裂韌度的表示符號(hào)做了變化，新修訂標(biāo)準(zhǔn)中的jo 2nl相當(dāng)于被替代標(biāo)準(zhǔn) gb 2038-1991中的jic，焉2bl和gbt2358-1994中的d，由此引起了本標(biāo)準(zhǔn)材料斷裂

5、韌度換 算公式中符號(hào)的改變。本標(biāo)準(zhǔn)增加了“鍋爐高溫過熱器、再熱器管蠕變壽命估算”。本標(biāo)準(zhǔn)增加了t91p91、t92p92新型耐熱鋼的一些性能參數(shù)。 本標(biāo)準(zhǔn)附錄a、附錄b、附錄c、附錄d、附錄e和附錄f為資料性附錄。 本標(biāo)準(zhǔn)由中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。 本標(biāo)準(zhǔn)由電力行業(yè)電站金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口并解釋。 本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：西安熱工研究院有限公司、湖南省湘電試驗(yàn)研究院有限公司。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：李益民、楊百勛、賈建民、謝國勝、史志剛、姚兵印。 本標(biāo)準(zhǔn)自實(shí)施之日起代替dlt 654-1998火電廠超期服役機(jī)組壽命評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則。本標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化中心(北京市白

6、廣路二條一號(hào)，l00761)。dl，t 6542009火電機(jī)組壽命評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則1范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了火電機(jī)組部件進(jìn)行壽命評(píng)估的基本原則、基本步驟及常用的壽命評(píng)估方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于火力發(fā)電廠50mw(含50mw)及以上火電機(jī)組關(guān)鍵金屬部件的壽命評(píng)估，50mw以下的火電機(jī)組可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。gbt 2039金屬拉伸蠕變及持久試驗(yàn)方法gbt

7、 4161金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度墨，試驗(yàn)方法 gb,rr 6398金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法 gbt 9222-2008水管鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)算gbt 15248金屬材料軸向等輻低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法gbt 19624-2004在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定gbt 21143-2007金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度統(tǒng)一試驗(yàn)方法 dlt438-2009火力發(fā)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程dlt 439-2006火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則dlt 4402004在役電站鍋爐汽包的檢驗(yàn)及評(píng)定規(guī)程dlt 441-2004火力發(fā)電廠高溫高壓蒸汽管道蠕變監(jiān)督規(guī)程dlt 6741999火電廠用20號(hào)鋼珠光體球化評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) dl

8、t 7732001火電廠12crlmov鋼球化評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) dlt 786-2001碳鋼石墨化檢驗(yàn)及評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)dijf 787-2001火力發(fā)電廠用15crmo鋼珠光體球化評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)dijt 820-2002管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程dlt 882-2004火力發(fā)電廠金屬專業(yè)名詞術(shù)語dlt 884-2004火電廠金相檢驗(yàn)與評(píng)定技術(shù)導(dǎo)則dlt 939-2005火力發(fā)電廠鍋爐受熱面管監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)導(dǎo)則dlt 940-2005火力發(fā)電廠蒸汽管道壽命評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則 diji9992006電站用225cr-lmo鋼球化評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) jbt 4730-2005承壓設(shè)備無損檢驗(yàn)asme boiler and press

9、ure vessel code secfionvill，division2(鍋爐和壓力容器規(guī)范，第2卷第8章)bs 5500appendixcrecommended practiceforassessmentofvessels subjecttofatigue(bs5500附錄c 推薦的壓力容器疲勞壽命評(píng)估方法)bs 7910-2005guidetomethodsforassessingthe acceptabilityofflawsinmetallic structures(金屬構(gòu)件 缺陷評(píng)定導(dǎo)則)1dl，t 6542009trd301 annex lcalculation for cycl

10、e loading or combined changes of internal pressure and temperature(trd301附錄1鍋筒循環(huán)載荷或內(nèi)壓、溫度應(yīng)力計(jì)算)3術(shù)語、定義及符號(hào)diat 882-2004規(guī)定的術(shù)語及下列術(shù)語適用于本標(biāo)準(zhǔn)。31機(jī)組壽命units llfe火電機(jī)組壽命按一般經(jīng)驗(yàn)確定為30年。目前國內(nèi)外火電機(jī)組部件為常規(guī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)而非有限壽命設(shè) 計(jì)，故不能給出部件或機(jī)組的設(shè)計(jì)壽命。3，2安全運(yùn)行壽命safe operation life機(jī)組或部件在服役條件下可安全運(yùn)行的實(shí)際時(shí)間或疲勞循環(huán)次數(shù)。33剩余壽命residual l曲安全運(yùn)行壽命減去部件已累積運(yùn)行的

11、時(shí)間或疲勞循環(huán)次數(shù)。3 4超期服役機(jī)組over time units運(yùn)行時(shí)間超過30年或超過20萬h(含20萬h)的機(jī)組。3，5低溫聯(lián)箱low temperature headers服役溫度不超過400c的聯(lián)箱。36高溫聯(lián)箱high temperature headers服役溫度高于等于400c的聯(lián)箱。3 7關(guān)鍵部件critical components指發(fā)生事故時(shí)迫使機(jī)組產(chǎn)生持續(xù)的停運(yùn)，危及人身安全，修理、更換費(fèi)用高、時(shí)間長的部件。是進(jìn) 行機(jī)組壽命評(píng)估的主要對(duì)象。3 8一般部件或有影響部件general componentsinfluence components指發(fā)生事故或故障時(shí)，可能導(dǎo)致

