含环向减薄缺陷主蒸汽管道蠕变应力变化规律研究

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含球面凹坑缺陷压力管道的高温蠕变应力分析

第３２卷第２期２１００年３月
ＡＦＮＮＩＧＵ业Ｅ大Ｔ学ＦＥＨＯ（Ｇ科ｔａＳｉｃＥｉｎＬ南Ａ京Ｎ工ＮＶＲＩＣＮＬ自Ｙ（ａｒ）ｎｄｉ）ＯＪＩＳＹＯ学报Ｏ然Ｎ学ｌｃｅｔＴｕ版ｅｏ
Ｖ１２ｏｏ３Ｎ．．２
Ｍａ．２０ｒ０１
含球面凹坑缺陷压力管道的高温蠕变应力分析
生建文，小华，吉林，昌玉贺薛周
（南京７业大学机械与动力工程学院，－江苏南京２００）１０９
摘要：通过大型有限元分析软件ＡＡＵＢＱＳ对在蠕变条件下运行、内压作用含凹坑缺陷管道进行有限元数值模受
拟，获得蠕变应力重分布的变化过程．果表明：结含局部凹坑缺陷管道，由于受结构不连续和高温条件的影响，致导应力水平提高，低了管道的承载能力．时，高温环境下，力最大位置和应力集中系数最大位置可能会随蠕降同在应
Ａｂｓｒｃ：ｅｃｅｐｓｒｓｆｔｐｔｏａｉｕｄｒｐｅｓｒｓｓｍｕａｅｙｔｅｆｎｔｌｍｅｔａｔａｔＴｈｒｅｔｅｓｏｈｅｐｉｅｗｉｈｌｃｌｐｔｎｅｒｓｕｅｗａｉｌｔｄｂｈｉｅｅｎ－ｉｅ
（ｏｌｆｅｈｎｃｌｎｏｅｎｉｅｉｇＮｎｎｎｖｒｉｆｅｈｏｏｙＮｎｉｇ１０９ＣｉａＣｌｇｏＭｃａｉｄＰｗｒｇｅｒ，ａｊｇＵｉｅｔｏＴｃｎｌ，ａｊ００，ｈ）ｃａａＥｎｎｉｓｙｇｎ２ｎ

主蒸汽管道蠕变测量方法及应用

主蒸汽管道蠕变测量方法及应用(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除摘要：通过在主蒸汽管道上设置蠕变测量标记的方法对主蒸汽管道的蠕变状况进行监测，为管道的安全运行和鉴定管道使用寿命提供相应的依据。

关键词：主蒸汽管道；蠕变测量标记；蠕变应变；蠕变速度中图分类号：tm621 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2016）24-0187-030 引言蠕变是指材料在高温变形过程中形成的在扫描电子显微镜下放大1000倍以上10000倍以下可观察到的微观缺陷，这些缺陷主要是微裂纹和微孔洞，它往往对材料的性能产生不利的影响，因此需要对高温状态下工作的材料进行蠕变监督。

