Comprehensive rotor service life study for high&intermediate pressure cylinders of high power steam turbines

The paper provides a comprehensive scheme for assessment of the residual service life and extension of operating life of steam turbine rotors with expired fleet service life.The residual service life of high temperature rotors for high&intermediate pressure cylinders of K-200-130-3 steam turbine without heat grooves calculated and it was showed that the residual service life of high&intermediate pressure rotors without grooves has been extended as compared to the K-200-130-1 turbine rotors with grooves.Also residual life management by supplying hot steam to the HPC and 1PC seals was investigated and it was noted their significant impact on the residual service life.

蒸汽管道剩余寿命评估方法评述

概述了主蒸汽管道和注蒸汽管道剩余寿命预测方法的发展状况,主要介绍了主蒸汽管道蠕变曲线逐步外推法和蠕变损伤及裂纹扩展寿命预测法。还对注蒸汽管道灰色预测方法、人工神经网络方法两种腐蚀剩余寿命预测方法进行了探讨。

P22再热热段蒸汽管道长期运行后剩余寿命评估研究

对某电厂600 MW机组17万小时长期运行后的P22再热热段蒸汽管道进行了取样试验,并根据试验结果进行了剩余寿命评估工作。结果表明,P22再热蒸汽管道组织已发生明显老化,材料的各项力学性能均有所下降,以上均为P22管道高温高压条件下长期运行后的正常现象。根据高温持久试验数据可计算出在569℃和4.57 MPa工况下,再热热段蒸汽管道母材和焊缝剩余寿命均大于10万小时。按平均运行小时数7 000 h/y估算,尚有10年以上的蠕变剩余寿命。

残余应力对含裂纹缺陷管道疲劳寿命的影响

针对焊缝区含表面轴向裂纹管道的疲劳寿命问题,探究管道在内压波动下裂纹扩展的规律。建立了焊缝区裂纹仿真模型。采用ABAQUS有限元软件的多层生死单元技术计算了长输管道X80钢的残余应力场。将焊接残余应力场作为裂纹扩展分析的初始应力场导入裂纹仿真模型,结合该软件的扩展有限元法(XFEM)和二次开发计算了在焊接残余应力下裂纹扩展的规律。结果表明:由于焊接残余应力的影响,热影响区含裂纹缺陷的X80管道疲劳寿命明显降低,降低幅度约达40%;裂纹长度对管道的疲劳寿命影响不显著,裂纹深度对其有一定影响,而应力比影响最大,且应力比R=0.1最为显著。

腐蚀缺陷对高压管道剩余强度和剩余寿命的影响

以周向、轴向椭圆缺陷和孔形缺陷为研究对象,借助ANSYS有限元分析软件,考查缺陷长轴长度、短轴长度和缺陷深度等参数对高压煤气管道剩余强度和剩余寿命的影响规律.结果表明,煤气管道等效应力云图可以分为两个区域.远离缺陷区域和缺陷附近区域.对于轴向椭圆形腐蚀缺陷,随着长轴长度、缺陷深度的增加,最大等效应力呈增加的趋势,长轴长度出现临界值;随着短轴长度的增加,最大等效应力呈减小的趋势,并出现临界值;对于周向椭圆形腐蚀缺陷,随着长轴长度的增加,最大等效应力呈减小的趋势,并出现临界值;随着短轴长度、缺陷深度的增加,最大等效应力呈现增加的趋势,成正比例关系;对于圆柱孔形腐蚀缺陷,随着缺陷半径、缺陷深度的增加,最大等效应力呈现增加的趋势,呈线性相关关系;管道剩余寿命与腐蚀厚度呈线性相关关系,已知腐蚀厚度,便可推算出剩余寿命.所得结论对煤气管道的正常运行有一定的参考意义.

主蒸汽管道寿命预测方法综述

介绍了主蒸汽管道的以持久强度试验为主的综合分析法、蠕变曲线逐步外推法和基于蠕变-疲劳损伤的方法等几种剩余寿命预测方法,并对相关方法做了简要评述。

服役10万小时超高压蒸汽管线剩余寿命分析

对某石化公司材质为STPA23的超高压蒸汽管线进行材料性能试验研究,测定了该管线的拉伸强度、冲击功、断裂韧性和持久强度,并根据持久强度值推测出该管线的剩余寿命大约为13年。

备用天然气管道剩余寿命研究

采用美国改进的B31G准则对腐蚀备用管道剩余强度进行了计算,腐蚀管道的最大安全压力为14.14 MPa,腐蚀管道的爆破压力18.63MPa,最大腐蚀深度为8.636 mm,最小允许剩余壁厚1.364 mm。根据改进的B31G准则最大腐蚀深度应修正为8 mm,最小允许剩余壁厚2 mm。腐蚀管道剩余寿命计算采用局部腐蚀计算模型,最大允许缺陷深度H_(max)=6.1 mm,最小允许剩余壁厚为5.49 mm,管道设计压力为7.0 MPa腐蚀管道的剩余寿命为4.84年。若设计压力降至5.0 MPa和3.0 MPa时,在现场堆放年限为6.91和7.5年就完全报废。根据最大腐蚀深度将管道降级为实际壁厚8.3 mm来使用,则计算出降级使用后的管道使用年限为15.8年。

炼化装置压力管道均匀腐蚀剩余寿命的预测和探讨

随着炼化装置原油的多样化和劣质化,为预防腐蚀事件的发生,企业常需要进行材质升级,剩余寿命的预测可以帮助企业合理选材。剩余寿命的预测需要依靠大量数据支撑,针对一些炼厂实际存在的数据缺乏问题,列出了4种不同数据完整程度下剩余寿命的预测方法,并通过实例分析表明设计壁厚的保守性以及剩余寿命预测对材质更换或升级的重要性。