12、機(jī)組性能下降，機(jī)組短時(shí)間停運(yùn)，一般不會(huì)危及人身安全的部件。 這類部件損壞時(shí)易作更換處理。39符號(hào) 如2bl穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展為o2rmn鈍化偏置線時(shí)，對(duì)應(yīng)的非尺寸敏感斷裂抗力，值。 西2nl穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展為02mm鈍化偏置線時(shí)，對(duì)應(yīng)的非尺寸敏感斷裂抗力正4壽命評(píng)估的條件 機(jī)組及關(guān)鍵部件，根據(jù)其運(yùn)行歷程和現(xiàn)狀檢查結(jié)果，有下列情況之一時(shí)應(yīng)進(jìn)行壽命評(píng)估：a)已運(yùn)行30年或20萬h(含20萬h)以上的機(jī)組。b)對(duì)于長期或頻繁偏離設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行的機(jī)組，進(jìn)行壽命評(píng)估的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)適當(dāng)提前。c)運(yùn)行20萬h的機(jī)組，若對(duì)其有關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行過改造，更換了一些一般部件但未對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行 更換，當(dāng)繼續(xù)運(yùn)行時(shí)(包括移地使用)需根據(jù)實(shí)

13、際情況進(jìn)行壽命評(píng)估。2dl，t 6542009d)對(duì)于規(guī)定了各種工況下允許啟停次數(shù)的機(jī)組，當(dāng)超過規(guī)定的啟停循環(huán)周次后，應(yīng)對(duì)汽包、汽機(jī) 分離器、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，特別是高壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行低周疲勞壽命估算；對(duì)啟停頻繁的機(jī)組或參數(shù)波動(dòng) 較大的鍋爐，應(yīng)對(duì)蒸汽管道和高溫聯(lián)箱的危險(xiǎn)部位進(jìn)行蠕變一疲勞壽命評(píng)估。e)部件有裂紋或嚴(yán)重超標(biāo)缺陷時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行消缺處理，若消缺難度大(例如轉(zhuǎn)子的埋藏缺陷) 或不能及時(shí)消除時(shí)，不論其運(yùn)行時(shí)間長短。均應(yīng)用斷裂力學(xué)方法進(jìn)行安全性評(píng)定和剩余壽命評(píng) 估。f)蒸汽管道壽命評(píng)估的條件見dl，r 940-21305。 g)汽包的評(píng)估條件見dlt 440-屯004。 h)根據(jù)機(jī)組或部件的金屬監(jiān)督檢

14、驗(yàn)結(jié)果，檢驗(yàn)師或?qū)Ｘ?zé)工程師可提出是否進(jìn)行壽命評(píng)估的建議。5壽命評(píng)估步驟及程序51壽命評(píng)估的步驟 采用三級(jí)評(píng)估法：a) i級(jí)評(píng)估基本評(píng)估。b) ii級(jí)評(píng)估較精確評(píng)估，當(dāng)i級(jí)評(píng)估的部件壽命小于等于部件已運(yùn)行的時(shí)間時(shí)進(jìn)行ii級(jí)評(píng)估。c)iii級(jí)評(píng)估精確評(píng)估，當(dāng)ii級(jí)評(píng)估的部件壽命小于等于部件已運(yùn)行的時(shí)間或達(dá)到了dif 4382009中應(yīng)進(jìn)行壽命評(píng)估條件肘進(jìn)行iii級(jí)評(píng)估。52三個(gè)等級(jí)評(píng)估所需資料(見表1)表1 三個(gè)等級(jí)評(píng)估所需資料資料類別 i級(jí)評(píng)估 ii級(jí)評(píng)估級(jí)評(píng)估 設(shè)計(jì)、制造和安裝資料電廠及制造商資料 電廠及制造商資料 電廠及制造商資料運(yùn)行歷程 電廠記錄 電廠記錄 電廠記錄 事故、縫修記錄 電廠記

15、錄 電廠記錄電廠記錄溫度和壓力 設(shè)計(jì)或?qū)嶋H運(yùn)行值 實(shí)際運(yùn)行或測量值 實(shí)際運(yùn)行或測量值 運(yùn)行工況 記錄或額定 檢測詳細(xì)檢測部件幾何尺寸 設(shè)計(jì)造資料測量 測量 是否取樣 否否是微觀組織 查閱以后的檢驗(yàn)資料現(xiàn)場復(fù)型檢查 現(xiàn)場復(fù)型+實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn) 材料性能 查閱資料，取最低值查閱資料，取最低值取樣試驗(yàn)測定，取最低值53壽命評(píng)估程序5 3，1壽命評(píng)估程序框圖見圖i藕圖2。532圖2中的失穩(wěn)斷裂評(píng)估包括了以裂紋尖端張開位移(ctod)、j積分、應(yīng)力強(qiáng)度因子k-和應(yīng)變 能密度因子s為判據(jù)的分析評(píng)定。3dl，t 6542009圖1 無超標(biāo)缺陷部件壽命評(píng)估程序框圖圖2帶超標(biāo)缺陷部件壽命評(píng)估程序框圖6壽命評(píng)估報(bào)告61

