[发明专利]电站锅炉P91耐热管道蠕变寿命评估方法

摘要

本发明涉及一种电站锅炉P91耐热管道蠕变寿命评估方法,包括以下步骤：步骤1)，在主蒸汽管系中选取一定数量的部位设置蠕变测点；步骤2)，利用管壁端面上表现的三向应力状态计算，所述三向应力状态为周向应力σ1，轴向应力σ2，径向应力σ3；步骤2)，求解蠕变测量管段的应力，根据蠕变变形寿命损耗法进行寿命预测，计算主蒸汽管的相对蠕变变形量和极限相对蠕变变形量。本发明在三向应力状态下，各个应力都会使主蒸汽管产生蠕变变形和蠕变损伤，用等效蠕变变形表征三向应力的综合作用结果，因此等效蠕变变形计算蠕变寿命损耗和进行寿命预测壁单独地以轴向蠕变变形更符合实际、也更加准确。

主权项

一种电站锅炉P91耐热管道蠕变寿命评估方法，其特征在于，包括：在主蒸汽管系中选取预定数量的部位设置蠕变测点；利用管壁端面上表现的三向应力状态计算，所述三向应力状态为周向应力σ1，轴向应力σ2，径向应力σ3；计算公式如下：σ1=Pr2rw2-rn2(1+rw2r2),σ2=Pr2rw2-rn2+σZHW+σw,σ3=Pr2rw2-rn2(1-rw2r2),]]>其中，rn为主蒸汽管系内径，rw为主蒸汽管系外径，r为主蒸汽管系的蠕变测点半径；P为工作压力，σZHW为持续外载轴向应力，σw为持续外载当量应力；在三向应力的作用下相应产生三向蠕变变形，所述三向蠕变变形为周向蠕变变形ε1，轴向蠕变变形ε2，径向蠕变变形ε3，上述三向应力状态的综合作用相当于等效应力σe的作用，其蠕变速度为等效蠕变应变速度蠕变应变为等效蠕变εe，支配管道蠕变断裂的应力是Von.Mises等效应力σe，其表达式为：蠕变应力个分量与应力的关系为：蠕变应力速度各分量与应力的关系为： 三向应力状态下，等效应力与等效蠕变应变速度的关系为其中K、n是与测试温度、材料P91有关的常数；求解蠕变测量管段的应力，根据蠕变变形寿命损耗法进行寿命预测，其表达式为：其中，εi，εci分别为在i运行参数下主蒸汽管的相对蠕变变形量和极限相对蠕变变形量。