ICS27.060.01 CCS J 98 中华人民共和国国家标准 GB/T30580—2022 代替GB/T30580—2014 电站锅炉主要承压部件寿命评估技术导则 The technical guide for the life assessment of main pressure parts of power plant boiler 2022-10-01实施 2022-03-09发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T30580—2022 目 次 前言 范围 1 2 规范性引用文件 3 术语和定义 缩略语 5 寿命评估前准备 6 寿命评估条件 7 寿命评估程序 8 寿命评估方法 9 寿命评估报告· 20 附录A（资料性） 电站锅炉承压部件的主要损伤模式 21 附录B（资料性） 电站锅炉常用耐热钢在不同状态下的k、m值 附录C（资料性） 电站锅炉常用耐热钢的低周疲劳参数 25 GB/T30580—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T30580—2014《电站锅炉主要承压部件寿命评估技术导则》，与GB/T30580- 2014相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： 更改了规范性引用文件，用GB/T16507.4替代GB/T9222（见第2章、5.3.4.1、6.4、8.2.3、 8.4.1.2，2014年版的第2章、5.3.4.1、6.6、8.2.3、8.4.1.2)； 删除了更换一般性部件进行寿命评估的内容（见2014年版的6.4）； 增加了10Cr18Ni9NbCu3BN（Super304H），07Cr18Ni11Nb（TP347H)，07Cr25Ni21NbN(HR3C） 奥氏体耐热钢的L-M曲线及参数（见8.1.2.7、8.1.2.8、8.1.2.9）； 一增加了07Cr18Ni11Nb/10Cr9Mo1VNbN（TP347H/T91）异种钢焊接接头的L-M曲线及参数 （见8.1.2.10)； 一增加了基于螨变胀粗预测蠕变寿命的C射影方法（见8.1.4)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件起草单位：中国特种设备检测研究院、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司、苏州热 工研究院有限公司、上海交通大学、西安热工研究院有限公司、国家能源集团新能源技术研究院有限公 司、江苏省特种设备安全监督检验研究院、西安交通大学。 本文件主要起草人：钱公、车畅、窦文宇、史进渊、赵彦芬、李余德、蔡晖、郭元亮、汪勇、任爱、陈新中、 李立人、梁军、张路、王笑梅、梁国安、廖晓炜、赵钦新、吾之英。 本文件2014年首次发布GB/T30580一2014，本次为第一次修订。 1 GB/T30580—2022 电站锅炉主要承压部件寿命评估技术导则 1范围 本文件规定了电站锅炉主要承压部件寿命评估的内容，确立了寿命评估的程序，描述了寿命评估的 方法，规定了寿命评估报告的内容。 本文件适用于在用电站锅炉承压部件的寿命评估。本文件不适用于存在超标缺陷电站锅炉承压部 件的寿命评估。 2规范性引用文件 2 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T2039金属材料单轴拉伸变试验方法 GB/T15248金属材料轴向等辐低循环疲劳试验方法 GB/T16507.4水管锅炉第4部分：受压元件强度计算 ASMEBPVC-Ⅲ-1/NH-2021锅炉及压力容器规范第三卷第一册分卷NH高温一级部件（Boiler &. Pressure vessel code II division l-subsection NH classl-components elevated temperature service) 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 fatigue 疲劳 材料或部件在循环应力或应变作用下，在某点或某些点逐渐产生局部的累积损伤，经一定循环次数 后形成裂纹或继续扩展直至完全断裂的现象。 3.2 低周疲劳 low-cyclefatigue 在局部循环塑性应变作用下，循环周次一般低于10次循环的疲劳。 3.3 蠕变creep 在一定的温度下，金属材料或机械部件在长时间的恒定应力作用下发生缓慢塑性变形的现象。 3.4 持久强度durativestrength 材料在规定的蠕变断裂条件（一定的温度和规定的时间）下保持不失效的最大承载应力。 3.5 corrosion 腐蚀 材料与环境之间的化学或电化学反应。 