16、機(jī)組概況 機(jī)組概況包括：a) 機(jī)組或部件服役參數(shù)：壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、功率等。b) 機(jī)組投運(yùn)時(shí)間、累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)和啟停次數(shù)等。c) 部件材料和規(guī)格等。62現(xiàn)狀檢查情況 一般部件的檢查情況及處理意見，關(guān)鍵部件的檢查情況和專項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果。63部件壽命評(píng)估結(jié)果 選取的材料性能、危險(xiǎn)部位的應(yīng)力分析結(jié)果、評(píng)估方法或判據(jù)。4dl，t 654200964對(duì)機(jī)組繼續(xù)使用的建議與監(jiān)督措施 包括運(yùn)行方式，參數(shù)限制，重點(diǎn)監(jiān)督的部件及部位，再次進(jìn)行壽命評(píng)估的預(yù)計(jì)時(shí)間等。7壽命評(píng)估信息7 1資料 壽命評(píng)估需要下列資料： a)部件設(shè)計(jì)資料：包括設(shè)計(jì)依據(jù)、部件材料及其力學(xué)性能、制造工藝、結(jié)構(gòu)幾何尺寸、強(qiáng)度計(jì)算書等：蒸汽管道壽命

17、評(píng)估還需管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料。b)部件出廠質(zhì)量保證書、檢驗(yàn)證書或記錄等。c) 機(jī)組安裝資料，重要安裝焊口的無損檢查資料，主要缺陷的處理記錄，蒸汽管道安裝的預(yù)拉緊 記錄等。d)機(jī)組投運(yùn)時(shí)間，累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)。e)機(jī)組典型的負(fù)荷記錄(或代表日負(fù)荷曲線)，調(diào)峰運(yùn)行方式。f)機(jī)組熱態(tài)、溫態(tài)、冷態(tài)啟停次數(shù)及啟停參數(shù)，強(qiáng)迫停機(jī)和甩負(fù)荷、發(fā)電機(jī)短路、鍋爐滅火次數(shù) 等。g)機(jī)組事故史和事故分析報(bào)告。 h)運(yùn)行壓力、溫度典型記錄，是否有過長時(shí)間的偏離設(shè)計(jì)參數(shù)(溫度、壓力等)運(yùn)行。 i)機(jī)組歷年可靠性統(tǒng)計(jì)資料。i)機(jī)組維修與部件更換記錄。k)機(jī)組歷次檢修檢查記錄、腐蝕狀況檢查等。1)機(jī)組未來的運(yùn)行計(jì)劃。72部件的主要損

18、傷機(jī)理72 1部件的主要損傷機(jī)理見表2。表2機(jī)組部件的主要損傷機(jī)理損傷機(jī)理 部件名稱蠕變疲勞蠕變一疲勞 侵蝕腐蝕應(yīng)力腐蝕磨損其他鍋爐汽包汽水分離器高溫過熱器聯(lián)箱高溫 高溫再熱器聯(lián)箱 氧化 集汽聯(lián)箱水冷壁聯(lián)箱省煤器入口聯(lián)箱 下降管 關(guān)鍵主蒸汽管道部高溫再熱蒸汽管道高溫件導(dǎo)汽管 氧化大口徑三通汽輪機(jī)高、中壓轉(zhuǎn)子 高壓汽缸 汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子葉輪 護(hù)環(huán) 5dl，t 6542009表2(續(xù))損傷機(jī)理 部件名稱蠕變疲勞蠕變一疲勞侵蝕腐蝕應(yīng)力腐蝕 磨損其他過熱器管 高溫再熱器管 氧化鍋爐水冷壁管 鍋爐省煤器管 般汽輪機(jī)末級(jí)葉片 沖蝕 性部高溫閥門 件應(yīng)力 高溫螺栓 松弛除氧器 高壓加熱器

19、 7 22根據(jù)部件的主要損傷機(jī)理、失效模式選擇合適的壽命評(píng)估判據(jù)。7 3機(jī)組現(xiàn)狀檢查 對(duì)確定要進(jìn)行壽命評(píng)估的機(jī)組，首先應(yīng)對(duì)機(jī)組的現(xiàn)狀進(jìn)行檢查。關(guān)鍵部件及一般部件的檢查項(xiàng)目及內(nèi)容見表3。如果在評(píng)估前近期己對(duì)該機(jī)組作過檢查或全面性的普查，則可視需要補(bǔ)充作一些有針對(duì)性的檢查。表3機(jī)組進(jìn)行壽命評(píng)估前的現(xiàn)狀檢查部件名稱檢查項(xiàng)目及內(nèi)容 內(nèi)外部表面腐蝕、裂紋、劃痕、淘槽等檢查；簡體角變形、焊縫錯(cuò)邊量和筒體橢圓度測量，簡體、封頭壁厚測量： 汽包焊縫、母材的金相檢驗(yàn)與硬度測試； 汽水分離器簡體縱、環(huán)焊縫ut，接管座角焊縫pt或mt、ut，筒體內(nèi)壁開孔邊緣pt，汽包內(nèi)附件與筒體連接焊縫pt外部表面裂紋、劃痕、溝槽

