火电机组寿命评估技术导则.doc

ics 27 100f22备案号：263272009口l中华人民共和国电力行业标准dlt 6542009代替dlt 6541998火电机组寿命评估技术导则the technical guide for the life assessment of units in fossil-fuel power plant20090722发布20091 201实施中华人民共和国国家能源局 发布dl，t 6542009目次前言 ，1范围l2规范性引用文件13术语、定义及符号24寿命评估的条件r25寿命评估步骤及程序， 36寿命评估报告47寿命评估信息58蒸汽管道及高温联箱的蠕变寿命评估一99锅炉汽包、汽水分离器的疲劳寿命评估to10汽轮机高、中压转子的疲劳寿命评估111l承受疲劳蠕变交互作用部件的寿命评估1l12锅炉高温过热器、再热器管的蠕变寿命评估r 1l13含缺路压力容器、联箱及管道的安全性评定】214含缺陷汽轮机、汽轮发电机转子大轴的安全性评定 一1315含缺陷部件的疲劳扩展寿命估算 1416关键部件寿命评估举例15 附录a(资料性附录)电站常用低合金耐热钢的a、，l值 16 附录b(资科性附录)电站常用钢的低周疲劳参数和低周疲劳寿命曲线 19 附录c(资料性附录)缺陷评定超声波探伤记录表 、25 附录d(资料性附录)电站常用钢的室温断裂韧度值 ”27 附录e(资料性附录)电站常用钢的室温疲劳裂纹扩展速率dadn ，31 附录f(资料性附录关键部件寿命评估举例33dl，t 6542009刖菁本标准是根据国家发展改革委办公厅关于下达2004年行业标准项目计划的通知的要求安排对dlt 654-1998火电厂超期服役机组寿命评估技术导则进行修订的。本标准与dlt 6541998相比有以下主要变化：标准名称由火电厂超期服役机组寿命评估技术导则改为火电机组寿命评估技术导则。规定了机组部件寿命评估的三级评估法，给出了三个级别评估的差异。将原标准中的“蠕变孔洞评定法”改为“材料微观组织老化及蠕变损伤评定”。原标准将汽包、转子均按“以疲劳为主要失效方式的部件”统一编写，本标准则将汽包、转子的低周疲劳寿命估算分开来写，使条款更为细化。原标准含缺陷汽包的安全性评估推荐采用cvda-1984压力容器缺陷评定，本标准规定含 缺陷汽包、汽水分离器及低温联箱的安全性评估采用gbt 19624-2004在用含缺陷压力容器 安全评定。由于gbt 21143-2007金属材料准静态断裂韧度统一试验方法已代替了gbt 2038199l金属材料延性断裂韧度c试验方法和gbt 2358-1994金属材料裂纹尖端张开位移 试验方法，材料断裂韧度的表示符号做了变化，新修订标准中的jo 2nl相当于被替代标准 gb 2038-1991中的jic，焉2bl和gbt2358-1994中的d，由此引起了本标准材料断裂韧度换 算公式中符号的改变。本标准增加了“锅炉高温过热器、再热器管蠕变寿命估算”。本标准增加了t91p91、t92p92新型耐热钢的一些性能参数。 本标准附录a、附录b、附录c、附录d、附录e和附录f为资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业电站金属标准化技术委员会归口并解释。 本标准起草单位：西安热工研究院有限公司、湖南省湘电试验研究院有限公司。 本标准主要起草人：李益民、杨百勋、贾建民、谢国胜、史志刚、姚兵印。 本标准自实施之日起代替dlt 654-1998火电厂超期服役机组寿命评估技术导则。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心(北京市白广路二条一号，l00761)。dl，t 6542009火电机组寿命评估技术导则1范围 本标准规定了火电机组部件进行寿命评估的基本原则、基本步骤及常用的寿命评估方法。