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1、火力发电厂高温高压蒸汽管道 蠕 变 监 督 导 则 DL 4 4 1 - 1 9 9 1 目次 J急则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 蠕变测量截面的设计 ， ， 一 蠕变测量方法的选择 ， 蠕变测点和测量标记的装设 ， 蠕变测量和计算 ， 卜 . . . . . . . t t . . . t ， . 蠕变监督的技术管理 . . . . . . . . . . . . . . . .
2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 3 2 5 3 2 5 4 2 5 5 ， 一 2 5 6 2 58 1，J 中华人民共和国电力行业标准 火力发电厂高温高压蒸汽 管道蠕变监督导则 DL 441 - 1 9 91 总则 1 . 1 本导则 适用于蒸汽 温度t 4 5 0 的主 蒸汽管道、再 热蒸汽管道、 蒸汽母管、 导 汽管和 联箱等 1 . 2 高温 蒸汽 管道 蠕变 监督的目的 是预防 金属发生高温蠕变破坏， 保证安全运行并预测这 些高温部 件的 剩余寿 命。 其主 要任务是; 通过定期蠕变测量和数据 分析，及 时掌握
3、高温蒸汽 管道金 属的 蠕变规律，当 管道运行时间 超过设计使用年限后， 为正 确分 析和预 测管道的 剩余 寿命提供可靠的依据 1 . 3设计单位应合理布置和设计蠕变测点或蠕变测量标记安装单位应按设计图纸正确 装设， 并将全部原始资料提供给生产单位。生产单位必须执行本导则的有关规定:定期 进行蠕变测量， 做到及时、 准确，发现问题及时处理， 保证测量数据和记录的系统、完 整、准确 2 蚝变测.截面的设计 2 . 1 蒸汽管道上固 定用于测量蠕变的区域， 在该区 域设置了 蠕变测点或蠕变侧量标记，称 蠕变测量截面 2 . 2 蒸汽温度大于4 5 0 90 的主蒸汽管道和再热蒸汽管道 应装设 蠕
4、变监督段。监督段一般 应设置在靠近过热器和再热器出口联箱的水平管段上。 2 . 3 蠕变测量截面装设位置: 2 . 3 . 1 主蒸汽管道和再热蒸汽管道的监督 段上，必须设 置3 个蠕变测量截面。 2 . 3 . 2 主蒸汽管道、 蒸汽母管和再热 蒸汽 管道的每 个直管 段上， 可根 据具体情况设置一个 蠕变测量截面， 对每条 管道蠕变 测量截 面的总数不得少于川个。直管段上 蠕变测量截面的 位置， 离焊 缝或支吊架的 距离不 得小于I m ， 至弯管起弧点不得小于0 . 7 5 m 根据具体情况也可在弯管上加设蠕变测量截面。 2 . 3 . 3 锅炉出口 联箱的每条导汽管，应在弯管起弧点附近
5、直管部分设置一个蠕变测量截 面 2 . 3 . 4 汽轮机的每条导汽管，至少应在测量方便处设置一个蠕变测量截面 2 . 3 . 5 高温联箱的 联箱体上， 至少应设置两个蠕变测量截面， 建议设置在联箱体两端无孔 区上 2 . 4 蠕变测量截面处， 应设计活动保温， 要求其保温性能不低于该部件的 保温性能。露天 或半露天布置的蠕变测量截面 处， 应有防水渗入管 道表面的设 施。垂直管段的蠕变测量截面 中华人民共和国能源部 1 9 9 1 - 0 9 - 1 6批准1 9 9 2 - 0 50 1 实施 处， 应有防止保温材料下滑的可靠措施 对确实需要经常测量及难搭架子的蠕变测量截面处， 应设计并
6、安装 测量 平台 3 蠕变测f方法的选择 3 . 1 蠕变测量方法 3 . 1 . 1 蠕变测点的测量用 手 分尺测量蠕变测量截面直径的方法。为实现每次测量都在固定 位置上， 需在要测量截面的钢管直径两端的外表面 焊 r 蠕变 测点 丈 图I) 3 . 1 . 1 . 1 蠕变测点可选用下述两种形式之一 a . 球头蠕变测点头 ( 图2 ) b . 自动对心蠕变测点头 ( 图3 ) x4 -T 护 图 1 蒸汽管道侧量截面上蠕变测点的布置 H-测点高度 图2 球头蠕变测点头 3 . 1 . 1 . 2 每个测量截面 测点的数量， 对外径D w O . O l mm 时， 应查明原因， 如零位已
