DLT654-2006火电机组寿命评估技术导则(送审稿).doc

目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 技术术语 2 4 机组进行寿命评估的条件 2 5 机组寿命评估所需资料 3 6 机组部件寿命评估步骤及程序 8 7 蒸汽管道及高温联箱的寿命评估技术 10 8 锅炉汽包、汽水分离器的低周疲劳寿命估算 12 9 汽轮机高压转子、再热机组的中压转子的低周疲劳寿命估算 13 10 承受疲劳-蠕变交互作用部件寿命的评估 13 11 锅炉高温过热器、再热器蠕变寿命估算 13 12 带缺陷汽包、汽水分离器及低温联箱的安全性评定与剩余寿命估算 14 13 带缺陷汽轮机、汽轮发电机转子大轴的安全性评定与剩余寿命估算 14 14 寿命评估报告 17 附录A 资料性附录几种低合金耐热钢的k 、m值 18 附录B 资料性附录电站常用材料的低周疲劳参数和低周疲劳寿命曲线 21 附录C 资料性附录用于缺陷评定的超深波探伤记录表 28 附录D 资料性附录电站常用材料的断裂韧性 30 附录E 资料性附录电站常用材料的疲劳裂纹扩展速率dadN 33 附录F 资料性附录关键部件寿命评估举例 35 前 言 本标准是根据中国电力企业联合会部门文件标综20049号文关于转发国家发该委2004年电力行业标准项目计划的通知安排而制定的。 火电机组的安全运行直是电厂生产中最为关注的问题,不但涉及安全,而且与机组的经济性密切相关,随着调峰机组的增加和超临界、超超临界机组的发展,在更为苛刻条件下服役的机组的运行安全性和重要部件的寿命问题日益突出,而开展机组的状态检修则必须以高温关键部件状态评估和寿命评估为基础,故世界工业发达国家在火电机组的寿命评估方面开展了广泛深入的研究,制订了些相应的标准规程。 我国目前超过30年以上役龄的老旧机组除少量作退役报废处理外,大部分仍在继续运行,而调峰机组和超临界、超超临界机组的迅猛发展,以及机组的状态检修的开展,使机组运行的风险日益突出。因此,火电机组进行寿命评估,是保证机组安全运行的重要措施。 本标准依据我国电站金属材料工作者几十年来积累的对机组寿命评估的经验,参照国外有关火电机组部件寿命评估方法和有关标准,提出了我国火电机组寿命评估的基本步骤、常用的评估方法,为火电机组的安全运行提供技术上的依据。 本标准主要针对在役机组的关键部件,如蒸汽管道、锅炉汽包及压力容器、汽轮机和发电机转子等的安全运行寿命进行评估,同时也提出了对锅炉受热面管子的寿命评估方法。对于新建机组,应注意关键部件的设计、制造、监造、安装、运行、检修及改造等技术资料的收集保存,以便为以后的寿命评估提供完整的资料和可靠的依据。 本标准附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F是资料性附录。 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。 本标准主要起草人:李益民 贾建民 史志刚 姚兵印。范围 本导则规定了火力发电厂超期服役机组热力部件要进行寿命评估的基本原则,提出了寿命评估的基本步骤,推荐了常用的寿命评估方法,并给出若干关键部件寿命评估实例。 本导则适用于火力发电厂50MW含50MW以上机组的热力机械部件,50MW以下的超期服役机组应按国家有关能源政策处理,但如仍要使用,亦应进行寿命评估。企业自备电站、地方电站的火电机组可参照执行。 规范性引用文件 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方,应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB203891金属材料延性断裂韧度JⅠc试验方法 GBT20391997金属拉伸蠕变及持久试验方法 GB235894裂纹张开位移COD试验方法 GB416184金属材料平面应变断裂韧度