本标准适用于火力发电厂50mw(含50mw)及以上火电机组关键金属部件的寿命评估，50mw以下的火电机组可参照执行。2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。gbt 2039金属拉伸蠕变及持久试验方法gbt 4161金属材料平面应变断裂韧度墨，试验方法 gb,rr 6398金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法 gbt 9222-2008水管锅炉受压元件强度计算gbt 15248金属材料轴向等辐低循环疲劳试验方法gbt 19624-2004在用含缺陷压力容器安全评定gbt 21143-2007金属材料准静态断裂韧度统一试验方法 dlt438-2009火力发电厂金属技术监督规程dlt 439-2006火力发电厂高温紧固件技术导则dlt 4402004在役电站锅炉汽包的检验及评定规程dlt 441-2004火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督规程dlt 6741999火电厂用20号钢珠光体球化评级标准 dlt 7732001火电厂12crlmov钢球化评级标准 dlt 786-2001碳钢石墨化检验及评级标准dijf 787-2001火力发电厂用15crmo钢珠光体球化评级标准dijt 820-2002管道焊接接头超声波检验技术规程dlt 882-2004火力发电厂金属专业名词术语dlt 884-2004火电厂金相检验与评定技术导则dlt 939-2005火力发电厂锅炉受热面管监督检验技术导则dlt 940-2005火力发电厂蒸汽管道寿命评估技术导则 diji9992006电站用225cr-lmo钢球化评级标准 jbt 4730-2005承压设备无损检验asme boiler and pressure vessel code secfionvill，division2(锅炉和压力容器规范，第2卷第8章)bs 5500appendixcrecommended practiceforassessmentofvessels subjecttofatigue(bs5500附录c 推荐的压力容器疲劳寿命评估方法)bs 7910-2005guidetomethodsforassessingthe acceptabilityofflawsinmetallic structures(金属构件 缺陷评定导则)1dl，t 6542009trd301 annex lcalculation for cycle loading or combined changes of internal pressure and temperature(trd301附录1锅筒循环载荷或内压、温度应力计算)3术语、定义及符号diat 882-2004规定的术语及下列术语适用于本标准。31机组寿命units llfe火电机组寿命按一般经验确定为30年。目前国内外火电机组部件为常规强度设计而非有限寿命设 计，故不能给出部件或机组的设计寿命。3，2安全运行寿命safe operation life机组或部件在服役条件下可安全运行的实际时间或疲劳循环次数。33剩余寿命residual l曲安全运行寿命减去部件已累积运行的时间或疲劳循环次数。3 4超期服役机组over time units运行时间超过30年或超过20万h(含20万h)的机组。3，5低温联箱low temperature headers服役温度不超过400c的联箱。36高温联箱high temperature headers服役温度高于等于400c的联箱。