20、和管座角焊縫裂紋等宏觀檢查； 高溫過熱器聯(lián)箱簡體環(huán)焊縫ut，接管座角焊縫pt或mt、ut； 高溫再熱器聯(lián)箱簡體、封頭壁厚和孔橋間變形測量，筒體蠕脹測量(按didt441-2004執(zhí)行)；集汽集箱微觀金相組織檢查和硬度測試外部表面裂紋、劃痕、溝槽和管座角焊縫裂紋等宏觀檢查； 鍋水冷壁聯(lián)箱 封頭環(huán)焊縫ut，接管座角焊縫pt或mt、ut筒體、封頭壁厚測量；爐硬度測試部件外部表面裂紋、劃痕、溝槽和管座角焊縫裂紋等宏觀檢查； 彎管外弧側(cè)外表面pt或mt，內(nèi)表面ut，管座對(duì)接焊縫及角焊縫ut；導(dǎo)汽管直管段、彎管外弧側(cè)壁厚測量。彎管橢圓度測量：直管段和彎管微觀金相組織檢查和硬度測試外部表面裂紋、劃痕、溝槽和

21、管座角焊縫裂紋等宏觀檢查； 焊縫ut； 彎管(彎頭)外弧側(cè)外表面pt或mt，內(nèi)表面ut；主蒸汽管道 疏水管、儀表管管座pt或mt：高溫再熱蒸汽管道 直管段、彎管和焊縫微觀金相組織檢查和硬度測試； 直管段、彎管外弧側(cè)壁厚測量，彎管(彎頭)橢圓度測量； 蠕脹測量；支吊架系統(tǒng)檢查6dl，t 6542009表3(續(xù))部件名稱檢查項(xiàng)目及內(nèi)容鍋高溫過熱器，再熱器、省煤器和水冷壁均應(yīng)進(jìn)行管子表面缺陷、氧化、腐蝕、磨損等宏 爐觀檢查及外徑和壁厚測量；受熱面管 高溫過熱器，再熱器應(yīng)進(jìn)行管子向火側(cè)內(nèi)壁氧化層厚度測量：部高溫過熱器，再熱器應(yīng)割管進(jìn)行拉伸、硬度和微觀金相組織檢查，對(duì)于t9|類管子，除件進(jìn)行光學(xué)金相檢查

22、外，最好進(jìn)行透射電鏡檢查轉(zhuǎn)子表面裂紋、腐蝕、劃痕、碰傷等外觀檢查，特別是調(diào)節(jié)級(jí)凹槽及前軸封彈性槽，必 要時(shí)進(jìn)行pt；高、中壓轉(zhuǎn)子 中心孔u(yù)t、pt及渦流檢測： 無中心孔的實(shí)心轉(zhuǎn)子的無損探傷；轉(zhuǎn)子體軸端面和調(diào)節(jié)級(jí)處軸頸及葉輪硬度測定轉(zhuǎn)子表面裂紋、腐蝕、劃痕、碰傷等外觀檢查； 中心孔u(yù)t、pt及渦流檢測；低壓轉(zhuǎn)子無中心孔的實(shí)心轉(zhuǎn)子的無損探傷；焊接轉(zhuǎn)子焊縫無損探傷葉輪表面裂紋、腐蝕、劃痕、碰傷等外觀檢查； 葉輪鍵槽處無損探傷，特別是低壓轉(zhuǎn)子末三級(jí)葉輪鍵槽；汽與葉根相連的部位外表面的ut、mt輪機(jī)葉片外表面裂紋、侵蝕、點(diǎn)蝕坑檢查； 部葉片葉片表面的pt、ut；件葉根ut，拉筋孔p1，低壓轉(zhuǎn)子末三級(jí)葉片

23、邊緣司太立合金鑲焊焊縫ur或mt、pt內(nèi)外壁缺陷及裂紋的宏觀檢查，必要對(duì)進(jìn)行ixr： 汽缸高溫區(qū)段缸體的硬度測試水箱、除氧頭內(nèi)外部表面腐蝕、裂紋、劃痕、溝槽等檢查；水箱、除氧頭縱焊縫、除氧頭環(huán)焊縫ut，水箱加強(qiáng)圈、支撐焊縫胛：除氧器水箱、除氧頭簡體和封頭壁厚測量，筒體橢圓度測量；支座狀況檢查殼體內(nèi)外部表面腐蝕、裂紋、劃痕、溝槽等檢查： 殼體環(huán)焊縫和進(jìn)水管角焊縫的ut或pt；高壓加熱器殼體簡體和封頭壁厚測量：內(nèi)部加熱管泄漏檢查發(fā)轉(zhuǎn)子表面裂紋、腐蝕、劃痕、碰傷等外觀檢查： 電轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子體的無損探傷：機(jī)硬度測試注 ：ut一超深波探傷：pr一表面滲透探傷；mt表面磁粉探傷。 注：!：壓力容器及管道的pt