1 GB/T30580—2022 3.6 磨损abrasion 由于摩擦而导致的金属表面的损伤。 3.7 剩余寿命 remaining life;residual life 承压部件在服役条件下能够保障继续安全运行的剩余时间或疲劳循环次数。 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CFD计算流体力学（ComputationalFluidDynamics） FEA有限元分析（FiniteElementAnalysis） NDE/T无损检测（NonDestructiveExamination/Test) NHT数值传热学（NumericalHeatTransfer） 5寿命评估前准备 5.1基本资料采集 学性能试验报告、制造工艺文件、结构图纸、强度计算书、管道系统设计资料等。 5.1.2电站锅炉承压部件出厂质量证明书、检验报告或记录等 5.1.3电站锅炉安装资料，重要安装焊口的工艺检查资料，主要缺陷的处理记录，高温蒸汽管道安装的 预拉紧记录等 5.1.4电站锅炉运行资料包括机组投运时间、累计运行小时数等 5.1.5电站锅炉典型的负荷记录（或代表日负荷曲线），调峰运行方式等。 5.1.6电站锅炉冷态启动、温态启动、热态启动、极热态启动以及滑参数停机、正常停机、异常停机次 数等。 5.1.7电站锅炉历次事故和事故分析报告 5.1.8电站锅炉运行记录，包括承压部件实际运行的温度、压力及其波动范围，是否有长时间超设计参 数（温度、压力等）运行等。 5.1.9电站锅炉历年可靠性统计资料 5.1.10 ）电站锅炉承压部件维修与更换记录。 5.1.11电站锅炉历次检修检查记录，包括部件内外观检查、NDE/T、几何尺寸测定、材料成分分析、金 相检查、硬度测量、蠕胀测量、腐蚀磨损状况检查和部件的支吊系统检查等记录。 5.1.12 2历次检验报告。 5.1.13 电站锅炉未来的运行计划。 5.2 损伤模式 电站锅炉各承压部件主要损伤模式见附录A，根据部件的主要损伤模式选择适用的寿命评估方法 5.3寿命评估所需要的各项数据以及获得方式 5.3.1寿命评估所需材料性能数据 5.3.1.1力学性能包括常温和工作温度下的拉伸与冲击性能、低周疲劳或疲劳-蠕变交互作用特性、韧 2 GB/T30580—2022 脆转变温度、硬度、持久强度、端变极限等。 5.3.1.2物理性能包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、比热容、热导率等 5.3.1.3化学性能包括氧化速率、腐蚀速率等。 5.3.1.4微观组织包括球化或老化级别、裂纹、石墨化级别等，对于高铬的马氏体、奥氏体耐热钢必要时 应增加马氏体板条、位错及第二相析出等的透镜检查。 5.3.2材料性能数据的获得 5.3.2.1在条件许可的情况下，应在部件服役条件最苛刻的部位取样进行相关的材料性能试验 5.3.2.2若直接在部件上取样有困难，可选用与部件材料牌号相同、工艺相同（保证微观组织和硬度范 围的一致性）的原材料进行试验（至少有一组试验应在与部件工作温度相同的温度下进行）。 5.3.2.3如在短时间内不能取得实际试验数据，可参考相同牌号、相同状态材料已积累的数据的下 限值。 5.3.2.4若以上条件不具备时，可采用微试样法来获得材料性能数据。 5.3.3承压部件高应力危险部位应力分析 5.3.3.1管道受力分析时应依据管道自前的支吊状况及有关管系设计安装原始资料，对管系进行应力 分析，找出其最大受力部位，并确定其应力水平，尤其是管系中弯头承受的附加应力。 5.3.3.2锅炉锅筒和汽水分离器的应力分析应考虑到承压产生的应力、热应力和弯曲应力，此外，还应 考虑筒体角变形、焊缝错边和筒体不圆度引起的应力集中及下降管接管座角焊缝处的应力集中 5.3.3.3高温管道、三通和集箱主要计算承压产生的应力及热应力.但应考虑接管开孔处的应力集中。 5.3.3.4对结构较为复杂的焊接部件，应考虑焊接残余应力的影响。 5.3.4应力水平的获得 5.3.4.1# 按照GB/T16507.4进行应力计算。 5.3.4.2对复杂结构和复杂应力状态的承压部件，也可采用FEA进行应力分析。 5.3.4.3采用应力（应变）测量装置对监测部位进行实际测量。 5.3.5 确定承压部件金属壁温的考虑因素 SZAG 5.3.5.1 锅筒、三通、集箱和管道沿壁厚方向温度分布的不均匀性。 5.3.5.2 高温集箱沿长度方向温度分布的不均匀性。 5.3.5.3 过热器、再热器管子管外烟气速度、温度分布和管内蒸汽速度、温度分布的不均匀性。 5.3.6金属壁温的获得 5.3.6.1采用成熟的传热公式进行金属壁温计算。 5.3.6.2在应用合理的数学物理模型的基础上，采用数值分析法（CFD、NHT)来确定金属壁温。 5.3.6.3通过布置在承压部件外壁的测温装置（如热电偶）直接测量承压部件