四川石化自备电站计划于2016年进行1#汽轮机组揭缸检修，本次大修内容包括主蒸汽管道的蠕变测量，并将测量结果记录、储存，为管道蠕变监督提供相应的科学依据。

1#汽轮机组的主蒸汽管道（dn200）在工作温度535℃、操作压力的条件下间断长期运行达10000h，其蠕变测量尤为重要。

通过定期进行蠕变测量和数据分析，及时掌握主蒸汽管道的蠕变规律，保障管道安全运行。

1 主蒸汽管道蠕变测量标记的设置蠕变测量截面蒸汽管道上固定用于测量蠕变的截面，在该区域设置了蠕变测点或蠕变测量标记，称蠕变测量截面。

四川石化自备电站1#汽轮机组的主蒸汽管道的每一直管段上，设置有一个蠕变测量截面。

测量截面的位置离焊缝或支吊架距离不得小于1m，至弯管起弧点不得小于。

对需要经常测量及难搭架子的蠕变测量截面处，应有固定的测量平台。

蠕变测量标记方法蠕变测量可用蠕变测点测量方法或蠕变测量标记方法，对一些在焊接测点座时易出裂纹的高合金钢管道及厚壁钢管，应选择蠕变测量标记方法。

本文使用蠕变测量标记的方法对1#汽轮机组的主蒸汽管道进行蠕变测量。

蠕变测量标记测量方法是用因瓦合金制作的钢带尺缠绕在管道测量截面外表面上来测量该表面的周长。

某含超标缺陷蒸汽管道的合于使用评价

4
Ф219×6
MT、RT
W19，未焊透，整条，H=2.0 最小壁厚：6.33mm
5 圣佳段蒸 Ф219×6 MT、RT
W5，内凹，整条，H=2.0 最小壁厚：6.08mm
6
汽管道
Ф219×6 MT、RT
W6，未焊透，整条，H=2.0 最小壁厚：5.86mm
本次检测发现的缺陷，产生在安装的焊接过程中，为原始制
某电厂两条蒸汽管道，经定期检验，发现存在超标缺陷，用户要求进行合于使用评价，评价过程如下：
1. 缺陷参数检验共发现 6 处超标缺陷，超标缺陷情况详见表 1。
表 1 超标缺陷列表
根据 CAESAR Ⅱ计算结果，一次应力、二次应力均在其许用应力范围内。利用 ANSYS 有限元分析软件建立管道局部应力状态分析模型，如图 2 所示。
2012
[2]GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》，中国
国家标准化管理委员会，2004
[3]《中外常用金属材料手册》，陕西省标准化情报研究所，
1984
[4] 洪起超 . 工程断裂力学基础 . 上海交通大学出版社 , 1987
·186·
4 焊接缺陷安全评定 4.1 缺陷对无损检测发现的超标缺陷进行断裂安全评定，选取最大的缺陷进行安全评定即可。根据表 1 的探伤结果，W5 缺陷处为内凹，其不符合 GB/T19624-2004 标准 5.8.1.2 的关于凹坑评定的限定条件 [2]，按平面缺陷评定。现选取最大的缺陷 W6 进行安全评定。 4.2 断裂评定图安全评定按 GB/T19624-2004 标准中的常规评定方法，采用通用失效评定图评定。
图 1 蒸汽管道管系模型图 2 缺陷位置局部应力分析模型

火力发电厂金属监督实施细则

⽕⼒发电⼚⾦属监督实施细则⽕⼒发电⼚⾦属技术监督实施细则1总则1.1为保证我⼚⾦属技术监督范围内各种⾦属部件的运⾏安全和⼈⾝安全，根据中华⼈民共和国国家经济贸易委员会颁发的DL438-2000《⽕⼒发电⼚⾦属技术监督规程》和原电⼒部颁发的电安⽣[1996]430号⽂《电⼒⼯业技术监督⼯作规定》及国电发[2000]589号《防⽌电⼒⽣产重⼤事故的⼆⼗五项重点要求》，制定本细则。

1.2⾦属技术监督是电⼒⽣产、建设过程中技术监督的重要组成部分，是保证⽕⼒发电⼚安全⽣产的重要措施，要从设备设计、选型、制造、安装、调试、试运⾏、运⾏、停⽤、检修、设备改造等各个环节进⾏全过程技术监督和技术管理。

1.3⾦属技术监督的⽬的是通过对受监部件的检测和诊断，及时了解并掌握设备⾦属部件的质量情况和健康状况，防⽌由于选材不当、材质不佳、焊接缺陷、运⾏⼯况不良、应⼒状态不当等因素⽽引起的各类事故，减少⾮计划停运次数，保证⼈⾝安全，提⾼设备安全运⾏的可靠性，延长设备的使⽤寿命。

1.4⾦属技术监督要依靠科学进步，采⽤和推⼴成熟、⾏之有效性的新技术、新⽅法，不断提⾼⾦属技术监督的专业⽔平。

1.5⾦属技术监督必须贯彻“安全第⼀、预防为主”的⽅针，实⾏专业监督与群众监督相结合的⽅法，实⾏全过程监督。

1.6本制度适⽤于全⼚与⾦属技术监督范围内部件有关的各单位和各⼯程技术⼈员。

引⽤标准DL438-2000《⽕⼒发电⼚⾦属技术监督规程》DL612-96《电⼒锅炉压⼒容器监察规程》DL647-98《电⼒锅炉压⼒容器检验规程》DL439-91《⽕⼒发电⼚⾦属紧固件技术导则》DL441-91《⽕⼒发电⼚⾼温⾼压蒸汽管道蠕变监督导则》华北电⼒⾦属技术监督制度2⾦属监督管理的内容2.1⾦属监督范围2.1.1⼯作温度⼤于和等于450℃的⾼温承压⾦属部件（含主蒸汽管道、⾼温再热蒸汽管道、过热器管、再热器管、联箱、阀壳和三通），以及与主蒸汽管道相联的⼩管道。

管道失效分析和对策措施

浙江钱清发电有限责任公司管道失效隐患分析及防范对策前言：本文结合公司#1、#2机组管道安装情况，对管道设计、安装存在的不足可能导致的失效类型进行了分析，提出了解决失效隐患的改进措施。

一、管道的损坏现象主要有以下几种形式『1』：1. 蒸汽管道的高温蠕变疲劳损坏。

主要发生在蒸汽温度高于480摄氏度的主蒸汽管道、再热热段蒸汽管道及一些高温的承压部件如：异种钢焊缝、弯头、阀门、三通等部件，由于存在较高的热应力而容易因蠕变疲劳提前失效。

这些部件的使用寿命主要由材料的高温蠕变强度及部件承受的应力所决定。

2. 管道过载荷引起的损坏。

如果实际载荷超过了计算假设的热负荷、静力学和动力学数据，则发生了过载荷行为。

原因可能有：1) 调节装置失灵。

2) 冷却水管道、喷水管道及阀门尺寸选择错误。

3) 水击、凝结水冲击。

如管道水击或汽锤引起管道的变形、断裂损坏。

此种损坏现象主要发生在管道投运时疏水不尽所致。

我公司对外供热母管曾经发生一起水击，导致多处管道脱离支架。

长兴发电有限责任公司＃2炉再热热段管道在冲管时发生水击现象，导致管道多处变形，吊架损坏。

4) 压力冲击5) 形状错误或不佳，尤其是承受蠕变应力的部件6) 负荷过渡方式错误7) 封闭的介质液体受热8) 支吊错误或失灵9) 材料错误3. 管道振动引起的损坏。