24、、mt檢查按jbrf4730-2005執(zhí)行，ut按dlt 820-2002執(zhí)行74材料性能數(shù)據(jù) 需要下列材料性能數(shù)據(jù)： a)進(jìn)行部件壽命評(píng)估，根據(jù)其主要損傷機(jī)理考慮表4所列的材料性能及微觀組織老化。 b)在條件許可的情況下，應(yīng)在部件最危險(xiǎn)部位取樣進(jìn)行相關(guān)的材料性能試驗(yàn)；若直接在部件上取樣有困難，可選用與部件材料牌號(hào)相同、工藝相同的原材料進(jìn)行試驗(yàn)(至少有一組試驗(yàn)應(yīng)在與7dl，t 6542009部件工作溫度相同的溫度下進(jìn)行)；如在短時(shí)間內(nèi)不能取得實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可參考相同牌號(hào)材 料已積累數(shù)據(jù)的下限值。c)由試驗(yàn)獲得的原始材料的性能數(shù)值，當(dāng)用于部件壽命評(píng)估時(shí)，應(yīng)考慮其性能在高溫、應(yīng) 力作用下隨時(shí)間的延

25、長而劣化的情況和數(shù)據(jù)的分散度，小試樣與部件的尺寸效應(yīng)、頻率 效應(yīng)等。表4部件壽命評(píng)估所需的材料性能材料性能 部件名稱無超標(biāo)缺陷的部件帶超標(biāo)缺陷的部件力學(xué)性能：拉伸與沖擊性能、硬度、脆性力學(xué)性能：拉伸與沖擊性能、硬度、脆性轉(zhuǎn)變 汽包轉(zhuǎn)變溫度、低周疲勞特性。 溫度、斷裂韌度、疲勞裂紋擴(kuò)展速率。汽水分離器 物理性能：彈性模量、泊松系數(shù)、線膨脹物理性能；彈性模量、泊松系數(shù)、線膨脹系數(shù)、 系數(shù)、比熱容、熱導(dǎo)率比熱容、熱導(dǎo)率力學(xué)性能：拉伸與沖擊性能、硬度、持久力學(xué)性能：拉伸與沖擊性能、硬度、持久強(qiáng)度、 強(qiáng)度、低周疲勞性能或蠕變一疲勞交互作用特性。斷裂韌度、疲勞裂紋擴(kuò)展速率、蠕變裂紋擴(kuò)展速主蒸汽管道 率。

26、微觀組織：取樣或復(fù)型金相檢查母材、焊高溫再熱蒸汽管道 微觀組織：取樣或復(fù)型金相檢查母材、焊縫接 高溫聯(lián)箱 接接頭特征區(qū)域的微觀組織損傷與蠕變裂 頭特征區(qū)域的微觀組織損傷與蠕變裂紋等。紋等。物理性能：彈性模量、泊松系數(shù)、線膨脹系數(shù)、 物理性能：彈性模量、泊松系數(shù)、線膨脹比熱容、熱導(dǎo)率 系數(shù)、比熱容、熱導(dǎo)率力學(xué)性能：拉伸、硬度、持久強(qiáng)度。 高溫過熱器管高溫再熱器管 微觀組織：取樣檢查材料的微觀組織損傷與蠕變裂紋等力學(xué)性能：拉伸與沖擊性能、硬度、脆性力學(xué)性能：拉伸與沖擊性能、硬度、脆性轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)變溫度、低周疲勞、蠕變或蠕變一疲勞交汽輪機(jī)高、中壓轉(zhuǎn)子 互作用特性。溫度、斷裂韌度、疲勞裂紋擴(kuò)展速率。物理性

27、能：彈性模量、泊松系數(shù)、線膨脹系數(shù)、 物理性能：彈性模量、泊松系數(shù)、線膨脹比熱容、熱導(dǎo)率 系數(shù)、比熱容、熱導(dǎo)率力學(xué)性能：拉伸與沖擊性能、硬度、脆性汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)變溫度、低周疲勞：若為焊接轉(zhuǎn)子，還應(yīng)力學(xué)性能：拉伸與沖擊性能、硬度、脆性轉(zhuǎn)變汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子 溫度、斷裂韌度、疲勞裂紋擴(kuò)展速率 考慮焊接接頭特征區(qū)域的上述性能7 5受力狀態(tài)分析 部件受力狀態(tài)分析方法如下：a)解析法。即采用理論計(jì)算公式，例如管道、聯(lián)箱、壓力容器筒體的內(nèi)壓應(yīng)力計(jì)算公式。b)有限元法。對(duì)任何部件的任一部位，依據(jù)幾何模型和邊界條件，均可用有限元法計(jì)算該部位的 應(yīng)力。c)經(jīng)驗(yàn)公式。對(duì)于有的部件某些部位的應(yīng)力計(jì)算沒有理論公式，此時(shí)

