2024电站锅炉管内压蠕变试验方法

电站锅炉管内压蠕变试验方法目 次前 言 II范围 3规范性引用文件 3符号、术语和定义 3试验原理 4试验设备与仪器 4试样 6安全 7试验步骤 7试验结果处理 8试验报告 9IPAGEPAGE3电站锅炉管内压蠕变试验方法范围本文件规定了电站锅炉管内压蠕变试验设备、试样、试验步骤、试验结果处理、试验报告等基本要求。本文件适用于外径不大于108mm的锅炉管内压蠕变试验，其他高温承压工件的内压蠕变试验可参照本文件。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T2039 金属材料单轴拉伸蠕变试验方法GB/T16507.44部分：受压元件强度计算GB/T21389 游标、带表和数显卡尺TSG23 气瓶安全技术规程TSGZF001 安全阀安全技术监察规程DL/T869 火力发电厂焊接技术规程JJG49 弹性元件式精密压力表和真空表检定规程JJG141 工作用贵金属热电偶检定规程JJG276 高温蠕变、持久强度试验机检定规程JJG351 工作用廉金属热电偶检定规程JJG368 工作用铜-铜镍热电偶检定规程JJG617 数字温度指示调节仪检定规程符号、术语和定义1。表1符号及说明符号单位说明D0mm管样的初始外径W0mm管样的初始壁厚W1mm全机加工管样在标距段以外的外径Dtmm管样在试验t时刻的外径L0mm管样标距段的初始长度Ljmm计算长度，L0-2D0pMPa试验压力T℃试验温度Ti℃i时刻的温度th试验时间σMPa试验设定的管样环向应力tb(T,σ)h持久爆破时间v%/h平均蠕胀速率下列术语或定义适用于本文件。3.2.1爆破试验internalpressurecreeprupturetest将管样在高温下施加稳定内压直至发生破坏的试验。3.2.2中断试验interruptedinternalpressurecreeprupturetest在管样破坏之前的规定时间终止的内压蠕变试验。3.2.3持久爆破强度internalpressurecreeprupturestrengtht管样在规定温度T下达到规定的试验时间t而不发生爆破的最大环向应力，用σT表示。t3.2.4持久爆破时间internalpressurecreeprupturelife管样在规定温度T和规定的环向应力σ下发生爆破所需要的时间，用tb(T,σ)表示。3.2.5平均蠕胀速率averagecreepswellingrate试验中断或结束后，室温下管样圆周方向的相对蠕胀变形率除以试验时间，用公式计算。试验原理试验设备与仪器试验设备典型结构试验设备主要由加载系统、加热和控温系统、测试参数记录系统构成，典型结构见图1。图1试验装置的典型结构加载系统充压设备应能够持续均匀地向管样施加试验所需的压力，每一试验回路应具有加压阀、卸荷阀、安全阀。JJG495%~100%1.0%时，应补充气体至试验设定压力。1%240小时。充压用介质宜采用在试验条件下自身化学性质稳定且对试验管样内壁不会产生非预期腐蚀的流体，如氩气、氦气、氮气、空气或水蒸气等。加热和控温系统加热装置内部均温区长度应不小于管样计算长度Lj的1.2倍，均温区直径应不小于管样初始外径D0的1.2倍，宜采用三区域独立控温的管式电炉。加热装置均温区应按照JJG276进行定期校准。采用加热装置加热试样至试验温度（T），试验温度（T）和i时刻温度（Ti）之间的允许偏差和试样标距内允许的最大偏差见表2。表2 Ti与T的允许偏差和试样标距内允许的最大偏差试验温度T℃Ti与T的允许偏差℃试样标距内允许的最大温度偏差℃T≤600±33600<T≤800±44800<T≤1000±551000<T≤1100±66在试样标距段范围内应设置不少于2支测温热电偶，热电偶应固定在试样计算长度的两端，且热电偶的测量端应与试样表面保持良好的热接触。炉内电偶丝其余部分应该有热保护和电绝缘。加热系统的控温热电偶和测温热电偶应不低于JJG141JJG351或JJG368中Ⅱ级热电偶的精度要求。温度控制与测量仪表应等于或优于JJG617中准确度等级0.30.1℃,测温装置的准确度应等于或优于1℃。加热炉内壁应有耐热钢炉管将管样与电加热元件物理隔离。测试参数记录系统设备应具备温度、压力等参数自动测量记录功能，其精确度应达到被测信号的±1%。试验使用的所有计量仪器应按相应的标准要求定期进行检定//校准周期，应在试验完成后立即检定/校准并合格。试样试样组成试样包括管样、两端封头和压力注入管四个部分，试样内应装有芯棒和颗粒填充物。Lj不小于150全机加工试样是由实心材料或直管加工制造的试样，推荐的试样形式见图3，其中试样长度应确保管样标距段处于加热装置均温区范围内，厚度W0可根据设备允许的内压选择，宜不小于2mm，过渡不小于2×（W1-W0）mm。图2非加工试样图3全机加工试样两端封头应选用强度与试验用锅炉管强度相当或更高的材质制作，其尺寸的计算按照GB/T16507.4中有关凸型封头的计算进行。压力注入管强度校核按GB/T16507.4试样的制备试样的坡口加工及焊接应按照DL/T869中的规定进行，宜采用钨极氩弧焊。焊接完成后，应按照DL/T869中的规定验收合格。安全TSG23试验人员更换试样或进行其它操作前，应将待操作试样的管路压力完全释放。TSGZF001试验步骤管样尺寸测量应在不少于三个截面测量管样外径，每个截面的两个测量方向应相互垂直；应在试验段两端圆周方向均布的4个测点处进行壁厚测量。管样尺寸应用游标卡尺测量并记录，游标卡尺的使用和数据读取应符合GB/T21389的规定。试验压力的确定根据试样尺寸测量结果和试验设定的管样环向应力，按

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计算试验所需压力，其中D0取8.1.1外径测量值的平均值，W0取8.1.1壁厚测量值的最小值：试样的安装试样应安装在加热炉膛轴线的中心位置。泄露检查应在室温下对试验回路充压至试验压力的1.2倍，保压不小于1小时，检查无泄漏后将压力释放。加热和加压210试验温度之间存在物态变化的介质（如水蒸气），升压速率应不大于0.1MPa/min。当压力达到试验值的80%后，应放缓加压速度。应记录温度或压力超过规定限度的所有时刻、偏差幅度和持续时间，并评估对试验结果的影响。试验的中断和终止8.5当进行中断试验达到规定时间时，将内压逐渐卸载至大气压力，试样在炉内缓冷至室温后取出。当进行爆破试验试样爆破后，将试样在炉内缓冷至室温后取出。试验后的检验90对于中断试验的未爆破试样，宜测试硬度、拉伸性能及材料微观组织结构。对于爆破试验的试样，宜测试爆口处的宏观特征和微观组织结构及硬度。试验结果处理当出现以下情况之一时，试验结果无效：a)裂纹源位于管样计算长度之外；b)爆口处有明显缺陷。GB/T16507.4GB/T2039绘制初始应力-爆破时间蠕变断裂图，可用内插法或外推法求出该种材质、规格管样的持久爆破强度。310可采用试验参数相同的系列试样计算不同蠕变损伤分数的平均蠕胀速率。试验报告试验报告应包括但不限于以下内容：试验名称、委托单位；本试验标准；试验设备名称及型号；试验前实