振动可引起断裂或摩擦部位的管道断裂。

引起管道振动的原因主要与管道及支吊系统的设计维护有关。

4. 管道及接管座的热疲劳损坏，包括母管管孔处的热疲劳裂纹。

主要发生在喷水减温器、喷水减温减压阀及喷水阀后管道及存在滞留蒸汽管道的管孔及接管座上，热疲劳裂纹产生的机理如下：蒸汽管道支管中存在滞留而引起水滴落在该管壁上的情况时，由于水和蒸汽间存在着巨大的温度差，介质接触表面产生很高的表面应力，引起管道内壁形成网状（或放射状）裂纹，如图1（北仑电厂再热热段至低旁暖管管道角焊缝上裂缝）和图2（某电厂再热器微量喷水减温器后管道内壁网状裂纹）所示。

工业蒸汽管道存在的问题及检验方式解析

工业蒸汽管道存在的问题及检验方式解析摘要：蒸汽管道的选材不当，设计不合理，受原缺陷影响蒸汽管道的正常运行，它还必须承受蒸汽热负荷、压力的负荷、交变温度、设备的振动和管道周期性负荷变化的干扰，可能存在材料的劣化、应力脆性断裂、疲劳破坏、腐蚀变薄、蠕变开裂等损伤形式；当蒸汽管道的轴向长度较大时，在外力和蒸汽的共同作用下，管壁热应力很容易失去稳定性。

管道需要就地安装，质量难以保证。

根据《在用工业管道定期检验规程》的要求，在压力管道的定期检查中，需要进行数据的验证、外观和布局的检查、承压构件的检查、振动和泄漏的检查、绝缘检查、管道壁厚度的测量、焊缝位置的无损检测、安全附件的检查等。

本文根据工业蒸汽管道检验中的实际情况，进了相关的总结。

关键词：工业蒸汽管道；问题；检验方式1蒸汽管道的设计要点（1）对于蒸汽管道，在配置时应该特殊注意管道的直径，在设计时严格的执行相应的技术规范以及施工标准等，只要在蒸汽管道中，能够达到其介质流速的直径需求就可以了。

一般来说，如果管道的直径很大，就会增加施工的成本，并且还会损失很多的蒸汽热量，对冷凝水的回收也会不理想。

不过当直径的范围比较小时，在管道中蒸汽的流速就会加快，由于蒸汽的流速比较快，蒸汽压降会迅速的增强，很容易导致生产末端缺压。

由此得知，在设计蒸汽管道时，应用管道的直径不要过大，也不要过小，其直径适中最好，进而保证管道直径的适应性。

对管道进行安装时，应该结合压力的相关需求来设计蒸汽管道，这样有效防止了蒸汽管道的损坏问题。

（2）对于Ⅱ补偿器来说，在蒸汽管道中，Ⅱ型补偿器是一个十分重要的设备，且具有一定的特殊性，通过其合理的安装，可以充分吸收管道中的高温膨胀。

对其进行设计时，应该准确计算出Ⅱ型补偿器的安装位置，还要科学的规划、布置。

就小型的补偿设备来看，设备的安装位置应该达到相应的安装标准，设备的连接口连接于集箱的压管道，进而保证压力蒸汽管道设计的有效性，提高施工的质量、效率，尽可能避免出现水锤的现象。

乌沙山锅炉点检考试(含答案)