3 7关键部件critical components指发生事故时迫使机组产生持续的停运，危及人身安全，修理、更换费用高、时间长的部件。是进 行机组寿命评估的主要对象。3 8一般部件或有影响部件general componentsinfluence components指发生事故或故障时，可能导致机组性能下降，机组短时间停运，一般不会危及人身安全的部件。 这类部件损坏时易作更换处理。39符号 如2bl稳定裂纹扩展为o2rmn钝化偏置线时，对应的非尺寸敏感断裂抗力，值。 西2nl稳定裂纹扩展为02mm钝化偏置线时，对应的非尺寸敏感断裂抗力正4寿命评估的条件 机组及关键部件，根据其运行历程和现状检查结果，有下列情况之一时应进行寿命评估：a)已运行30年或20万h(含20万h)以上的机组。b)对于长期或频繁偏离设计参数运行的机组，进行寿命评估的运行时间应适当提前。c)运行20万h的机组，若对其有关系统进行过改造，更换了一些一般部件但未对关键部件进行 更换，当继续运行时(包括移地使用)需根据实际情况进行寿命评估。2dl，t 6542009d)对于规定了各种工况下允许启停次数的机组，当超过规定的启停循环周次后，应对汽包、汽机 分离器、汽轮机转子，特别是高压转子进行低周疲劳寿命估算；对启停频繁的机组或参数波动 较大的锅炉，应对蒸汽管道和高温联箱的危险部位进行蠕变一疲劳寿命评估。e)部件有裂纹或严重超标缺陷时，首先应进行消缺处理，若消缺难度大(例如转子的埋藏缺陷) 或不能及时消除时，不论其运行时间长短。均应用断裂力学方法进行安全性评定和剩余寿命评 估。f)蒸汽管道寿命评估的条件见dl，r 940-21305。 g)汽包的评估条件见dlt 440-屯004。 h)根据机组或部件的金属监督检验结果，检验师或专责工程师可提出是否进行寿命评估的建议。5寿命评估步骤及程序51寿命评估的步骤 采用三级评估法：a) i级评估基本评估。b) ii级评估较精确评估，当i级评估的部件寿命小于等于部件已运行的时间时进行ii级评估。c)iii级评估精确评估，当ii级评估的部件寿命小于等于部件已运行的时间或达到了dif 4382009中应进行寿命评估条件肘进行iii级评估。52三个等级评估所需资料(见表1)表1 三个等级评估所需资料资料类别 i级评估 ii级评估级评估 设计、制造和安装资料电厂及制造商资料 电厂及制造商资料 电厂及制造商资料运行历程 电厂记录 电厂记录 电厂记录 事故、缝修记录 电厂记录 电厂记录电厂记录温度和压力 设计或实际运行值 实际运行或测量值 实际运行或测量值 运行工况 记录或额定 检测详细检测部件几何尺寸 设计造资料测量 测量 是否取样 否否是微观组织 查阅以后的检验资料现场复型检查 现场复型+实验室试验 材料性能 查阅资料，取最低值查阅资料，取最低值取样试验测定，取最低值53寿命评估程序5 3，1寿命评估程序框图见图i藕图2。532图2中的失稳断裂评估包括了以裂纹尖端张开位移(ctod)、j积分、应力强度因子k-和应变 能密度因子s为判据的分析评定。3dl，t 6542009图1 无超标缺陷部件寿命评估程序框图图2带超标缺陷部件寿命评估程序框图6寿命评估报告61机组概况 机组概况包括：a) 机组或部件服役参数：压力、温度、转速、功率等。b) 机组投运时间、累计运行小时数和启停次数等。c) 部件材料和规格等。62现状检查情况 一般部件的检查情况及处理意见，关键部件的检查情况和专项试验结果。63部件寿命评估结果 选取的材料性能、危险部位的应力分析结果、评估方法或判据。4dl，t 654200964对机组继续使用的建议与监督措施 包括运行方式，参数限制，重点监督的部件及部位，再次进行寿命评估的预计时间等。7寿命评估信息7 1资料 寿命评估需要下列资料： a)部件设计资料：包括设计依据、部件材料及其力学性能、制造工艺、结构几何尺寸、强度计算书等：蒸汽管道寿命评估还需管道系统设计资料。