7、变动或零位侧量有误， 则本次所 测结果无效，应重新进行测量。 5 . 7 . 2 蠕变测量时， 应保证千分尺测量面与测点 头对中， 严防产生过大的偏心。 用力不要 过大，以 免千 分尺弓 身产生变形，应 用棘轮 转动微 分筒， 缓慢地使测量面与测点接触 5 . 7 . 3 千分尺读数应精确到0 . 0 0 5 m m， 小 于0 . 0 0 5 二 的应 进为0 . 0 0 5 mm ， 大于0 . 0 0 5 r n m 的应进为。 O l mm o 5 . 7 . 4 每对蠕变测点应测量三次， 若各次读数变动超过0 . 0 1 mm ， 则应多测几次， 取三次 合理数据的 平均值作为该对蠕
8、变测点的测量 数据 5 . 7 . 5 采用千 分尺弓身温度作修正 计算时， 每 组蠕变侧点测量后， 应立即测量千分尺的弓 身温度及蠕变侧点附近的管壁温度。 采用标准棒温度作修正计算时，每组蠕变测点测量前 后， 应即 时进行千分尺的 零位校正， 并立即 测量标准棒温度及蠕变测点附近的管壁温度 当 蠕变测点处管道受风吹日 晒时，管 道的 金属 温度应取向 风面与背风面或向日 面与背日 面的 平 均值。 5 . 7 . 6 蠕变侧点测量方法的原始测 量数 据的 计算 5 . 7 . 6 . 1 换算到。 的 管道原始直径D 1 按下式计算: D , =( D一 B ) _ 1 一 。 p t ,
9、+ Q c k ( t rk 一 2 0 ) ; mm ( 2 ) 式中:D管道直径，mm ; 。 p 管 道 钢 材 的 线 膨胀 系 数， 二 / 二 ) ; a c k 千分尺弓身 ( 或 标准棒)的 线膨胀系 数， 。 /( 二 ) ; t p t , k 5. 7. 6. 2 管 道 的 管 壁 温 度， ; 千分尺弓身 ( 或标准棒)的温度， 。 换算到。 的 带测点高 度的管道原始 径向 尺寸D , 按下式计算: I ) 飞=( D 一B) 1 一at 。 十a: ( ， ( 、 一2 0 ) 二 ( 3 ) 式中:D 带测点高 度的 管道径向 尺寸， m m . 5 . 7 .
10、 6 . 3 换算到0 的 测点高度H按下式计算: H=D 飞 一D ;二( 4 ) 5 . 7 . 7 蠕变测 点测量方 法的 运行后测量数据的计算。. 5 . 7 . 7 . 1 换算到0 的 带测 点高 度的 管道径向 尺寸D 认 按下式计算: D , =( D 一 B ) 1 一 a p t u + a ck ( t , k 一 2 0 ) 二( 5 ) 5 . 7 . 7 . 2 换算到0 的管道直径D 。 按下式计算: D =( D 一 B ) 1 一 a p t , + a , k ( t , k 一 2 0 ) 1 一 H二( 6 ) 5 . 7 . 7 . 3 管道直径的 绝
11、对蠕 变变形量A D按下式计算: A D=D 一D 几二( 7 a ) 或 A D=D 。 一 D , m m ( 7 6 ) 5 . 7 . 8 对蠕变 测点的 测量方法， 原始及运行后 测量 数据的 计算结果应精确到0 . 0 0 5 r n m 。小 于0 . 0 0 2 5 二可略去，等于或大于 0 . 0 0 2 5 二应进为 0 . 0 0 5 r n m;小于 0 . 0 0 7 5 m m 应退为 0 . 0 0 5 m m，等于或大于0 . 0 0 7 5 r n m应进为0 . 0 1 m m. 5 . 7 . 9 蠕变测点的 测量 方法 其管道直径的相对 蠕变 变形量。(
12、 %) 按下式计算: 刀， 。 。 n ， 二 ;石 x 1 1 代 r 为 ll , ( 8) 5 . 8 用 蠕变测量 标记的测量 方法测量时， 钢带 尺的 边应与 两排 标记的中心线重合，每 次测 量时其 拉紧 力应相同， 避免用大力而使钢 带尺 变形。每 次侧量时测三次， 求其平均值。 5 . 8 . 1 蠕变标记 测量 方法的原 始测量数据的 计算， 换算到。 的 管道测量截面原始周长C , 按下式计算: C , = ( C 一 B ) 1 一 a p t a + a b ( t b 一 2 0 ) rim ( 9 ) 式中: C 管道侧量截面周长测 量值， r n m ; a b
13、一 一 钢 带尺 的 线膨 胀系 数 ， 若钢 带尺 用 因瓦 合 金 制造， 则 在。 一 1 0 0 内。 b 、 。 ， m m/( ) : t b - 钢带尺的 温度， ; B - 钢带尺的 零位修正 值， r n m . 5 . 8 . 2 蠕变标记测量方法的运行后侧量数据的计算， 换算到0 的管道测量截面周长C n 按下式计算: C =( C 一 B , ) L 1 一 a p t p + a b ( t b 一 2 0 ) 二( 1 0 ) 式中: C , 第 、 次测量时管道 测量截面 周长测量值， 二 。 5 . 8 . 3 管道测 量截面 周长的 绝对蠕变变 形量A C按下