28、可參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式確定該 部位的應(yīng)力。例如，dl_ff 940-2005中確定管道彎頭部位最大環(huán)向應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式。d)殘余應(yīng)力。當(dāng)在部件的缺陷評(píng)定中需確定評(píng)定部位的殘余應(yīng)力時(shí)，例如汽包下降管角焊縫可 依據(jù)有關(guān)試驗(yàn)研究資料經(jīng)驗(yàn)的估算，也可用盲孔法進(jìn)行殘余應(yīng)力測量。依據(jù)部件及部件的危險(xiǎn)部位來選擇采用以上應(yīng)力分析方法之一進(jìn)行受力狀態(tài)分析。8dl，t 65420098蒸汽管道及高溫聯(lián)箱的蠕變壽命評(píng)估81應(yīng)力計(jì)算管道的內(nèi)壓應(yīng)力和熱應(yīng)力計(jì)算見dlt940-2005。82等溫線外推法材料的恒溫持久斷裂試驗(yàn)按gbt 2039執(zhí)行。試驗(yàn)溫度選取部件的服役溫度。用式(1)擬合應(yīng)力一斷裂時(shí)間數(shù)據(jù)，即仃=a(tr)“

29、(1)式中：仃加載應(yīng)力，mpa；斷裂時(shí)間，h；a、，r由試驗(yàn)確定的材料常數(shù)。當(dāng)確定了部件的最大應(yīng)力之后，即可按difr 940-2005用等溫線外推法計(jì)算蒸汽管道及高溫聯(lián)箱的蠕變壽命。蒸汽管道及高溫聯(lián)箱常用材料及不同狀態(tài)下的a、m參見附錄a。83一f參數(shù)法8 31材料的rm參數(shù)關(guān)系材料的l村參數(shù)關(guān)系式如下：a)lilf參數(shù)關(guān)系見式(2)e(cr)=t(c+培tr)(2)式中： “斷裂時(shí)間，h； 丁試驗(yàn)溫度，k； c材料常數(shù)。b)lm參數(shù)關(guān)系的確定。 選部件服役溫度及附近共3個(gè)溫度(通常相差2050c)按gbt2039進(jìn)行持久斷裂試驗(yàn)，按式(3)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸求解c值，即lgt,=c+(c|

30、lga+g192口+c3193仃+e194玎+ +co)t(3)式中： c、c0、cl、c2、c3、c4由試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合。 依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，選取合適的多項(xiàng)式項(xiàng)數(shù)進(jìn)行擬合，繪制材料的p(口)一盯單對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線。 c)常用材料的塒參數(shù)曲線。1)10crm0910(p22)鋼的j已一m參數(shù)由式(4)表示，p(盯)一仃曲線見圖3。p(a)=(20+lg) (4)式中：乃蘭氏溫度，。r。2) 12crlmov鋼的-_】lf參數(shù)由式(5)表示，e(cr)一盯曲線見圖4。p(盯)=t(22+lgt,)(5)3)p91、p92鋼的zrm參數(shù)曲線見di,t940-2005附錄a。83 2用l肘參數(shù)確定部件的壽命 按

31、下述方法用上一_】lf參數(shù)確定部件的壽命： a)在p(a)一盯曲線上查得部件服役條件下的最大應(yīng)力對(duì)應(yīng)的參數(shù)p(。9dl，t 6542009b)將獲得的p(a)參數(shù)代入式(4)或式(5)，即可獲得部件在服役溫度下的蠕變壽命，也可按式 (3)擬合的系數(shù)，依據(jù)部件的服役溫度和最大應(yīng)力確定部件蠕變壽命。 蕊20善是奄式巷10最 一rim“10 crm0910)p=-杖20+18站103圖3 10crm0910鋼的p(a)一口曲線圖4 12crlmov鋼的p(仃)一礦曲線8 4口法 見dlt940一2005附錄b。8 5材料微觀組織老化及蠕變損傷評(píng)定 材料微觀組織老化及蠕變損傷評(píng)定如下：a)碳鋼石墨化檢

32、驗(yàn)及評(píng)級(jí)按dlt 786-2001執(zhí)行。b)20號(hào)鋼、12crmo和15crmo鋼珠光體球化評(píng)級(jí)分別按dllr674一1999和dijr787-2001執(zhí)行。c)12crlmov鋼球化評(píng)級(jí)按dl，r 7732001執(zhí)行。d)225cr-lmo(12cr2mog、10crmogl0、p22)鋼的球化評(píng)級(jí)按dlt9992006執(zhí)行。e)t91鋼的微觀組織損傷按dijt 884-2004執(zhí)行。9鍋爐汽包、汽水分離器的疲勞壽命評(píng)估參照gbt 9222-2008附錄a對(duì)汽包、汽水分離器進(jìn)行低周疲勞壽命估算。91危險(xiǎn)部位的交變應(yīng)力范圍及應(yīng)力幅值計(jì)算 危險(xiǎn)部位的交變應(yīng)力范圍及應(yīng)力幅值計(jì)算工況和方法如下：a)