b)部件出厂质量保证书、检验证书或记录等。c) 机组安装资料，重要安装焊口的无损检查资料，主要缺陷的处理记录，蒸汽管道安装的预拉紧 记录等。d)机组投运时间，累计运行小时数。e)机组典型的负荷记录(或代表日负荷曲线)，调峰运行方式。f)机组热态、温态、冷态启停次数及启停参数，强迫停机和甩负荷、发电机短路、锅炉灭火次数 等。g)机组事故史和事故分析报告。 h)运行压力、温度典型记录，是否有过长时间的偏离设计参数(温度、压力等)运行。 i)机组历年可靠性统计资料。i)机组维修与部件更换记录。k)机组历次检修检查记录、腐蚀状况检查等。1)机组未来的运行计划。72部件的主要损伤机理72 1部件的主要损伤机理见表2。表2机组部件的主要损伤机理损伤机理 部件名称蠕变疲劳蠕变一疲劳 侵蚀腐蚀应力腐蚀磨损其他锅炉汽包汽水分离器高温过热器联箱高温 高温再热器联箱 氧化 集汽联箱水冷壁联箱省煤器入口联箱 下降管 关键主蒸汽管道部高温再热蒸汽管道高温件导汽管 氧化大口径三通汽轮机高、中压转子 高压汽缸 汽轮机低压转子汽轮发电机转子低压转子叶轮 护环 5dl，t 6542009表2(续)损伤机理 部件名称蠕变疲劳蠕变一疲劳侵蚀腐蚀应力腐蚀 磨损其他过热器管 高温再热器管 氧化锅炉水冷壁管 锅炉省煤器管 般汽轮机末级叶片 冲蚀 性部高温阀门 件应力 高温螺栓 松弛除氧器 高压加热器 7 22根据部件的主要损伤机理、失效模式选择合适的寿命评估判据。7 3机组现状检查 对确定要进行寿命评估的机组，首先应对机组的现状进行检查。关键部件及一般部件的检查项目及内容见表3。如果在评估前近期己对该机组作过检查或全面性的普查，则可视需要补充作一些有针对性的检查。表3机组进行寿命评估前的现状检查部件名称检查项目及内容 内外部表面腐蚀、裂纹、划痕、淘槽等检查；简体角变形、焊缝错边量和筒体椭圆度测量，简体、封头壁厚测量： 汽包焊缝、母材的金相检验与硬度测试； 汽水分离器简体纵、环焊缝ut，接管座角焊缝pt或mt、ut，筒体内壁开孔边缘pt，汽包内附件与筒体连接焊缝pt外部表面裂纹、划痕、沟槽和管座角焊缝裂纹等宏观检查； 高温过热器联箱简体环焊缝ut，接管座角焊缝pt或mt、ut； 高温再热器联箱简体、封头壁厚和孔桥间变形测量，筒体蠕胀测量(按didt441-2004执行)；集汽集箱微观金相组织检查和硬度测试外部表面裂纹、划痕、沟槽和管座角焊缝裂纹等宏观检查； 锅水冷壁联箱 封头环焊缝ut，接管座角焊缝pt或mt、ut筒体、封头壁厚测量；炉硬度测试部件外部表面裂纹、划痕、沟槽和管座角焊缝裂纹等宏观检查； 弯管外弧侧外表面pt或mt，内表面ut，管座对接焊缝及角焊缝ut；导汽管直管段、弯管外弧侧壁厚测量。弯管椭圆度测量：直管段和弯管微观金相组织检查和硬度测试外部表面裂纹、划痕、沟槽和管座角焊缝裂纹等宏观检查； 焊缝ut； 弯管(弯头)外弧侧外表面pt或mt，内表面ut；主蒸汽管道 疏水管、仪表管管座pt或mt：高温再热蒸汽管道 直管段、弯管和焊缝微观金相组织检查和硬度测试； 直管段、弯管外弧侧壁厚测量，弯管(弯头)椭圆度测量； 蠕胀测量；支吊架系统检查6dl，t 6542009表3(续)部件名称检查项目及内容锅高温过热器，再热器、省煤器和水冷壁均应进行管子表面缺陷、氧化、腐蚀、磨损等宏 炉观检查及外径和壁厚测量；受热面管 高温过热器，再热器应进行管子向火侧内壁氧化层厚度测量：部高温过热器，再热器应割管进行拉伸、硬度和微观金相组织检查，对于t9|类管子，除件进行光学金相检查外，最好进行透射电镜检查转子表面裂纹、腐蚀、划痕、碰伤等外观检查，特别是调节级凹槽及前轴封弹性槽，必 要时进行pt；高、中压转子 中心孔ut、pt及涡流检测： 