Page 25 - 理化检验-物理分册2023年第一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202301004

长期高温服役电站主蒸汽管道的剩余寿命评估

陈兴阳 1 , 2 , 周 阳 , 宋俊俊 , 王锋淮 , 谢浩平 , 马琳琳 1

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( 1. 浙江省特种设备科学研究院, 杭州 310020 ; 2. 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室, 杭州 310020 )
摘 要: 采用金相检验、 力学性能测试及高温蠕变持久试验等方法, 对某电站主蒸汽管道
12Cr1MoV 钢管的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明: 长期高温服役后, 12Cr1MoV 钢管
道组织中出现5级珠光体球化, 晶内碳化物析出明显, 蒸汽管道内壁、 中间、 外壁组织的球化程度、

晶粒度等级均一致, 管道的力学性能下降明显; 估算管道的剩余寿命约为4.45a 。

关键词: 主蒸汽管道; 12Cr1MoV 钢; 高温蠕变; 剩余寿命

中图分类号: TB31 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 01-0013-03

Remainin g lifeestimationofmainsteamp i p elineinp ower p lantafter

lon g -termhi g htem p eratureservice

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CHENXin gy an g 1 , 2 , ZHOUYan g SONGJun j un , WANGFen g huai , XIEHao p in g MALinlin 1

( 1.Zhe j ian gAcadem y ofS p ecialE q ui p mentScience , Han g zhou310020 , China ;

2.Ke yLaborator y ofS p ecialE q ui p mentSafet yTestin gTechnolo gy ofZhe j ian gProvince , Han g zhou310020 , China )

Abstract : Themicrostructureandmechanical p ro p ertiesof12Cr1MoVsteel p i p eforthemainsteamp i p eline

ofap owerp lant werestudiedb y meansof metallo g ra p hicexamination , mechanicalp ro p ert ytestandhi g h

tem p eraturecree p ru p turetest.Theresultsshowthatafterlon g -termhi g htem p eratureservice , themicrostructure

of12Cr1MoVsteel p i p elinea pp earred5 g rade p earlites p heroidization , the p reci p itationofcarbideinthecr y stalwas

obvious , thes p heroidizationde g reeand g rainsize g radeoftheinnerwall , middlewallandouterwallofthesteam

p i p elinewereconsistent , andthemechanical p ro p ertiesofthe p i p elinedeclinedsi g nificantl y .Theremainin g lifeof

the p i p elinewasestimatedtobeabout4.45y ears.

Ke y words : mainsteamp i p eline ; 12Cr1MoVsteel ; hi g htem p eraturecree p ; remainin g life
12Cr1MoV 钢的生产工艺成熟, 各项力学性能 行。目前, 相关研究大多集中在炉管的开裂原因分
指标稳定, 价格较低, 具有良好的焊接性能、 抗氧化 析、 蠕变性能研究和剩余寿命评估等方面 [ 6-8 ] , 而对
性能和组织热稳定性, 是制造高温、 高压管道和受热 材料在长期高温服役后的组织转变, 以及该转变对
面管等承压部件的首选材料 [ 1-5 ] 。 12Cr1MoV 钢正 管道材料力学性能和剩余寿命影响的研究较少。笔
常供货状态一般为正火+回火, 正常组织为铁素体 者对长期高温服役后电站主蒸汽管道的显微组织进
+珠光体或铁素体+贝氏体。在500~580℃的服 行分析, 并研究了管道的显微组织、 力学性能与炉管

役温度下长期运行, 12Cr1MoV 钢组织中的珠光体 剩余寿命的关系, 为预防管道出现劣化提供理论依
会发生球化现象, 使材料逐渐劣化, 甚至失效。在长 据。
期高温服役的过程中, 该材料不可避免地会发生劣
化, 影响电站锅炉等高温承压设备的安全、 可靠运 1 试验材料与方法
试验材料取自某公司电站主蒸汽管道的一段,
收稿日期: 2022-03-28
该管道在定期检验过程中发现材料珠光体球化严
基金项 目: 2020 年 浙 江 省 市 场 监 督 管 理 局 科 研 计 划 项 目
重, 现场金相检验发现材料的珠光体球化级别达到
( 20200308 )

作者简介: 陈兴阳( 1990- ), 男, 博士, 高级工程师, 主要从事特 5 级, 该 管 道 参 数 为: 管 径 为 175 mm , 壁 厚 为

种设备检验检测与安全评估工作, chencx y @z j t j .or g 22mm , 材 料 为 12Cr1MoV 钢,设 计 温 度 为
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