姓名：浙江大唐乌沙山发电有限责任公司锅炉点检员素质考试得分：一选择题（每题1分，共20分）1、发电厂基本热力循环是（C）。

（A）再热循环；（B）回热循环；（C）朗肯循环；（D）自然循环。

2、水在水泵中压缩升压，可看着是（B）（A）等温过程；（B）绝热过程；（C）等压过程；（D）都不是。

3、流体在管道内流过孔板后会造成（C）。

（A）流速降低；（B）温度降低；（C）压力降低；（D）流量降低。

4、锅炉炉膛内的传热方式主要是（B）。

（A）对流传热；（B）辐射传热；（C）传导传热；（D）对流传热+传导传热。

5、水冷壁分成多个单独循环回路的目的是（C）。

（A）防止水冷壁管爆破时所有锅内水从爆口处泄漏；（B）解决个水冷壁管之间流速大小不均的问题；（C）防止水冷壁管之间热偏差过大造成设备损坏；（D）以上原因都不是。

6、高温过热器氧化皮厚度超过0.6~0.7mm，应做割管后的金相检查；氧化裂纹深度超过3~5个晶粒者，应予（B）。

（A）热处理；（B）换管处理；（C）重点监视；（D）继续使用。

7、一般地，造成屏式过热器爆管的主要原因是（D）。

（A）材质差；（B）运行环境温度高；（C）管内换热差；（D）热偏差。

8、锅炉停用期间应采取保护措施，防止汽水系统金属内表面遭到（A）。

（A）溶解氧的腐蚀；（B）碱性腐蚀；（C）运行中加入药剂的腐蚀；（D）酸性腐蚀。

9、采用提高风机转速来达到增容的目的时，其风机所提高的转速一般不应超过（B），否则易损坏风机。

（A）原转速的5%；（B）原转速的10%；（C）原转速的15%；（D）原转速的16%。

10、某一风机转子由于质量不平衡，致使风机转子不能在任意位置都保持稳定，这种现象叫（A）。

（A）静不平衡；（B）动不平衡；（C）动静混合不平衡；（D）动平衡。

11、故障检修是指设备在发生故障或其他失效时进行的（B）。

A 计划检修B 非计划检修C 临时检修D 抢修12、造成火力发电厂效率低的主要原因是（A）。

压力管道检验缺陷分析及防止措施

压力管道检验缺陷分析及防止措施[摘要]压力管道与锅炉压力容器相比正式纳入安全管理与监察规定时间相对较短，但其事故危害性不容忽视。

压力管道在实际使用过程中，由于设计、制造、安装及运行管理中存在各类问题，管道的破坏性事故时有发生，在检验中发现的压力管道缺陷要进行缺陷分析和制定相应防止措施，以减少压力管道事故的发生。

【关键词】压力管道；检验缺陷分析；腐蚀破坏；破坏防止措施《特种设备安全技术监察条例》将压力管道定义为“利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道”。

压力管道在实际使用过程中，由于设计、制造、安装及运行管理中存在各类问题，管道的破坏性事故时有发生。

这些压力管道事故严重危及人身安全，因此必须加强使用中的规范管理和有效检验检测。

以防止压力管道在运行过程中发生破坏。

在压力管道检验过程中,发现压力管道存在缺陷,损坏,需要进行修理,改造的,按要求填写检验案例并进行相应分析。

2010年在对石家庄某单位管理范围内铁路56宿舍换热站至锅炉房用饱和蒸汽供热管道的直埋部分检验中发现严重腐蚀，管子、管件全面减薄，局部管段出现泄露进行过截管更换，需要进行修理改造，特编写检验案例分析，针对该管段缺陷进行分析。

一、压力管道检验缺陷分析1、检验缺陷概况该管道于1992年9月安装，1992年11月投入使用，由铁路基建工程段锅炉房（安装两台4吨蒸汽锅炉）引入铁路56宿舍换热站，全长562米，管道使用∮159×6mm无缝管，采用氢凝漆防腐层，聚氨酯保温层，玻璃丝布刷玻璃钢保护层，敷设方式为直埋敷设和局部架空敷设方式，使用参数为0.6MPa/164℃/饱和蒸汽，管道类别为GC3，该管段使用登记证编号为管冀SJW06502，在检验中了解到该段管道穿越石家庄铁路基建工程段内道路的埋地部位于2010年供暖期间发生过泄露损坏后截管更换抢修，选择该损坏部位及附近管段开挖抽查，在管道截管更换附近部位发现管道玻璃丝布玻璃钢保护层玻璃钢涂刷不均匀，去除保护层和保温层后发现外表面油漆剥落、腐蚀严重，腐蚀坑深1-2mm,管道打磨光滑后用超声波测厚仪进行壁厚测定实测最小厚度2.2mm，土壤进行PH值测试呈酸性。

安全状况登记评定

• 1.安全状况等级工业管道的安全状况，用安全状况等级来表示。

安全状况等级划分为1级、2级、3级和4级四个等级。

安全状况等级为1级的工业管道的状况相当于标准状态；2级满足合乎使用条件；3级则是监控使用状态；安全状况等级为4级则予以整改或更换。

安全状况等级的评定：安全状况等级以各评定项目中等级最低者作为评判级别。

如果在检验中发现的问题已经处理，则按照处理后的状态确定安全状况等级。

《定检规》并未将技术资料是否齐全作为评定安全状况等级的依据（附件一在实质上应是《压力管道使用登记管理规则》（2003）的内容，由于该规则尚未颁布，因此本规程将其作为附录，是为了开展工作和查阅上的方便）。

对在用工业管道，无论其技术资料的情况如何，都可以通过检验基本补全，并按“基本齐全”对待。

• 2.位置不当当管道的位置不符合安全技术规范和国家标准的规定时，不但造成维修、检验上的不便，而且失效后果较严重。

在大部分情况下，管道位置不合理不影响管道发生事故的可能性，但在一定的情况下，可能因为管道的位置不合适从而使被检验的管道由于其它管道或设备的问题而产生失效。

《定检规》第四十四条（一）位置不当1.当管道与其他管道或相邻设备之间存在碰撞及摩擦时，应进行调整，调整后符合安全技术规范的，不影响定级；否则，可定为3级或4级；2.管道位置不符合安全技术规范和现行国家标准的要求，应进行调整。

受条件限制，无法调整的，应根据具体情况定为2级或3级，如对管道安全运行影响较大，应定为4级。

• 3.不合理结构工业管道的结构不符合有关法规和标准的要求或存在问题时，在有些情况下对其安全性能影响很小，这通常发生在管道原来的安全系数很大的情况下；但在另一些情况下，则严重影响其安全性能。