无中心孔的实心转子的无损探伤；转子体轴端面和调节级处轴颈及叶轮硬度测定转子表面裂纹、腐蚀、划痕、碰伤等外观检查； 中心孔ut、pt及涡流检测；低压转子无中心孔的实心转子的无损探伤；焊接转子焊缝无损探伤叶轮表面裂纹、腐蚀、划痕、碰伤等外观检查； 叶轮键槽处无损探伤，特别是低压转子末三级叶轮键槽；汽与叶根相连的部位外表面的ut、mt轮机叶片外表面裂纹、侵蚀、点蚀坑检查； 部叶片叶片表面的pt、ut；件叶根ut，拉筋孔p1，低压转子末三级叶片边缘司太立合金镶焊焊缝ur或mt、pt内外壁缺陷及裂纹的宏观检查，必要对进行ixr： 汽缸高温区段缸体的硬度测试水箱、除氧头内外部表面腐蚀、裂纹、划痕、沟槽等检查；水箱、除氧头纵焊缝、除氧头环焊缝ut，水箱加强圈、支撑焊缝胛：除氧器水箱、除氧头简体和封头壁厚测量，筒体椭圆度测量；支座状况检查壳体内外部表面腐蚀、裂纹、划痕、沟槽等检查： 壳体环焊缝和进水管角焊缝的ut或pt；高压加热器壳体简体和封头壁厚测量：内部加热管泄漏检查发转子表面裂纹、腐蚀、划痕、碰伤等外观检查： 电转子转子体的无损探伤：机硬度测试注 ：ut一超深波探伤：pr一表面渗透探伤；mt表面磁粉探伤。 注：!：压力容器及管道的pt、mt检查按jbrf4730-2005执行，ut按dlt 820-2002执行74材料性能数据 需要下列材料性能数据： a)进行部件寿命评估，根据其主要损伤机理考虑表4所列的材料性能及微观组织老化。 b)在条件许可的情况下，应在部件最危险部位取样进行相关的材料性能试验；若直接在部件上取样有困难，可选用与部件材料牌号相同、工艺相同的原材料进行试验(至少有一组试验应在与7dl，t 6542009部件工作温度相同的温度下进行)；如在短时间内不能取得实际试验数据，可参考相同牌号材 料已积累数据的下限值。c)由试验获得的原始材料的性能数值，当用于部件寿命评估时，应考虑其性能在高温、应 力作用下随时间的延长而劣化的情况和数据的分散度，小试样与部件的尺寸效应、频率 效应等。表4部件寿命评估所需的材料性能材料性能 部件名称无超标缺陷的部件带超标缺陷的部件力学性能：拉伸与冲击性能、硬度、脆性力学性能：拉伸与冲击性能、硬度、脆性转变 汽包转变温度、低周疲劳特性。 温度、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率。汽水分离器 物理性能：弹性模量、泊松系数、线膨胀物理性能；弹性模量、泊松系数、线膨胀系数、 系数、比热容、热导率比热容、热导率力学性能：拉伸与冲击性能、硬度、持久力学性能：拉伸与冲击性能、硬度、持久强度、 强度、低周疲劳性能或蠕变一疲劳交互作用特性。断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率、蠕变裂纹扩展速主蒸汽管道 率。 微观组织：取样或复型金相检查母材、焊高温再热蒸汽管道 微观组织：取样或复型金相检查母材、焊缝接 高温联箱 接接头特征区域的微观组织损伤与蠕变裂 头特征区域的微观组织损伤与蠕变裂纹等。纹等。物理性能：弹性模量、泊松系数、线膨胀系数、 物理性能：弹性模量、泊松系数、线膨胀比热容、热导率 系数、比热容、热导率力学性能：拉伸、硬度、持久强度。 高温过热器管高温再热器管 微观组织：取样检查材料的微观组织损伤与蠕变裂纹等力学性能：拉伸与冲击性能、硬度、脆性力学性能：拉伸与冲击性能、硬度、脆性转变 转变温度、低周疲劳、蠕变或蠕变一疲劳交汽轮机高、中压转子 互作用特性。温度、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率。