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DL/T 940-2005

基本信息

标准号: DL/T 940-2005

中文名称:火力发电厂蒸汽管道寿命评估技术导则

标准类别:电力行业标准(DL)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 火力发电厂 蒸汽 管道 寿命 评估 技术

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标准简介

DL/T 940-2005 .The technical guide for the life assessment of steam pipein fossil fuel power plant.
1范围
DL/T 940规定了火力发电厂蒸汽管道的寿命评估的基本原则、基本步骤、所需的信息资料,推荐了常用的寿命评估方法。
DL/T 940适用于火力发电厂蒸汽温度高于400℃的主蒸汽管道、再热蒸汽管道及锅炉、汽轮机导汽管的寿命评估,蒸汽温度高于400°C的联箱可参照使用。
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8期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
3管道寿 命评估和强度校核的条件
依据下述情况分别对蒸汽管道进行寿命评估和强度校核:
a)已运行20万h (含20万h)以上的带基本负荷的火电机组,应进行寿命评估。
b)对于曾提高参数(相对于设计参数)运行的机组,进行寿命评估的时间应适当提前。
c)对于设计的调峰机组,当超过设计循环周次后,应进行低周疲劳-蠕变寿命评估: 对由基本负荷机组改造为调峰机组或启停频繁的机组,也应进行低周疲劳-蠕变寿 命评估。

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标准内容

JCS27.100
备案号:15339-2005
中华人民和国电行业标准
DLfT9402005
火力发电厂蒸汽管道寿命评估技术导则The lechnical guide for the life assessment of steam pipein tossil fuulpuwerplant
2005-02-14发布
2005-06-01实施
中华人民共和国国家发展和政革委员会发布
规范性引用文件
管逆寿命评估和弱度控检的条件…3
暂寿俞评站…
5寿命比估技术方法:
6寿命评估根告,
防录A(资料性附录
附录月(资料性附录)
附录心【资料性附录】
附录D(资料性附录)
【9~12)Cr-1Mo钢的k、m值窄LM参数拍线伴枯管道蛎变寿命的日法汰
带用蒸汽管道钢的低用按劳性能象整主蒸汽管道寿作评估举例
DL/TB40—2005
DL/T940—2005
本标准是快拓原国家经济贸易委员会《关十确认199年度也力行业标准制,修计计划项H的通划13(电力【200]22号文)的安择而制定的。蒸汽管道是火电机组火锻部件之一,长期在高温、寄压下服役公产生辆变拟伤。蒸汽凸道材料的础观组织险若逻行时简的建长而老化,伴陷者材料微观组织豹老化引起材料强度的务化,对于源峰机组伴随若机组的频繁启停还会产生疲劳损恢。校蒸汽管兰的安全达行在火电机纸安全运行中具有亚要的意。
