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锅炉寿命耗损之持久强度衰减与温度关系

2020-02-28 10:50:08浏览:5 来源:清洗联盟   

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锅炉寿命耗损之持久强度衰减与温度关系

锅炉寿命耗损之持久强度衰减与温度关系

锅炉用钢量以千吨计,不论锅炉用于发电供热,还是民用采暖均属公用事业,原则是保本微利,或甚至无利服务。因此,降低造价实现低成本运营至 关重要,这也决定了锅炉只能使用廉价的碳钢制造。需要耐温的部件,使用少量低合金热强钢或高合耐热抗氧化钢。

对于20号钢炉钢来说,随水冷壁管温度升高,共螺伸速度升高,车用应力降低。在430C时, 螺伸速度为0.1X10-7mm/mm.这是其正常的允许使用温度:中压钢炉过热器管使用20号碳钢。这也是它的最高工作温度。

当管壁温度达475C时,蠕伸速度提高10倍为1X10-1 m/(mm.h),此数值意味着,在该温度下锅炉服役10万小时,将有1%变形,这正是持久强度的极限。火电机组安全运行时间的保证值为10万小时。

材料温度继续提高,则蠕伸速度快速升高,屈服极限迅速下降。500C时,蠕伸速度为5X 10-7mm/(mm. h);这就是说,在该温度 下,锅炉运行10万小时,将产生5%的变形。然而碳钢最大允许变形 率为3.5%,所以在500C工作不到10万小时,就会产生不可恢复的 塑性变形而爆破。当温度达525C时,钢炉寿命衰减到1000这是 由于其蠕仲速度达35X10 7 mm/(mm. h)。

引起碳钢蠕伸的应力值,随其温度升高而降低。按照其正常使用 寿命,使用10万小时有1%变形考虑,亦即1X10-7 mm/(mm.h)或1X10-5%/h。其许用应力在400°C时为9. 8MPa, 450°C 为4.9MPe,500C为2. 4MPa。对于在役的工业锅炉和电站锅炉来说,常见的参数 是3.2MPa、10. 8MPa和15. 5MPa,它们的运行压力作用于炉管产生 的应力分别是4. 2MPa、6MPa 和7.2MPa。

由以上数据可知,在400°C温度下,这3种参数的锅炉都可服役10万小时,而无塑性变形产生;如果达到500°C,不论是何种参数的 锅炉都会产生塑性变形破坏,只不过是失效的时间早晚而已。超温(>430C)越严重、工作压力越高,寿命衰减越快。因此,防止材料超温是材料延寿之本。对于锅炉来说,不使过热器管结垢,控制水冷壁管垢厚<0. 5mm,是防止超温减衰的要旨。

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