《定检规》第四十四条（二）不合理结构管道有不符合安全技术规范或者设计、安装标准的不合理结构时，应进行调整或修复，调整或修复完好后，不影响定级；如一时无法进行调整或修复，对于不承受明显交变载荷并且经全面检验未发现新生缺陷（不包括正常的均匀腐蚀）的，可定为2级或3级；否则，应对管道进行安全评定，经安全评定确认不影响安全使用的，则可定为2级，反之则可定为3级或4级。

压力管道应力分析

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2、管子壁厚计算（GB 50316) （1）管子计算壁厚ts 承受内压管子计算壁厚公式： ts= PD0 / (2[σ ]tEj+ PY) 式中： ts 管子的计算壁厚, mm; P 管子的设计压力 MPa; D0 管子的外径， mm; Ej 焊接接头系数; [σ ]t 管子材料在设计温度下的许用应力, MPa。 Y 考虑温差应力影响的系数
• ts= PD0 / (2[σ ]tEj+ PY)
• （3）许用应力[σ ]t （GB 50316 ，P102) • 许用应力的选取要考虑四方面的因素: • 材料、使用状态、厚度范围、设计温度 • （4）焊接接头系数Ej（GB 50316 ，P21) • Ej ≤1.0
3、不同性质的载荷对管道安全的影响有很大差别例如：（1）随着管内介质压力的增加，管壁的应力水平会不断加大，直至破坏，这种状态称为应力没有自限性。（2）随着管内温度增加，由于有约束存在，管壁的应力水平也会加大，但当达到一定程度时，如材料屈服，由温差产生的应力会逐渐降下来，这种性质成为应力具有自限性。
• 当管壁的厚度与管直径相比较小时，在半径方向的挤压应力σ r可以忽略不计，管壁内只有两个方向的主应力，称为两向应力状态或平面应力状态，反之，称为三向应力状态或平面应力状态
• （2）薄壁管与厚壁管 • 当管道外径/内径1.2时，管道称为薄壁管，应力分布为两向应力状态或平面应力状态。 • 反之称为厚壁管，应力分布为三向应力状态或平面应变状态。
e
内压折算应力或叫当量应力操作时，管道器壁的温度
• 2）管道在工作条件下，内压轴向应力和持续外载荷的验算 • 轴向应力除了内压外，外载荷如管道重量、部件重量、支反力也会在轴向产生弯曲应力与内压轴向应力叠加。 • 强度条件为，最大当量应力不超过材料在工作温度下的基本许用应力 • σ zhl ≤[σ ]t • 该公式的含义为： • 当以环向应力作为最大应力进行强度设计后，还应校核与环向应力垂直方向上的轴向应力是否满足要求，因轴向应力复杂。

【每日学习】详尽讲解锅炉四管泄露机理及案例（一）高温蠕变

【每日学习】详尽讲解锅炉四管泄露机理及案例（一）高温蠕变锅炉“四管”的失效形式及原理随着机组容量的不断增大，过热蒸汽的压力和温度也相应增高，出现的问题也越来越多，锅炉“四管” （过热器、再热器、水冷壁、省煤器）的泄漏尤其突出。

锅炉“四管”作为锅炉本体的主要部件，长期在高温、高速烟气等十分恶劣的环境介质中运行，在服役过程中会发生一系列材料组织与性能的变化，这些变化涉及蠕变、疲劳、腐蚀、冲蚀等多种方式，锅炉“四管”泄漏的失效类型和机理见下图为了避免阐明每种失效机理使文章过长，今天先着重介绍高温蠕变产生的泄露机理和案例，其他四管泄露失效机理在后续文章补充，欢迎大家关注，交流技术共同进步。

一、高温蠕变和相变蠕变是金属在恒定应力下发生缓慢而又连续的塑性变形现象，受热面管子的蠕变主要表现在随着高温高压运行时间的增加，耐热钢的组织慢慢发生变化，使钢的强度和屈服点降低，持久韧性下降，脆性增加，钢的蠕变极限和持久强度下降，寿命缩短。

主要失效现象为长期超温下的蠕变孔洞形成、材质老化、强度和韧性都严重下降，最后导致受热面管失效。

一般而言，碳素钢超过300℃后会出现蠕变现象，合金钢在超过400℃会出现蠕变现象。

珠光体耐热钢经正火＋高温回火后，钢的金相组织为铁素体片状珠光体。

在长期高温高压运行过程中，珠光体中的片状碳化物逐渐球化，并在晶界聚集长大，严重时形成双晶界。

珠光体球化分为五级，球化级别增加，组织老化程度加重，高温性能下降，剩余寿命缩短。

当珠光体球化达到五级，珠光体耐热钢处于严重组织老化程度，高温性能下降难以保证锅炉安全运行，应该及时换管。

珠光体耐热钢珠光体球化与碳化物聚集程度与温度应力密切相关，温度越高或应力越大，珠光体球化越严重，高温性能下降越快，爆管的可能性越大，下图为典型的12Cr1MoV 钢珠光体（也可称为贝氏体）球化。