物理性能：弹性模量、泊松系数、线膨胀系数、 物理性能：弹性模量、泊松系数、线膨胀比热容、热导率 系数、比热容、热导率力学性能：拉伸与冲击性能、硬度、脆性汽轮发电机转子转变温度、低周疲劳：若为焊接转子，还应力学性能：拉伸与冲击性能、硬度、脆性转变汽轮机低压转子 温度、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率 考虑焊接接头特征区域的上述性能7 5受力状态分析 部件受力状态分析方法如下：a)解析法。即采用理论计算公式，例如管道、联箱、压力容器筒体的内压应力计算公式。b)有限元法。对任何部件的任一部位，依据几何模型和边界条件，均可用有限元法计算该部位的 应力。c)经验公式。对于有的部件某些部位的应力计算没有理论公式，此时可参照有关经验公式确定该 部位的应力。例如，dl_ff 940-2005中确定管道弯头部位最大环向应力的经验公式。d)残余应力。当在部件的缺陷评定中需确定评定部位的残余应力时，例如汽包下降管角焊缝可 依据有关试验研究资料经验的估算，也可用盲孔法进行残余应力测量。依据部件及部件的危险部位来选择采用以上应力分析方法之一进行受力状态分析。8dl，t 65420098蒸汽管道及高温联箱的蠕变寿命评估81应力计算管道的内压应力和热应力计算见dlt940-2005。82等温线外推法材料的恒温持久断裂试验按gbt 2039执行。试验温度选取部件的服役温度。用式(1)拟合应力一断裂时间数据，即仃=a(tr)“(1)式中：仃加载应力，mpa；断裂时间，h；a、，r由试验确定的材料常数。当确定了部件的最大应力之后，即可按difr 940-2005用等温线外推法计算蒸汽管道及高温联箱的蠕变寿命。蒸汽管道及高温联箱常用材料及不同状态下的a、m参见附录a。83一f参数法8 31材料的rm参数关系材料的l村参数关系式如下：a)lilf参数关系见式(2)e(cr)=t(c+培tr)(2)式中： “断裂时间，h； 丁试验温度，k； c材料常数。b)lm参数关系的确定。 选部件服役温度及附近共3个温度(通常相差2050c)按gbt2039进行持久断裂试验，按式(3)对试验数据进行回归求解c值，即lgt,=c+(c|lga+g192口+c3193仃+e194玎+ +co)t(3)式中： c、c0、cl、c2、c3、c4由试验数据拟合。 依据试验结果，选取合适的多项式项数进行拟合，绘制材料的p(口)一盯单对数坐标曲线。 c)常用材料的埘参数曲线。1)10crm0910(p22)钢的j已一m参数由式(4)表示，p(盯)一仃曲线见图3。p(a)=(20+lg) (4)式中：乃兰氏温度，。r。2) 12crlmov钢的-_】lf参数由式(5)表示，e(cr)一盯曲线见图4。p(盯)=t(22+lgt,)(5)3)p91、p92钢的zrm参数曲线见di,t940-2005附录a。83 2用l肘参数确定部件的寿命 按下述方法用上一_】lf参数确定部件的寿命： a)在p(a)一盯曲线上查得部件服役条件下的最大应力对应的参数p(。9dl，t 6542009b)将获得的p(a)参数代入式(4)或式(5)，即可获得部件在服役温度下的蠕变寿命，也可按式 (3)拟合的系数，依据部件的服役温度和最大应力确定部件蠕变寿命。 蕊20善是奄式巷10最 一rim“10 crm0910)p=-杖20+18站103图3 10crm0910钢的p(a)一口曲线图4 12crlmov钢的p(仃)一矿曲线8 4口法 见dlt940一2005附录b。8 5材料微观组织老化及蠕变损伤评定 材料微观组织老化及蠕变损伤评定如下：a)碳钢石墨化检验及评级按dlt 786-2001执行。b)20号钢、12crmo和15crmo钢珠光体球化评级分别按dllr674一1999和dijr787-2001执行。c)12crlmov钢球化评级按dl，r 7732001执行。d)225cr-lmo(12cr2mog、10crmogl0、p22)钢的球化评级按dlt9992006执行。