我国后前还有已收运45年的机组在运。超过30年的老旧机组除少量作退役报安处理外,大部分仍在继续运行,燕汽节道的化问题和超行风险益完出,司此,对然汽管道的剩众寿命进行评品,是保证老旧机组安全运行的兴措施本标准依我国电站金属材料1.作为几十年未积累的对蒸汽管造变金评估的经验,零用DL654一998电火电!超期服役机组寿命评信技术则3中有关条款,国外关燕汽管道寿命评估方法和有关标准,提山了录火力发电,获汽管寿命评估的基不步骤,常用的评侍方法,方山为燕汽管道的题寿运行提共技术上的依据,另一方而可充分发择蒸汽普造的运行港力。本准主要针对在役机组的蒸汽管道的剩余寿命评占,但共平估方法外可为新机组蒸汽管道的述材、运行寿命的校核所参考:对」新建机组,应注意热汽管道设计、制造、监造、交装、运行、检修及改造等技术资料的收集保存,以便为以后的蒸汽管道寿命评估提供完整的资料在可靠的依据。本标准附录A、附录B、附录C、附求D地资料性陆录,本标准山中国电力企业联含会提本标准电力行业电站金展标准化技术委员公归并解群:本标消起单单资:西安热工研充有限公可、西北电心试险研究院。本标准土要起草人:事益民、协,贾建民、严款尺、刘树涛、丈志刚。H
1范围
火力发电厂蒸汽管道寿命评估技术导则DL/T940—2005
本标准规定了次力发出!蒸汽管道的寿命评估的基木原则、苯本步翼、所离的信息资料,推书了常用的寿命评证方法。
本标滞延用丁火力发电厂蒸汽温度声丁400℃的主蒸汽管道再热蒸汽管道及锅炉、汽轮机导汽的寿命评估,蒸汽温度尚丁400℃的联箱叫参照使用。2规范性引用文性
下列文件中的案教随过本标准的用扩成为本标准的条款。凡是注目期的引出文件,其随后所有的修改单(天包括勘误的内客)或接订版均不活用于本标准,燃而,整勋股据本标准达成持设的方剂是计可使用这些文件的最新版本。凡是不注口期的引用文件,其最新版术适用于本标准,GB/门22B金减材料室湿拉件诚验方法GB229:金科度比缺口冲带试验方法GRT2039金属拉伸播变及持久试验方法GB/19222--19BB水管锅炉受元件强感计算CB/T13298金属显微丝织检验方法GB/T15248金风材料轴网等幅低循环激奖试验方法DL4382000火力发电」金压技术监怀规程DLT441—2004火力发电厂蒸汽管道变监咨规档低合金耐热钢运变孔相检验技术工艺导则T
金相复型按术工艺导则
DL/T652
DLT654—1998火电厂超期服役机荐命评佰技术专划火电,用20号钢珠光体球化评级标降T674
DLT786
DL/r818
DLT 820
DIT821
火电厂用13Cr1MnV射球化评级标准要削石墨化检验及评级标准
火力发电」用15CM钢联体球化计级标准低合金企耐热制碳化物相分析技术导则管道性缝超声波检验技文热程
钢制乐压管道灶挖焊接头线检验技不脱程DL/T5054火力发电厂汽水管泄设计技术规定4730止力客损险
3管道寿命评估和强度校核的条件依据下述情况分别刘蒸汽管道进行寿命评估别逼度校核:a)已运行20方h(含20万h)以上款持基本负荷的火机组,应过行寿命评估。b)对于曾提高争数(相对丁设计参数)运行的机组,过行寿命评估的时间应适当提前。)对丁设计的调峰机红,当趋过设计循环周改后,应进行低周疫劳一端变存命均估:对由基术负荐机纠改造为调追机组或启停频费的机纠,也应过行低用劳帽存命评估。DL/T940—2005
d上作温度大丁成等子450的炭钢(20G)、H钢(0.SM)汽管道,当出现下外怕况之一时,应进行寿命计估:
1)行时间大于或等丁15万h。
2)变光体球化达判5级:煤光体球化评级救DLT674执行:3)石需化达剃3级。石强化评级按DLT78G热行。e)12CrMo,15CrMlo、12CrMuV和12Cr1MoV钢制蒸汽管道,即使运行时间末达到20力h.当出现下列情况之、时,应进行寿命评估,1)相对最火缩变应变大于或等于0.75%或最大瓣变速率人十或等于0.35×10“m。娠变测量按T441执行
2)监些段中涨化物内销含量占钢中钼总含量的比值:[20rMo和15CrMo人于或等于85%[2Cr1MoV人十或等于7536。碳化物中钼的测量核DITR18执行3)监归段金相织十珠光体球化达到5级。1Ma和12Cr1MoV钢的保光体球化级别分别按DL/T787和DL/T773执行.