受热面合金管蠕变产生的另外一种现象，高温高压运行过程中，合金元素在固溶体和碳化物之间产生再分配，主要是Mo从基体向碳化物中转移，使钢的热强性降低。

2024年A特种设备相关管理证考试题库及答案

2024年A特种设备相关管理证考试题库及答案试题11、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》第七条规定，特种设备生产、经营、使用单位应当遵守本法和其他有关法律、法规,建立、健全特种设备（）和（）责任制度，加强特种设备安全和节能管理，确保特种设备生产、经营、使用安全，符合节能要求。

（AC）A、安全B、岗位管理制度C、节能2、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》第八十四条规定,特种设备使用单位的特种设备存在严重事故隐患，无改造、修理价值,或者达到安全技术规范规定的其他报废条件，未依法履行报废义务,井办理使用登记证书注销手续的。

责令停止使用有关特种设备，处（）以上（）以下罚款。

（BC）A、二千元B、三万元C、三十万元D、二十万元3、【多选题】《中华人民共和国特种设备安全法》规定，特种设备使用单位应当建立（）等安全管理制度，制定操作规程，保证特种设备安全运行。

（BCD）A、财务管理B、岗位责任C、隐患治理D、应急救援E、清洁卫生4、【多选题】仅能检测表面开口缺陷的无损检测方法包括（）检测。

（BD）A、磁粉B、渗透C、涡流D、目视5、【多选题】关于电梯使用单位界定说法正确的是（）（ABCD）A、新安装未移交业主的电梯，项目建设单位是使用单位B、委托物业服务单位管理的电梯，物业服务单位是使用单位C、产权单位自行管理的电梯，产权单位是使用单位D、电梯用于出租的，出租期间，出租单位是使用单位6、【多选题】制造单位应当明示大型游乐设施（）的设计使用期限（AB）A、整机B、主要受力部件C、主要零部件D、核心部件7、【多选题】客运索道出厂时，应当随附安全技术规范要求的文件包括（）（ABC）A、设计文件和产品质量合格证明B、安装图纸和使用维护保养说明C、型式试验合格证明和无损检测报告D、制造监督检验报告8、【多选题】客运索道安装、改造、修理单位应当在验收后三十日内将安全技术规范要求的出厂文件（）等安装、改造、修理相关技术资料和文件移交使用单位存档。

蒸汽发生器传热管开裂失效分析及腐蚀机理研究

第１章绪论１．１概述自从１９５４年原苏联第一座核电站的建立和１９５５年美国核潜艇“舡鱼”号下水服役以来，压水堆核动力装置获得迅速的发展。

做为压水堆核动力装置的关键设备之一的蒸汽发生器也获得了很大的发展。

随着蒸汽发生器向高功率、大型化和系列化发展，对蒸汽发生器的安全可靠性方面的要求也在不断提高。

１．１．１蒸汽发生器在核动力装置中的地位和作用核动力装置是以核裂变能来产生动力的装置。

蒸汽发生器（ＳＧ）是核动力装置中一个非常重要的热量交换设备。

蒸汽发生器在核动力设备中的作用，如图１．１所示。

图１．１压水堆核动力装置简图在反应堆中，核裂变产生的热能传给冷却剂（水）。

高温高压水由主循环泵送到蒸汽发生器，放出热量后又被主循环泵打回反应堆，重新被加热后，再被送到蒸汽发生器中去。

这样周而复始就形成了闭式的循环回路—一回路。

在蒸汽发生器中，传热管内（或管外）一回路冷却剂的热量，通过管壁传给管外（或管内）工质（水），使之预热、蒸发（或预热、蒸发、过热）而产生饱Ｕ形管束上装设有支撑板，对管束起支撑和防振作用。

在管束周围装有套筒，将简体与管束隔开构成上升和下降通道。

在管束和套筒上方装设汽水分离器，多用旋叶式分离器做粗分离器，用双层布置带钩波形板分离器做细分离器。

给水管装在上简体下部，由给水接管和环形给水分配管组成。

在管板上方装设排污管。

运行中进行连续或定期排污可避免泥渣沉积和腐蚀介质在沉积物与传热管间的缝隙中浓缩，并防止在传热管上结垢，从而提高传热效率。

卜蒸汽出口管嘴２一蒸汽干燥器３一旋叶式汽水分离器４一给水管嘴５一水流６一防振条７一管束支撑板８一管柬围板９＿管柬１０－管板１１－隔板１２一冷却剂出口１３－冷却剂入口图１．２立式自然循环蒸汽发生器结构简图在一次侧，来自反应堆的高温高压冷却剂由下封头进口管进入进口水室，然后进入Ｕ形管，通过Ｕ形管柬将热量传递给二次侧工质。

放热后降低了温度的冷却剂流出Ｕ形管后，经过出口水室，再由下封头出口管流出，由主循环泵打回反应堆。

2023年中级注册安全工程师之安全生产技术基础自我提分评估(附答案)