试验方法 GB639886金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法 GB639986金属材料轴向等辐低循环疲劳试验方法 GB922288水管等炉受压元件强度计算 GBT196242004 在用含缺陷压力容器安全评定 DL4382000火力发电厂金属技术监督规程 DL43991火力发电厂高温紧固件技术导则 DLT4402004在役电站锅炉汽包的检验及评定规程 DLT4412004火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督导则 DL5051992汽轮机焊接转子超声波探伤规程 DLT6161997火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则 DLT6521998金相复型技术工艺导则 DLT6741999火电厂用20号钢珠光体球化评级标准 DLT6941999高温紧固螺栓超声波检验技术导则 DLT7142000 汽轮机叶片超声波检验技术导则 DLT 7172000汽轮发电机组转子中心孔检验技术导则 DLT7732001火电厂 12Cr1MoV钢球化评级标准 DLT7852001火力发电厂中温中压管道件安全技术条件 DLT7862001碳钢石墨化检验及评级标准 DLT7872001火力发电厂用15CrMo钢珠光体球化评级标准 DLT8182002低合金耐热钢碳化物相分析技术导则 DLT8822004火力发电厂金属专业名词术语 DLT9302004整锻式汽轮机实心转子体超声波检验技术导则 DLT9392005火力发电厂锅炉受热面管监督检验技术导则 DLT9402005火力发电厂蒸汽管道寿命评估技术导则 JBT 1581-1996汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法 JB47301998承压设备无损检验 JBT10326在役发电机护环超声波检验技术标准 ASME86锅炉和压力容器规范,规范实例N47,高温工作条件下的I类部件 ASME89锅炉和压力容器规范,第2卷第8章SectionVIII,Division2 TRD30092蒸汽锅炉强度计算 TRD30192承受内压的圆筒 TRD50892按持久强度值计算的构件的补充检验 技术术语 本标准采用下列技术术语 基本负荷机组 承担电网中的基本负荷,年超行小时超过5000h的机组。 调峰机组 承担电网调峰负荷的机组,可为原设计的调峰机组,也可是由基本负荷机组改为调峰运行的机组,通常又分为中间负荷机组与尖峰负荷机组。 机组寿命 机组寿命有设计寿命、安全运行寿命和经济寿命,本导则中所指机组寿命为安全运行寿命。 超期服役机组 运行时间超过20万含20万h以上的带基本负荷的机组或超过设计的疲劳循环次数的调峰机组。 低温联箱 低温连箱指水冷壁、省煤器等服役温度不超过400的联箱。 以下术语名词见DLT882-2004 关键部件 般部件或称有影响的部件 断裂力学 疲劳 低周疲劳 蠕变 持久强度 机组进行寿命评估的条件 4.1机组进行寿命评估的条件根据其历史的运行情况和现状以及在电网中的地位,经技术、经济比较分析后确定。 4.2对机组及关键性部件,根据其运行历程和现状检查结果,有下列情况之时应进行寿命评估。 a时已运行20万h含20万h以上的带基本负荷的机组。 b对于曾提高参数相对于设计参数运行的机组,其进行寿命评估的运行时间应适当提前。 c对于运行20万h的机组,若对其有关系统进行过改造,更换了些般性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。 d对于设计的调峰机组,当超过设计规定的起停循环周次后,应对汽包、汽轮机转子,特 别是高压转子进行低周疲劳寿命估算;对由基本负荷机组改为调峰运行的机组或频繁启动、参数波动较大的锅炉,应对高温联箱450进行蠕变-疲劳寿命估算。 e部件有裂纹或严重的超标缺陷时,首先应做消缺处理,若消缺难度大或不能及时消除时,不论其运行时间长短,均应用断裂力学的方法,进行安全性评估和剩余寿命评估。 f蒸汽管道寿命评估的条件见DLT940-2005 g汽包、集箱的实测壁厚小于理论计算壁厚时,应进行壁厚强度校核。 机组寿命评估所需资料 了解掌握机组部件的主要失效机理见表1 表1 机组各部件的主要损伤机理 部件名称 损 伤 机 理   蠕变 疲劳 蠕变-疲劳 侵蚀 腐蚀 应力腐蚀 磨损 其他  关键性部件 锅炉汽包 汽水分离器           高温过热器集箱 高温再热器集箱 集汽集箱        高温 氧化   水冷壁集箱 省煤器入口集箱 下 降 管