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主蒸汽管道失效分析与寿命预测

朱敏  
【摘要】: 随着我国对电力需求的日益增长以及机电设备的复杂化,相应的对机电设备可靠性和安全性的要求越来越高,开展机电设备的失效与预测分析对提高企业的经济效益和技术管理水平具有十分重要的意义。以蠕变性能作为设计指标的主蒸汽管道是发电厂的关键部件,由于长期在高温高压的恶劣工况下运行,容易发生材质老化和损伤积累,突发性事故也会频频发生,给企业职工的生命安全和国家财产带来严重威胁,因此对主蒸汽管道进行失效分析与寿命预测尤为迫切和重要。本文作者结合工程实例,对主蒸汽管道的失效模式、影响运行寿命的主要因素以及寿命预测的方法进行了较为系统的分析,为发电厂主蒸汽管道的寿命管理提供了理论依据和分析方法,以达到预防和降低事故、减少损失的目的。 第一章绪论主要是从大量主蒸汽管道失效实例着手,系统分析了主蒸汽管道失效分析与寿命预测研究的现状和进展,从而确定研究方向和内容。 第二章为主蒸汽管道失效形式分析。根据主蒸汽管道失效因素、失效机理、失效发展过程、失效临界条件、失效后果等几个方面,确定了主蒸汽管道失效的五种形式,即脆性失效、韧性失效、高温失效、疲劳失效和蠕变失效,并对每种失效形式的过程和特征进行了分析。 第三章为主蒸汽管道失效分析研究。为了获得对失效事故确切无误的综合判断,必须将科学研究和工程实践有机地融合,在此基础上研究制定出主蒸汽管道失效分析的步骤和方法,并对所涉及的具体技术细节进行了分析,从而避免失效分析工作出现杂乱、重复、遗漏和局限。 第四章为主蒸汽管道失效分析实例。采用扫描电镜技术、X射线衍射技术、金相观察、机械性能测试等技术手段和失效分析方法,以某火力发电厂己服役12万余小时的主蒸汽管道为例,对其严重的爆断事故进行了失效分析,确定了管道失效的主要原因是与管道焊接的阀体存在大量的材质缺陷和结构缺陷。 第五章为主蒸汽管道寿命预测研究。首先对影响主蒸汽管道运行寿命的因素进行研究,影响主蒸汽管道运行寿命有持久极限、蠕变极限、疲劳极限等内在因素和温度、应力、启停次数和调峰等外在因素;进行了主蒸汽管道在蠕变失效和蠕变—疲劳交互作用失效两种形式下寿命预测方法的研究,确定了每种寿命预测方法适用的范围;确定了主蒸汽管道寿命预测的步骤。 第六章为主蒸汽管道寿命预测实例。采用试验分析手段、理论计算和寿命预测方法,以某火力发电厂一条服役已超过设计寿命10万小时的主蒸汽管道为例,对发生过爆炸断裂事故主蒸汽管道的剩余寿命进行了预测分析。预测分析 武汉理工大学硕士论文 一 表明:在消除阀体的材质和结构缺陷后,主蒸汽管道的剩余寿命为9万小时。 第七章为全文的总结。


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