2023年中级注册安全工程师之安全生产技术基础自我提分评估(附答案)单选题（共30题）1、物质的危险参数有燃点、闪点、自燃点、最小点燃电流比、最小引燃能等，下列关于此类参数叙述不正确的是（）。

A.闪点决定了物质的危险性，闪点越低火灾危险性越大B.自燃点是在规定试验条件下，可燃物质不需外来火源即发生燃烧的最低温度C.物质能够被点燃是因为达到了物质的最小引燃能D.物质能够被点燃是因为达到了物质的着火点【答案】 D2、（2017年真题）我国标准规定的额定漏电动作电流值分（）个等级。

A.12B.13C.14D.15【答案】 D3、静电危害是由静电电荷或静电场能量引起，静电电压可高达数十千伏.以上，容易产生静电火花。

下列关于静电危害说法中，正确是（）。

A.静电能量极大，可能会直接导致人死亡B.在某些生产过程中，静电物理现象会妨碍生产，导致产品质量不良C.静电剌激会使人产生恐惧心理但不会影响工作效率D.静电会产生过量辐射，可引起中枢神经系统机能障碍4、防护装置是能够提供保护物理屏障，具有许多保护功能，化工储罐区防火堤上安装能够防止储罐连锁爆炸时碎片飞出伤人，能够将碎片提前承接并包裹住防护装置，其功能体现是（）。

A.隔离作用B.阻挡作用C.容纳作用D.其他作用【答案】 C5、粉状乳化炸药生产工艺包括油相制备、水相制备、乳化、喷雾制粉、装药包装等步骤，其生产工艺过程存在着火灾爆炸风险。

下列关于粉状乳化炸药生产、存储和运输过程危险因素说法中，正确是（）。

A.粉状乳化炸药具有较高爆轰特性，制造过程中，不会形成爆炸性粉尘B.制造粉状乳化炸药用硝酸铵存储过程不会发生自然分解C.油相材料储存时，遇到高温、还原剂等，易发生爆炸D.包装后乳化炸药仍具有较高温度，其中氧化剂和可燃剂会缓慢反应【答案】 D6、按（）分，可将锅炉分为蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉。

A.用途B.载热介质C.热能来源D.锅炉结构7、（2019年真题）某化工技术有限公司污水处理车间发生火灾，经现场勘查，污水处理车间废水罐内主要含有水、甲苯、燃油、少量废催化剂（雷尼镍）等，事故调查分析认为雷尼镍自燃引起甲苯燃爆。

电厂锅炉“四管”泄漏的机理研究及解决措施

３．１应力断裂当钢材超过其额定温度运行时，材料强度明显下降，形成超温过热。超温过热分长期超温过热和短期超温过热两种，短时超温过热多是由于炉内热负荷分布不均，局部热负荷过高，影响管内汽水循环造成的，其温度一般超过钢材的下临界温度（ＡＣ１温度），使材料发生相变；长期超温是指管道长期处
道上。当炉内燃烧工况不佳时，。在水冷壁区域容易形成局部还原性气氛，在４５０ ℃时易发生反应生成疏松的ＦｅＳ，使其失去保护作用。３．４磨损
３电厂锅炉四管泄漏的主要类型及机理造成锅炉四管泄漏的原因很多，有垢下腐蚀、高温腐蚀、磨损、锅炉设计不合理、焊接缺陷等等，同时还与运行管理水平有关。锅炉不同部位的受热面，由于所用材质、所处环境不同，发生爆管的机理也各不相同。９Ｏ年代初，美国电力研究院（ＥＰＲＩ）在锅炉爆管机理和探索方面进行了多年研究，根据研究结果提出了各种腐蚀类型的的解决方案。按照锅炉爆管机理，ＥＰＲＩ将其分为６大类口】，即应力断裂、水侧腐蚀、烟气侧腐蚀、磨损、热疲劳、质量缺陷
盐型、硫化物型、氯化物型、还原性气体型等类型，其中最主要的是硫化物型腐蚀。发生高温腐蚀的硫主要来自煤粉中，煤中的硫一般以黄铁矿（ＦｅＳ，）、硫酸盐、有机物等三种形态存在。黄铁矿的硬度很高，磨煤机很难将其磨碎；又由于黄铁矿的比重与煤粉相比较大，炉内燃烧循环过程中易落到水冷壁管
对性得提出预防和控制措施。
关键词：电厂锅炉；管道泄漏；腐蚀；解决措施．中图分类号：ＴＭ６２１．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１．５５８６（２０１５）１６０２６５．０１

蒸汽管道温度损失计算及分析

bw k p g f CG t t k l t ∙-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式 1.1温损计算公式为：式中： —管道单位长度传热系数—管内热媒的平均温度—环境温度—热媒质量流量—热水质量比热容——管道长度由于计算结果为每米温降，所以L 取1m1.2.管道传热系数为式中：，—分别为管道内外表面的换了系数，—分别为管道（含保温层）内外径gk C m w ο⋅/pt C ︒kt C ︒G s Kg /C C Kg J ︒⋅/l m ∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπna wa C m w ο⋅2/nd wd mi λ—管道各层材料的导热系数（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。