e)t91钢的微观组织损伤按dijt 884-2004执行。9锅炉汽包、汽水分离器的疲劳寿命评估参照gbt 9222-2008附录a对汽包、汽水分离器进行低周疲劳寿命估算。91危险部位的交变应力范围及应力幅值计算 危险部位的交变应力范围及应力幅值计算工况和方法如下：a)计算工况：锅炉冷态启停、温态启停、热态启停、变负荷运行、水压试验及安全门校验；若锅 炉启停过程中有上述工况中的几项，则只计算其中的几项。b)锅炉不同运行工况下汽包或汽水分离器危险部位的交变应力范围及应力幅值的计算按gbt 92222008附录a执行。92汽包的疲劳寿命曲线 汽包的疲劳寿命曲线可按下列方法确定： a)汽包的疲劳寿命曲线可用应力一循环周次或应变一循环周次表示。10dl，t 6542009b)可由试验获得汽包的疲劳寿命曲线，材料的低周疲劳试验按gbt 15248执行。c)可按有关标准中的疲劳寿命曲线。例如gbt9222-2008附录a中提供的汽包的疲劳寿命曲线，也可根据不同材料和不同强度级别的材料参照本标准附录b中的曲线执行。93汽包的低周疲劳寿命估算 根据计算的锅炉不同运行工况下汽包最危险部位的交变应力范围及应力幅值、汽包的疲劳寿命曲线，矛用式(6)估算汽包疲劳寿命损耗，即d：y旦(6)葛nt!式中：”f、a珞f工况下，汽包的启停循环周次和疲劳失效循环周次：d疲劳损伤分数，当d075时，汽包的疲劳寿命结束。10汽轮机高、中压转子的疲劳寿命评估101危险部位的交变应力或应变范围计算 危险部位的交变应力或应变范围计算工况和方法如下： a)计算工况：机组冷态启停、温态启停、热态启停及变负荷运行：若机组启停过程中仅有上述工况中的几项，则只计算其中的几项。b)对机组不同运行工况下汽轮机高、中压转子调速级附近区段用有限元法进行热应力和离心应力 的交变应力范围及应力幅值计算。102转子材料的疲劳寿命曲线1021转子的疲劳寿命曲线可用应力循环周次或应变一循环周次表示。1022可由试验获得转子的疲劳寿命曲线，材料的低周疲劳试验按gbt 15248执行。10_2-3可参照附录b中提供的转子材料的疲劳寿命曲线。103转子的低周疲劳寿命估算 根据机组不同运行工况下转子危险部位热应力、离心应力的交变应力范围及应力幅值、转子材料的疲劳寿命曲线，利用式(6)估算转子的疲劳寿命损耗。 当d070时，转子的疲劳寿命结束。11承受疲劳一蠕变交互作用部件的寿命评估11 1对于承受疲劳一蠕变交互作用载荷的高温部件，如频繁启停的汽轮机高压转子、中压转子、蒸汽管道、高温联箱等部件，用线性累积损伤法则评估其寿命损耗。11 2转子、高温联箱等部件的蠕变损伤估算按第8章中的某一种方法进行，疲劳损伤按第10章进行。113转子、高温联箱等部件的疲劳一蠕变交互作用寿命损耗用式(7)估算，即d=y旦+y上(7)葛n c葛tn式中： ti、rf工况下部件的运行时间和持久断裂时间。 d值与疲劳、蠕变损伤份额有关。蒸汽管道常用钢材12crlmov和10crm0910(225cr-1mo)的疲劳一蠕变交互作用曲线见dlt 940-2005中图1。 汽轮机高、中压转子蠕变损伤份额按30计算，疲劳损伤份额按70计算。12锅炉高温过热器、再热器管的蠕变寿命评估121高温过热器、再热器管的检验监督按dlt438-2009和dlt939-2005执行。dl，t 654200912 2检测过热器、再热器管向火侧内壁的氧化层厚度和管子壁厚。123管子金属温度的估算。 依据检测的管子向火侧内壁的氧化层厚度和锅炉运行时间，推荐用式(8)估算12crlmov和10crm0910钢制管子的金属温度(537648。c)，即lgz=-6839 869+o003860r,+0000 283t,lgt(8)式中： x向火侧内壁氧化层厚度，mils： n兰氏温度，。r： t管子的运行时间，h。124计算管子的环向应力。 