「)除3中e)所述的钢种外,其合金钢蒸汽管道长期运行后,当相对蜡使应变达到1.0终或假大蜗变速率大于1.0×10-\币时,应进行寿命详站)管道的实测壁原小丁取月壁序时,应进行壁序殖度校核。)管逆存在体型超殊缺陷时,先应进行消缺处联,若消缺筛度人或生产1.督时不其备消缺条件,应用断裂力举方法对缺陷进行安全性评定,燃避超标缺陷评定方法按DL/T654一1的98中5.44管道寿角评估
4.1评估资料
4.1.1设计、运行及检修资料
)驾道设计资料,包括热汽参数、设计依据、部件材料及其力学性能、制造工艺、结构几何尺亡强度计算书及管道的冷紧忆置、冷紧方向和预起紧力等:b)管道安装资料,包括光增检测,埋接及热处理工艺、土要缺陷的处理记录等.心)咨道没运时间、这行小时数和心停次数d》管道实际短行压力、温度及玉力、度的波动范围,超设计参数运行的温度、止力及每一参数一的累税运行时间。
七)管道事故记录和事故分析报告。)甘道埋继的挖补修友与弯头(泻算),限门放一通的更记录:各》管道压次检修检查记录,包括管道外规检查,举库利弯头不例度测及频脉测盘记录,牵,考头(弯管)的无损检验,料料或分的校对、金相组织、砸度检查、离性状况检查和告系的支见抢记录等。
4.1.2道材料性能数据
根据机组的运行方试,班定剂然汽管道是进行变寿前评估、藏劳频变变4作用寿命详估还是炬缝法落的安全性定,不同类型的评后所需的材料性能数暴如下.a)管道辆变寿合评估所需的材料性能数据:常规力学性能。包折室温和1作温度下的益仲性能、冲山性能,硬度,2)高温长期性能。包拓制久显竞、螨变限、最小缩变速率。3)微观组织与碳化物特性。微观组包括塑织特循、品粒度、表面脱懒、珠光体球化级别、石墨化级别(碳、制)。端变孔洞种裂效:碳化物特性包括碳化物成分与结构。4)物理性能。包情氧化速睾知阅蚀速率。h)管道输变一整劳公互作用寿府评估所需的材料性能数据:2
1)常规力学性能。但括定温和工作温虚下的拉仲、冲击性能,性度。DL/T940—2005
2)高温长期性能。包括持久监度、媚变极限、量,晰变速率,低周疲劳坐能、疲劳一恢变交点作用曲,
3)微烈的与碳化物特性、微观纠织包摄组织持征、品粒度、表面脱减、珠光体球化级划、而塑化级别(酸,销钢)、端变测和裂纹:碳化物特性包括碘化物戒分与编构.4)理性能。包拆弹性模量,泊松比,线彬账系数,比热穿弃、热导率,氧化速率和腐蚀速率,4.2应力计算
4.2.1内压应力计算
a)蒸汽管道直管设的内折算产力按式(1)计算,成来用式(2)计算环向应力=Gg = PlO.SD,-Y(S-a)
式中:
内压折算序力:MPa:
管选正常运行1的压力,MPu:
蒸汽管道外径,mm:
S-燕汽苷道垫呼,mm
专虑腐蚀、脾损和机械崛度的附加随序,:翌度对计算管壁厚公式的修正系数(对十破银、低合金钢和高铸制,48及以下时4.510C时-0.5,538℃及以上时Y=0.7,中间温度的消,可按内括法计克)。-S)
我中:
环尚应力,MPa。
6)弯头部位的最大以尚应力技下式让算:ea
或中:
Duma: Doln-
最大环向应力,MPa
李头不圆度
暂溢正常运行下的上力,MPa:
蒸汽管道外直径的最人、受小值,mm管道的公称外者径:
S-头(管)的服小壁序,mm
tr—泊检比,0.3:
材料弹性模厚,MPa:
A-——管道内方经,mm
4.2.2热应力计
对管道进行缅查一渡劳寿介评估时,举汽管道的环司热应力按下式计媒:EeraTr
DL/ T 940—2005
α—材料的线张累数,1IK:
·蒸汽驾道内外壁鼎差,℃
泊松北,0.3