—管道各层材料到管道中心的距离m2.1内表面换热系数的计算根据H.Hansen 的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=1.95;在75摄氏度时Pr=2.38;2.2外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中： —管道埋设处的导热系数。

—管道中心到地面的距离。

3.假设条件：C m w ο⋅/id 42.075.0Pr)180(Re037.0-≈=λnn n d a N ]1)2(2ln[22-+=wt wtwtw d h d h d a λt λthA. 管道材料为碳钢（）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数都趋近于36.7C.土壤的导热系数=0.6D. 由于本文涉及到的最大管径为0.6m ，所以取=1.8mE.保温材料为：聚氨酯，取=0.03F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取=0.042G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。

4.电厂实测数据为：管径为300mm 时，保温层厚度为：50mm ，保温外包皮厚度为：7mm ；管径为400mm 时，保温层厚度为：51mm ，保温外包皮厚度为：7.8mm ；管径为500mm 时，保温层厚度为：52mm ，保温外包皮厚度为：9mm ；管径为600mm 时，保温层厚度为：54mm ，保温外包皮厚度为：12mm ；%5.1≈w λC m w ο⋅/t λC m w ο⋅/th λC m w ο⋅/λC m w ο⋅/蒸汽管道损失理论计算及分析1、蒸汽管道热损失公式推导稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。

含缺陷注蒸汽管道剩余强度的有限元分析

（）模型加载。ＡＳＳ实现途径如下：２对ＮＹ
ＧＵＩ：ｉＭｅＭａｎｎｕ＞Ｓｏｕｉｎ＞一ａ —Ａｐｙ＞Ｓｔｕｔｅ＞ｌｔｏＬｏｄｐｌｒｃｕｒ
Ｐｒｓｕｅ．ｅｓｒ
缺陷为轴向腐蚀区；２）考虑内压对内管壁的作用；３（只（）忽略周围土壤对外管壁的作用。建立的几何模型如图１。
２管道内球型缺陷剩余强度的有限元分析
２１建立有限元模型的基本参数．
管道材料为１ＣＭｏ４，其材料特性为：管径３ｒ４
＝
图２含缺陷管道的网格划分
２４加载计算并求解．
根据管道的实际工作状况和模型的３个假设施加边界
１７２ｍｍ，厚１ｒ长０６，弹性模量＝０Ｇａ切壁４ｍ，ａ．其ｍ２６ｐ，
线模量＝．６ｐ，松比＝．，低屈服强度２５ａ２０Ｇａ泊０３最７ＭＰ，最低抗拉强度４０ＭＰ。道内部两类缺陷类型：球形，４ａ管半
６０
现制术装代造技与备
２１期总０期０第２第２１１
含缺陷注蒸汽管道剩余强度的有限元分析
宋静亚
（国石油大学（东）电装备教学实习总厂，营２７６）中华机东５０１
摘要：过ＡＹ通ＮＳＳ大型有限元软件对含不同尺寸沟槽型缺陷的注蒸汽管道进行应力场模拟计算。分析中选用实体单元建立含体积型缺陷管道的３模型，Ｄ考虑了几何非线性和材料非线性以及缺陷位置、寸和形尺状对应力场的影响规律，通过塑性失效准则计算了含不同缺陷注蒸汽管道的极限载荷。并关键词：蒸汽管道体积型缺陷剩余强度有限元分析注

管道应力分析-孙学军_图文

裂纹。）
21
材料的力学性能及强度理论力学性能：
1.强度极限 2.屈服强度 3.断裂 4.强化阶段 5.局部变形阶段
22
最大拉应力理论：
该理论认为：最大拉应力是引起断裂的主要原因即认为：无论材料处于什么应力状态，只要最大拉应力达到单向拉伸时的抗拉强度，材料就会发生脆性断裂。
屈服判据：
强度准则：
应力分析报告
应力ISO图
支撑设计、选型
提交业主提交现场
8
应力分析管线分类:
9
关键管线表:
10
应力ISO图:
在管道单线图的基础上增加应力分析的节点号、约束点的位置及类型、约束点的位移量及载荷、备注等信息。
11
管道受到的载荷、变形及失效形式
管道受到的载荷：
压力操作压力、试验压力；温度重量活荷载：管内输送介质的重量、测试的介质重量、由于环境或操作条件产生的雪/冰荷载等。死荷载：管道重量、保温重量及阀门（含执行机构）、法兰等管道组成件重量。位移设备管口热位移；基础沉降、潮汐运动、风等作用下在管道连接处产生的位移；支撑结构的变形；压力延长效应产生的位移；
管道应力的校核主要是为了防止管壁内应力过大造成管道自身的破坏。各种不同荷载引起不同类型的应力，不同类型的应力对损伤破坏的影响各不相同，如果根据综合应力进行应力校核可能导致过于保守的结果，因此管道应力的校核采用了将应力分类校核的方法。应力分类校核遵循的是等安全裕度原则，也就是说，对于危险性小的应力，许用值可以放宽;危险性大的应力，许用值要严格控制。应力分类是根据应力性质不同人为进行的，它并不一定是能够实际测量的应力。
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最大切应力理论(Tresca准则)：