依据检测的管子向火侧金属厚度，用式(9)计算管子的环向应力国，即瓯：p(do-s)”(9)2s式中： p管子正常运行下的压力，mpa； d0管子外径，lln： s管子壁厚，mnl。125评估管材的微观组织老化及蠕变损伤。 按下述方法评估管材的微观组织老化及蠕变损伤：a)依据检测的管子向火侧内壁的氧化层厚度、管子的爆裂事故历程及部位，割取损伤最严重的管 段，对管样进行拉伸性能和硬度试验、微观组织观察。依据试验结果，对管材的微观组织老化 及蠕变损伤作出评估。b)在显微镜下测量内壁氧化层厚度并与现场检测的结果进行比较，当两者差异较大时，以显微镜 下的测量结果为基准对现场检测的结果进行修正。126剩余寿命估算。剩余寿命的估算方法为：a)依据式(8)和式(9)估算的管子的金属温度和环向应力，按第8章中的某一种方法估算管子 的蠕变寿命。b)依据管样的微观组织老化及蠕变损伤程度和按第8章中的某一种方法估算的管子蠕变寿命，对 管子的蠕变寿命作出综合评估。13含缺陷压力容器、联箱及管道的安全性评定131无损探伤要求。 无损探伤的基本要求为： a)参与压力容器、联箱及管道缺陷安全性评定的无损探伤人员必须持有效资格证件。 b)压力容器、联箱及管道的无损探伤必须给出单个缺陷的二维尺寸(缺陷长度和壁厚方向的自身高度)、单个缺陷之间的间距，详细的要求参见附录c。132材料断裂韧度的获得。 材料断裂韧度按下列要求获得：a)按gbt 21143-2007测试材料的故裂纹尖端张开位移)断裂韧度焉2bl和j积分断裂韧度如2bl值。b)当无法直接测试材料的断裂韧度时，可参照附录d或有关资料(注：附录d中的焉03是按照dl，t 6542009gbt 2358-1994金属材料裂纹尖端张开位移试验方法测定的，该标准已被gbt 211432007所代替。其雨05一sc时，为不可接受的缺陷。1 5含缺陷部件的疲劳扩展寿命估算151确定材料疲劳扩展速率按照gb，r 6398测定材料的疲劳裂纹扩展速率罱，即一da：b(芷)一(20)d式中： ak应力强度因子变化范围； b、n由试验确定的材料常数。14dl，t 6542009附录e给出了若干电站常用钢的砉值及疲劳裂纹扩展门槛值a鬈m。152确定部件缺陷部位的应力强度范围k茁=k；一k=yaa4r,a(21)式中：at7部件缺陷部位的循环应力范围，不考虑静态应力，如残余应力、离心应力等； 置一、置。最大、最小应力强度因子。153判定裂纹扩展根据下述条件制定裂纹是否扩展：a)当ak60002651 加071 39 主蒸汽母管直管纵向 苏联51098255 756 s10 9 15 066 2755 0095 06主蒸汽母管弯管纵向261 032 4 8379 2780 -006620主蒸汽母管弯管横向261 032 910663 2824 -00680112mx原始段 0 9 41438 4964 106l 07 主蒸汽管监督段纵向 107 675 10 154468 294，2 007200 主蒸汽管监督段横向 107 675 7 56816 2822 -0065 14苏联51098510主蒸汽管监督段焊缝107675 8 48882793 -0078 98主蒸汽母管弯头 90 329 8 31198 3012 -0047 02主蒸汽母管直管段 13 70010 32687 2732 -0079 2212mx主蒸汽管弯管外弧纵向510 9 596062929加104 58主蒸汽管弯管外弧横向510 8 149565 238 8 -0080 74苏联510 9 9 207 5129主蒸汽管弯管外弧横向540 7 50125 2663-0123 20主蒸汽管直段横向 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