一种电站受热面管焊接接头蠕变试验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112986005A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110223110.4G01N1/28(2006.01)(22)申请日2021.03.01(71)申请人中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院地址450000河南省郑州市自贸试验区郑州片区（郑东）明理路56号中原金融产业园13号楼申请人大唐三门峡电力有限责任公司(72)发明人句光宇吴旭良雷青峰苏振国袁红玉杨旭辉(74)专利代理机构郑州中鼎万策专利代理事务所(普通合伙)41179代理人林新园(51)Int.Cl.G01N3/18(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种电站受热面管焊接接头蠕变试验方法(57)摘要本发明涉及一种电站受热面管焊接接头蠕变试验方法，技术方案是，制作焊接接头试样，加工1根钢管主体、2个封头管，通过钢管主体未封堵的一端开口往钢管主体内装入去离子水，焊接在一起的钢管主体和2个封头管构成焊接接头试样，将密封有去离子水的焊接接头试样置于热处理炉中，设置试验加热温度，进行高温时效试验；在热处理炉中进行高温时效试验至规定时间或至试样断裂后取出，完成高温时效试验，本发明试验得到的断裂时间准确，从而达到了模拟电站受热面管实际受力的应力分布状态的目的，模拟了真实的受热面管服役状态，是电站受热面管焊接接头蠕变试验方法上的创新。CN112986005ACN112986005A权利要求书1/2页1.一种电站受热面管焊接接头蠕变试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：制作焊接接头试样加工1根钢管主体(1)、2个封头管(2)，所述钢管主体(1)以及封头管(2)的直径、壁厚与现场待测受热面管的直径、壁厚相同；所述钢管主体两端开口，所述封头管一端开口、一端密封；将其中一个封头管的开口端与钢管主体的一端采用与现场待测受热面管焊接接头焊缝相同的焊接工艺焊接在一起，形成第一焊缝(3a)；通过钢管主体未封堵的一端开口往钢管主体内装入去离子水，然后将另一个封头管的开口端与钢管主体的另一端采用与现场待测受热面管焊接接头焊缝相同的焊接工艺焊接在一起，形成第二焊缝(3b)，从而焊接在一起的钢管主体(1)和2个封头管(2)构成焊接接头试样，去离子水被封闭在焊接接头试样的内腔中，装入去离子水的水量由待测受热面管焊接接头的蒸汽压力P确定，具体加入去离子水的质量m的计算方法为：焊接接头试样内腔填充空间的体积V为：其中：di—焊接接头试样内腔的内直径；h—焊接接头试样内腔的总长度；利用克拉伯龙方程，计算选择试验压力与试验温度下的去离子水量：PV＝nRT其中：P—待测受热面管焊接接头的蒸汽压力(Ma)；V—焊接接头试样内腔填充空间的体积(立方米)；n—加入去离子水的物质的量(mol)；R—气体常数，R＝8.314；T—温度(开尔文K)；通过克拉伯龙方程计算得到去离子水的物质的量n：将去离子水的物质的量n换算为质量：m＝Mr×n其中：m—加入去离子水的质量(g)，n—加入去离子水的物质的量(mol)，Mr—去离子水的相对分子质量；步骤二：高温时效试验将密封有去离子水的焊接接头试样置于热处理炉中，设置试验加热温度，进行高温时效试验；焊接接头试样内的去离子水在高温作用下气化，达到待测受热面管焊接接头的蒸汽压力P，从而模拟现场受热面管焊接接头的温度和压力，在热处理炉中进行高温时效试验至规定时间或至试样断裂后取出，完成高温时效试验。2.根据权利要求1所述的电站受热面管焊接接头蠕变试验方法，其特征在于，所述待测受热面管焊接接头的蒸汽压力P为10～80Mpa。3.根据权利要求1所述的电站受热面管焊接接头蠕变试验方法，其特征在于，所述步骤二试验加热温度为400℃～800℃。4.根据权利要求1所述的电站受热面管焊接接头蠕变试验方法，其特征在于，所述步骤一焊接接头试样的加工数量为5～10个，步骤二中，将5～10个焊接接头试样同时放入热处2CN112986005A权利要求书2/2页理炉进行高温时效试验，各个焊接接头试样高温时效试验的规定时间依次递增，最后一个接接头试样直至试样断裂后取出。5.根据权利要求1所述的电站受热面管焊接接头蠕变试验方法，其特征在于，所述步骤一焊接接头试样的加工数量为8个，步骤二中，将8个焊接接头试样同时放入热处理炉进行高温时效试验，前6个焊接接头试样高温时效试验的规定时间依次为1000h、3000h、5000h、8000h、10000h、15000h、20000h，剩余一个接接头试样直至试样断裂后取出。3CN112986005A说明书1/4页一种电站受热面管焊接接头蠕变试验方法技术领域[0001]本发明涉及材料性能技术检测，特别是一种受热面管焊接接头近工况蠕变试