—与管内外度厚有关的结构系数,可套GB/T9222—1988中陆录D的图D.3。4.3寿命评估的程序和步骤
4.3.1寿命评估的程序
命评估的程序孩IDLT6541998手的4.3执行:4.3.2管道寿命评估的步要
管道寿命评估的步骤采用三级评估法。级评估
h[级评-
级评估。
)耳级评估
本计估,
较精确评忙。兰级评估的蒸汽管道小丁蒸汽管追已运行的时闻时,进行1精骑评估。当I级计估的热汽告道寿命小下然汽管道已运行的间时,进行Ⅲ级4.3.3三个等级评估所需资料(见表1)表1三个等级评估所需瓷料
一级评估
设计、机造和安表资构
诺行历程
事故,维证录
织度动压力
普道状态检测
直肯段应力
产实应力
材料性做组织
齿状态
心记录
心‘记录
电厂话录
设计或实际达行值
实际测显点和度告:存
管:垫可、西头不国度,炸
维和孕工与管》的德现年
及还度,好绑利存头!有
管;无损检彻
计算分析
经龄公式计
财料性险吉阅究料取量
4.3.4管道检测与材料试验方法
TI级评估
电厂记录
电厂记录
心厂记录
实际运行或测估
实际料量管李头弯
普)维压、李头不度、样
经和弯头(变苦”的微观组
织设境度、焊瞳印弯火(今
普)无描检洲
计辨分护
经验公式或有限兑计算
或试型压力测量
制书取样进行拉件、冲
中、硬度和像现组织控查,
持久,爆变性论查阅资事-取
最低简
短评估
电!记
电!记来
申记录
实运行以测最位
实标制量有管和头
管心、弯头不四度、
球和头()
织及缺度、碳化物成分与判
灼、样境利弯头(弯管)七
摘快测
计分析
经验公式成有限元其
划管取详到行伸,冲
击。理安试致、微规组织和
探化物格资,圳行持久新装
或频含断裂认验
烘缝和弯头(弯管)无损测按JB4730或DL/T820及DLT82执行:材烂微激组织检查G日/T1329B利LL/T652执行:材料$持久、蜡变性能按GB/2039执行碳化物检查和竭变孔泻登盘分别按DL/T81名利DLT551执行.拉伸,冲率试检分按CBT228租CB/T229执行。5寿命评估挂术方法
5.1等温钱外推法
月)式验温度选与热汽管道运行相间条竹下的派度,按GB/T2039行材料的持久断裂试验,4
)利压下式对试验数据用最小:乘法进行推合,确定、州值: = i,)
式中;
试样在载的应力水,MPa
一断裂时间,hr
一中试确实的材带数:
DL/T940—2005
儿种低合金耐热制在不同状态下的k、m值参照TLT654—1998的附录A。c)用式(5)外推材料英一规定时叫的持久强要,时,外推的规定性间应小于最长试点时间10倍:好外推材料540℃、10方h的持久强度,则最长试验点时间应大丁10K0h。d)拟合下限寿的和值,取下限考命线的应力为中值寿命线应刀的0.8倍)焊蜂材群的持久强度按下式确定!a=0.8Ro
式中:
由试验外推的持久逼度,MPa:
焊缝持久强皮减弱系数
对于低合会耐热例,可按照表2选取焊性持久强度减别系数。表2低合金耐热钢的焊辅持久强座减彝系数10h
399414
f)确定直管度判内尺折算成力载环自应方及弯义的最大内压应力m)按上式算蒸汽管道的虾变寿(h):e
式中:
某一温度下10*h和10h的持久强度;3万h
DL/T940—2005
一应力系缴,当选中值寿命线时,n取1.5,当选下限线时,取1.2.)虑积嘛变划伤的计算。孩每·温度、应力等级分别计算每一损伤单元,这些损怖的总和这到t时,热汽管道失效,热充管道的累积蟠查损伤按式计算:18)
式中:
蕊汽暨道在款:应力,温度下的运行时闻;蒸汽管道在莱一应力,温度卜的失效时间。对于蒸汽管道运行过程的度偏离没计值,可用等效使用期限方法米推算,表3列出了环光体时热钢的等效使用期限折算系数。
