004 汽轮机部件寿命管理-李耀君.pdfVIP

TPRI 电厂设备寿命管理及状态监测技术研讨班 汽轮机部件的失效与寿命管理汽轮机部件的失效与寿命管理 汇报人：汇报人： 李耀君李耀君 西安热工研究院有限公司 二○○六年十月 TPRI 目录目录 ? 汽轮机部件的失效特征 ? 汽轮机部件的老化与损伤 ? 老化定量评定与寿命评估 ? 汽轮机部件的寿命管理 TPRI 研究背景研究背景 ? 提高机组寿命管理水平，降低事故率， 迫切需要更深入地研究我国各种汽轮机 转子钢及汽缸材料的疲劳、疲劳——蠕 变特性和蠕变特性，并开发新的寿命诊 断技术。 TPRI 研究背景研究背景 ? 开发汽轮机部件寿命管理系统提高电厂 运行和维修水平 ? 对汽轮机部件常用材料的老化及损??规 律进行研究，开发相应的诊断技术 TPRI 汽轮机部件主要的失效方式汽轮机部件主要的失效方式 ? 大轴弯曲和断裂; ? 叶片断裂; ? 叶轮键槽和轮缘开裂; ? 轴颈和轴瓦损坏; ? 高温螺栓断裂 TPRI 汽轮机转子断裂汽轮机转子断裂 TPRI 汽轮机转子开裂形貌汽轮机转子开裂形貌 TPRI 转子轴颈表面裂纹转子轴颈表面裂纹 TPRI 汽轮机转子中心孔开裂汽轮机转子中心孔开裂 TPRI 汽轮机转子材料的老化汽轮机转子材料的老化 TPRI 阀门螺栓断裂现场阀门螺栓断裂现场 TPRI 主要技术特点主要技术特点 ? 汽轮机部件疲劳特性及老化规律研究 ? 汽轮机材料老化特性及诊断技术研究 ? 转子钢表面受损状态下安全评定及修复延 寿技术研究 ? 汽轮机部件寿命诊断管理系统开发 TPRI 主要技术特点主要技术特点 ? 形成了汽轮机寿命评估新技术 1. 系统地对转子钢材料进行了疲劳、蠕变 及疲劳-蠕变交互作用的实验研究。 2. 在国内首次开展了40CrNiMoA联轴器螺 栓钢的扭转疲劳、轴向低周疲劳特性实 验研究，提出了相应的疲劳寿命损耗模 型 TPRI 主要技术特点主要技术特点 3. 综合考虑汽轮机转子材料的高温时效转 变、材料软化对汽轮机转子使用寿命的 影响、材料脆化对汽轮机转子残余寿命 的影响，提出了汽轮机部件剩余寿命的 综合评价方法。 4. 在国内首次对2Cr11NiMoVNbNB汽缸螺 栓钢进行了不同温度和应力水平下的蠕 变实验，并提出了相应的蠕变模型。 TPRI 主要技术特点主要技术特点 ? 完成了汽轮机部件寿命诊断管理系统的开 发与应用 TPRI 转子钢材料老化与损伤规律的研究转子钢材料老化与损伤规律的研究 ? （1）转子寿命与材料的疲劳、蠕变等力学性 能有很密切的关系。 ? （2）转子的低周疲劳特性的试验研究。 ? （3）转子材质软化性能与寿命预测的无损诊 断技术。 ? （4）转子材料的脆性转变温度FATT的研究。 ? （5）汽轮机转子寿命诊断诊断方法和评价系 统研究。 TPRI 汽轮机叶根部位的应力、温度分布汽轮机叶根部位的应力、温度分布 TPRI 汽轮机转子材料的高温时效转变汽轮机转子材料的高温时效转变 30Cr2MoV钢 28CrNiMo1V钢 270 HV 270