33、計(jì)算工況：鍋爐冷態(tài)啟停、溫態(tài)啟停、熱態(tài)啟停、變負(fù)荷運(yùn)行、水壓試驗(yàn)及安全門校驗(yàn)；若鍋 爐啟停過程中有上述工況中的幾項(xiàng)，則只計(jì)算其中的幾項(xiàng)。b)鍋爐不同運(yùn)行工況下汽包或汽水分離器危險(xiǎn)部位的交變應(yīng)力范圍及應(yīng)力幅值的計(jì)算按gbt 92222008附錄a執(zhí)行。92汽包的疲勞壽命曲線 汽包的疲勞壽命曲線可按下列方法確定： a)汽包的疲勞壽命曲線可用應(yīng)力一循環(huán)周次或應(yīng)變一循環(huán)周次表示。10dl，t 6542009b)可由試驗(yàn)獲得汽包的疲勞壽命曲線，材料的低周疲勞試驗(yàn)按gbt 15248執(zhí)行。c)可按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的疲勞壽命曲線。例如gbt9222-2008附錄a中提供的汽包的疲勞壽命曲線，也可根據(jù)不同材料和不同

34、強(qiáng)度級(jí)別的材料參照本標(biāo)準(zhǔn)附錄b中的曲線執(zhí)行。93汽包的低周疲勞壽命估算 根據(jù)計(jì)算的鍋爐不同運(yùn)行工況下汽包最危險(xiǎn)部位的交變應(yīng)力范圍及應(yīng)力幅值、汽包的疲勞壽命曲線，矛用式(6)估算汽包疲勞壽命損耗，即d：y旦(6)葛nt!式中：”f、a珞f工況下，汽包的啟停循環(huán)周次和疲勞失效循環(huán)周次：d疲勞損傷分?jǐn)?shù)，當(dāng)d075時(shí)，汽包的疲勞壽命結(jié)束。10汽輪機(jī)高、中壓轉(zhuǎn)子的疲勞壽命評(píng)估101危險(xiǎn)部位的交變應(yīng)力或應(yīng)變范圍計(jì)算 危險(xiǎn)部位的交變應(yīng)力或應(yīng)變范圍計(jì)算工況和方法如下： a)計(jì)算工況：機(jī)組冷態(tài)啟停、溫態(tài)啟停、熱態(tài)啟停及變負(fù)荷運(yùn)行：若機(jī)組啟停過程中僅有上述工況中的幾項(xiàng)，則只計(jì)算其中的幾項(xiàng)。b)對(duì)機(jī)組不同運(yùn)行工況下

35、汽輪機(jī)高、中壓轉(zhuǎn)子調(diào)速級(jí)附近區(qū)段用有限元法進(jìn)行熱應(yīng)力和離心應(yīng)力 的交變應(yīng)力范圍及應(yīng)力幅值計(jì)算。102轉(zhuǎn)子材料的疲勞壽命曲線1021轉(zhuǎn)子的疲勞壽命曲線可用應(yīng)力循環(huán)周次或應(yīng)變一循環(huán)周次表示。1022可由試驗(yàn)獲得轉(zhuǎn)子的疲勞壽命曲線，材料的低周疲勞試驗(yàn)按gbt 15248執(zhí)行。10_2-3可參照附錄b中提供的轉(zhuǎn)子材料的疲勞壽命曲線。103轉(zhuǎn)子的低周疲勞壽命估算 根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行工況下轉(zhuǎn)子危險(xiǎn)部位熱應(yīng)力、離心應(yīng)力的交變應(yīng)力范圍及應(yīng)力幅值、轉(zhuǎn)子材料的疲勞壽命曲線，利用式(6)估算轉(zhuǎn)子的疲勞壽命損耗。 當(dāng)d070時(shí)，轉(zhuǎn)子的疲勞壽命結(jié)束。11承受疲勞一蠕變交互作用部件的壽命評(píng)估11 1對(duì)于承受疲勞一蠕變交互作

36、用載荷的高溫部件，如頻繁啟停的汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子、蒸汽管道、高溫聯(lián)箱等部件，用線性累積損傷法則評(píng)估其壽命損耗。11 2轉(zhuǎn)子、高溫聯(lián)箱等部件的蠕變損傷估算按第8章中的某一種方法進(jìn)行，疲勞損傷按第10章進(jìn)行。113轉(zhuǎn)子、高溫聯(lián)箱等部件的疲勞一蠕變交互作用壽命損耗用式(7)估算，即d=y旦+y上(7)葛n c葛tn式中： ti、rf工況下部件的運(yùn)行時(shí)間和持久斷裂時(shí)間。 d值與疲勞、蠕變損傷份額有關(guān)。蒸汽管道常用鋼材12crlmov和10crm0910(225cr-1mo)的疲勞一蠕變交互作用曲線見dlt 940-2005中圖1。 汽輪機(jī)高、中壓轉(zhuǎn)子蠕變損傷份額按30計(jì)算，疲勞損傷份額按70計(jì)算

37、。12鍋爐高溫過熱器、再熱器管的蠕變壽命評(píng)估121高溫過熱器、再熱器管的檢驗(yàn)監(jiān)督按dlt438-2009和dlt939-2005執(zhí)行。dl，t 654200912 2檢測過熱器、再熱器管向火側(cè)內(nèi)壁的氧化層厚度和管子壁厚。123管子金屬溫度的估算。 依據(jù)檢測的管子向火側(cè)內(nèi)壁的氧化層厚度和鍋爐運(yùn)行時(shí)間，推薦用式(8)估算12crlmov和10crm0910鋼制管子的金屬溫度(537648。c)，即lgz=-6839 869+o003860r,+0000 283t,lgt(8)式中： x向火側(cè)內(nèi)壁氧化層厚度，mils： n蘭氏溫度，。r： t管子的運(yùn)行時(shí)間，h。124計(jì)算管子的環(huán)向應(yīng)力。 依據(jù)檢測的

