[发明专利]电站锅炉高温部件蠕变寿命预测方法

说明书

本发明提供了一种电站锅炉高温部件蠕变寿命预测方法。该方法包括以下步骤：采用微取样设备，利用电火花切割方法，在电站锅炉高温部件的表面沿环向或轴向切取样品；测量样品中的第二相总量的质量百分含量，第二相包括M₂₃C₆相、Laves相和MX相；将第二相总量的质量百分含量带入公式I中，计算得出的t_r‑t的值即为电站锅炉高温部件的蠕变剩余寿命。本发明提供的上述寿命预测方法，无需进行长时的持久试验，实效性好、对部件破坏性小、安全高效、经济可靠。

技术领域

本发明涉及设备寿命检测技术领域，具体而言，涉及一种电站锅炉高温部件蠕变寿命预测方法。

背景技术

我国超临界电站锅炉装机容量已跃居世界第一，高参数大型化是目前大型电站锅炉主要特征，电站锅炉是火力发电的心脏，其可靠运行与国民经济息息相关。我国超临界机组主要采用引进加自主消化的技术路线，由于发展迅猛、消化不足以及管理经验欠缺等原因，导致目前故障频发，运行可靠性统计表明，随着机组投运时间的延长，可靠性指标呈现逐年下降的趋势。电站锅炉的高温部件(通常为耐热钢材料，比如马氏体耐热钢)长期在高温、高压下运行，其材料随着时间的增长会出现材质劣化产生蠕变损伤，主要高温部件损坏事故时有发生，安全隐患增多。因此，对于电站锅炉高温部件的蠕变寿命预测，已成为目前电厂迫切需要解决的问题之一。

电站锅炉高温部件的蠕变寿命分析，国内外多采用Larson-Miller参数法及其衍生方法、无损检测方法、与蠕变过程相关的方法等。Larson-Miller参数法及其衍生方法，通过提高温度和应力的加速蠕变断裂试验，来估算较低温度及应力条件下的长期蠕变强度，此种方法需要进行长时的持久性能试验，具有破坏性，并且时效性差，预测的寿命结果较为保守，外推精度也不高；无损检测方法以超声检测为主，材料在高温、应力和环境共同作用下长期服役会受到损伤，在材料内部产生微小的裂纹，或者在材料内部使物理性质发生变化，这些材料变化都会使超声传播发生相应的变化，利用这种变化来找出材料损伤与超声波特性变化的相关性来评价材料的剩余寿命。通过无损检测方法进行寿命分析，误差非常大，实际应用意义不大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电站锅炉高温部件蠕变寿命预测方法，以解决现有技术中对电站锅炉高温部件的蠕变寿命进行预测时存在破坏性、准确性不足的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电站锅炉高温部件蠕变寿命预测方法，其包括以下步骤：采用微取样设备，利用电火花切割方法，在电站锅炉高温部件的表面沿环向或轴向切取样品；测量样品中的第二相总量的质量百分含量，第二相包括M₂₃C₆相、Laves相和MX相；将第二相总量的质量百分含量带入下述公式I中，公式I中，t为电站锅炉高温部件的已运行时间，t_r为电站锅炉高温部件的蠕变总寿命，y为样品中的第二相总量的质量百分含量，x₀、y₀、A₁表示与电站锅炉高温部件的材料相关的常数；

根据公式I计算得出的t_r-t的值即为电站锅炉高温部件的蠕变剩余寿命。

进一步地，公式I中，-0.82≤x₀≤-0.37，1.63≤y₀≤3.54，-1.214≤A₁≤-0.719。