14、式计算: I C二C 。 一C , r n m( 川 5 . 8 . 4 用测量 标记法v o l 量的原始及运行后侧量数据的计算结果应精确到0 . 0 2 m m 。 小于 0 . 0 1 mm 的可略去;等于或大于0 . 0 3 二应进为 0 . 0 4 m m;小于0 . 0 6 mm应退回 0 . 0 5 mm ; 等于或大于0 . 0 9 m m的应进为0 . 1 二 5 . 8 . 5 管道测量截面周长的相对蠕变变形量。 ( 可 x ( %) 按下式计算: 1 00呢( 1 2) 5 . 9测量结果处理 5 . 9 . 1 绘制相对蠕变变形量一 运行时间 ( : 一 动 曲线。变形
15、量 。坐标的比例选取，应考虑到 管 道的 蠕变 变形 量达2 %时，曲 线仍可 完整地绘出， 为考虑蠕变变 形量出现负 值的情况， 在 横坐标的下 方地区， 应有一定的负相对蠕变变形量空间。运行时间 r 的坐标比 例应考虑 运 行时间为3 x 1 0 5 h 或更多。 5. 9. 2 5. 9 . 3 估计出进入恒速蠕变阶段的时间C 以最小二乘法计算出蠕变恒速阶段的蠕变速度 。按下式计算: ? 一 手 % 1 h 或 mm/ ( mm h ) ( 1 3 ) 5 . 9 . 4 当在相对蠕变变形量一 运行时间图上，出现一点或连续两点明显偏离线性时，可 按 该偏离点的连线单独计算该部分时间的蠕变
16、速度 5 . 9 . 5 对于蠕变测点的测量方法，每一截面的各对蠕变测点的结果应分别计算和评定。 5 . 1 0 蠕变 监督标准: a . 蠕变恒速阶段的 蠕变速度不 应大于1 x 1 0 - n u n / (mm-h),1即1 x 1 0 - 5 %/ h , b . 总的相对蠕变变形量 。 达 l %时进行试验鉴定。 c . 总的相对蠕变变形量 。 达2 %时更换管子。 6 蟋变监督的技术管理 6 . 1 火力发电厂高温蒸汽管道的 蠕变测量， 应由 电厂指定专人负责， 测量人员应保持相对 稳定。测量人员 应有高 度的责 任心， 熟练掌握和运用测量仪器 及测量方法， 不断提高测 量技 术，
17、 确 保蠕变测量 结果准确可靠。 6 . 2 火力发电厂高温 蒸汽 管道的 蠕变监督应建立完整的技术档案， 包括: 标有蠕变测量截 面位置和编号的 单线立体管线图， 蠕变测量记录卡， 相对蠕变变形量: 一 运行时间r 曲 线等， 并应及时正确地记录每 次测量结果和计算结果。技术档案要妥 为保管， 不要遗 失 6 . 3 蠕变测量工具应完好齐全， 专尺专用，并定期进行检定。蠕变测量用的半导体温度 计，每年至少检定一次，每次蠕变测量前还应进行必要的检查。钢带尺应有特别容器保存， 避免弯折和变形。 6 . 4 蠕变测量时间间隔: 6 . 4 . 1 在设计期限内 或经鉴定的 超期运行期内， 当相对蠕
18、变变形 量: 小于0 . 7 5 % 或管道各 测量截面间的最大 蠕变速度小于0 . 7 5 X 1 0 - 7 m m / ( m m “ h ) 时， 监 督段的 蠕变测量时间间隔 N 1 5 0 0 0 h 左右为宜;对其它蠕变测量截面，可采用轮流方法，但其测量时间间隔以不超过 3 0 0 0 0 h为宜 6 . 4 . 2 当相对蠕变变形量: 达0 . 7 5 %一 l %或管道各测量截面间 的最大蠕变速度接近1 x 1 0 - 7 m m /( 二 h ) 时， 蠕变测量时间间隔以 1 0 0 0 0 h 左右为宜， 井不分监督段测量截面和 非监督段测量截面。 6 . 5 蠕变测量 应在管道停止运行后的适当时间及时测量， 并及时计算，发现问题及时复 测 在高温 蒸汽管 道启动 前三 天应提出 测试结果，由 金属监督负责人复核 后， 送生 技科长及 总工程师审批。 6 当管道相对 蠕变变形量 或蠕变速 度超 过上 述标准， 或出 现一次测点很不正常， 或连续 两次明显偏离 线性时，总工 程师应立即 组织专门 会议， 分析原因， 提出对策 会议结论应报 主管局批准后执行。 附加说明: 本标准由中华人民共和国能源部提出。 本标准由能源部电站金属材料标准化技术委员会归口。 本标准由能源部西安热工研究所负责起草。 本标准主要起草人:吴非文，陈世哲。