表3珠光体耐热钢的等效使用期限折算系数底架
格制制
势粗划
注:黑伴的潜了杯准迫。以121MoV锅净例,让年幽度岁54C,当划过IW℃时,每运行1相于在S40C下送疗3.251h:当:三J0℃时,每送行1h,相当于在540℃下层行0.435b5.2L-M争数法
】材料的持久试验接GB/T2039执行,L—M数评他方法见[DIT654—1999中的.5.1.2:h)2.25Cf-1Mo(10CrMa910,P22)、12Cr1MoV钢的T-M数曲线见DL/T654—1998中的5.1.2;c)191,P92谢的LM参数曲线参附采A中图A.1和图A.2。6
详估肾道端变命的8法象见附来B。DLTT940—2005
5.4材料微观组织老化及崛变孔润的评定模期管道材料的力学性带和管道的运行参数,利同适当的评他方法对管道寿命作出实量计算后,还需结合村料的微测细织老化程度、碳化物成分和结均必缩变化洞的识定,管道的娇变寿的作综合评估。材料微观纠织的卷化理度、碳北物成分和结构及螺变孔桐的评定按下述兼款执行:a)管逆的微观金H组织检检按DL/T652或GH/T13298执行:h)管道材料的蛳变礼洞检查按[L/T551执行:c)对于碳调和但钢,主要检测其珠球光体球化、右墨化和品界孔洞;)对下低合金制热制,主要检副其迷为体球化和品界子漏:e)对于(9~12)Cr-1Mo钢,土要检测长体板条的分筛程度:非而尺上,品界碳化物知L4V5相数、分作和形态;
1)墙变礼润的计定按DT.438—200)录中的表C执行;g)对保化物分析结果,报据LL438和DL/T818山评估,5.5管邀的瘦劳频变交互作用寿命评估)管道的疲劳一端变交五作同寿命评估存法见1L/1654一1908中的5.3;b)材料的低周滤势村性可查资料或接GBT1524B热行,科涨汽管道钢的低片疲劳特性参数参纯对录C。
e)2.25Cr.IMo(10CrMn910,P22)和12Cr1MoV谢的疲劳一需变交瓦.作用山绒图1.1.1
22SCI 1NA(N :)
国1225Cr~1M(10CrMo910、P22)和12Cr1MnV钥的越务短变交互作用曲线6寿命评估抵告
寿命评信报告为十要内窄括:
a)机组改蒸汽管道概况:
b)悉汽管道各项检测,求险结果与以态评估见:)热汽管道的应力分折结果;
2)存命评化采月的材料性能数培、评伯方法和计估结果。主蒸汽管道寿命评估的案例参见附录DTT.7T940·2Q05
附录A
盗料性阻录)
(9~12)Cr1Mu钢的&、探值和L一收参数践A.1(9~12)(r-1Mn钢的,m值
(9.-12)Cr-1Ma误的k、m佰见表A.1表A.1
孩淡头
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料状:
正火+囤火
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其后780%保浴
1.5h自冷
扫店780么课
店760Y保进
亡安-回次
Rmaza:)
(9~12)r-1Mo钢不同状态下的、m值Ros)
670--685
660-700
试验姆
最下试验
点时间
试整内材1师热头生563℃:、13.7MPu下运行约20Ub:技久润及外情公:口=数A.2P9和P92钢的L—参数曲线
91利92谢的L一M数线图A1和图A2。中欣染
实限求
图A.1P91的JHf季数曲线
-0,0657
中血块
P92的的L一M数曲线
DL/T940—2005
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