38、管子向火側(cè)金屬厚度，用式(9)計(jì)算管子的環(huán)向應(yīng)力國，即甌：p(do-s)”(9)2s式中： p管子正常運(yùn)行下的壓力，mpa； d0管子外徑，lln： s管子壁厚，mnl。125評(píng)估管材的微觀組織老化及蠕變損傷。 按下述方法評(píng)估管材的微觀組織老化及蠕變損傷：a)依據(jù)檢測的管子向火側(cè)內(nèi)壁的氧化層厚度、管子的爆裂事故歷程及部位，割取損傷最嚴(yán)重的管 段，對(duì)管樣進(jìn)行拉伸性能和硬度試驗(yàn)、微觀組織觀察。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)管材的微觀組織老化 及蠕變損傷作出評(píng)估。b)在顯微鏡下測量內(nèi)壁氧化層厚度并與現(xiàn)場檢測的結(jié)果進(jìn)行比較，當(dāng)兩者差異較大時(shí)，以顯微鏡 下的測量結(jié)果為基準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)場檢測的結(jié)果進(jìn)行修正。126剩余壽命估算。

39、剩余壽命的估算方法為：a)依據(jù)式(8)和式(9)估算的管子的金屬溫度和環(huán)向應(yīng)力，按第8章中的某一種方法估算管子 的蠕變壽命。b)依據(jù)管樣的微觀組織老化及蠕變損傷程度和按第8章中的某一種方法估算的管子蠕變壽命，對(duì) 管子的蠕變壽命作出綜合評(píng)估。13含缺陷壓力容器、聯(lián)箱及管道的安全性評(píng)定131無損探傷要求。 無損探傷的基本要求為： a)參與壓力容器、聯(lián)箱及管道缺陷安全性評(píng)定的無損探傷人員必須持有效資格證件。 b)壓力容器、聯(lián)箱及管道的無損探傷必須給出單個(gè)缺陷的二維尺寸(缺陷長度和壁厚方向的自身高度)、單個(gè)缺陷之間的間距，詳細(xì)的要求參見附錄c。132材料斷裂韌度的獲得。 材料斷裂韌度按下列要求獲得：a

40、)按gbt 21143-2007測試材料的故裂紋尖端張開位移)斷裂韌度焉2bl和j積分?jǐn)嗔秧g度如2bl值。b)當(dāng)無法直接測試材料的斷裂韌度時(shí)，可參照附錄d或有關(guān)資料(注：附錄d中的焉03是按照dl，t 6542009gbt 2358-1994金屬材料裂紋尖端張開位移試驗(yàn)方法測定的，該標(biāo)準(zhǔn)已被gbt 211432007所代替。其雨05一sc時(shí)，為不可接受的缺陷。1 5含缺陷部件的疲勞擴(kuò)展壽命估算151確定材料疲勞擴(kuò)展速率按照gb，r 6398測定材料的疲勞裂紋擴(kuò)展速率罱，即一da：b(芷)一(20)d式中： ak應(yīng)力強(qiáng)度因子變化范圍； b、n由試驗(yàn)確定的材料常數(shù)。14dl，t 6542009附錄

41、e給出了若干電站常用鋼的砉值及疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值a鬈m。152確定部件缺陷部位的應(yīng)力強(qiáng)度范圍k茁=k；一k=yaa4r,a(21)式中：at7部件缺陷部位的循環(huán)應(yīng)力范圍，不考慮靜態(tài)應(yīng)力，如殘余應(yīng)力、離心應(yīng)力等； 置一、置。最大、最小應(yīng)力強(qiáng)度因子。153判定裂紋擴(kuò)展根據(jù)下述條件制定裂紋是否擴(kuò)展：a)當(dāng)ak60002651 加071 39 主蒸汽母管直管縱向 蘇聯(lián)51098255 756 s10 9 15 066 2755 0095 06主蒸汽母管彎管縱向261 032 4 8379 2780 -006620主蒸汽母管彎管橫向261 032 910663 2824 -00680112mx原始段 0

42、 9 41438 4964 106l 07 主蒸汽管監(jiān)督段縱向 107 675 10 154468 294，2 007200 主蒸汽管監(jiān)督段橫向 107 675 7 56816 2822 -0065 14蘇聯(lián)51098510主蒸汽管監(jiān)督段焊縫107675 8 48882793 -0078 98主蒸汽母管彎頭 90 329 8 31198 3012 -0047 02主蒸汽母管直管段 13 70010 32687 2732 -0079 2212mx主蒸汽管彎管外弧縱向510 9 596062929加104 58主蒸汽管彎管外弧橫向510 8 149565 238 8 -0080 74蘇聯(lián)510 9 9 207 5129主蒸汽管彎管外弧橫向540 7 50125 2663-0123 20主蒸汽管直段橫向 510,078317305，6 o0993015 123 9主蒸汽管直管段 540 94 125 000 540 7 11 389 3029 加076 53 主蒸汽管焊