1、核电厂汽轮机转子寿命预测及寿命计算方法导则（征求意见稿）编制说明苏州热工研究院有限公司2012 年 5 月I目 录1. 工作简况 11.1 任务来源 .11.2 工作简要过程 .11.3 主要参编单位和工作组成员 .12. 标准编写原则和主要内容 13. 主要试验验证情况和预期达到的效果 14. 与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性 15. 贯彻标准的要求和措施建议 16. 代替或废止现行标准的建议 17. 采用国际标准和国外先进标准情况 18. 标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因 19. 重要内容的解释和其它应予说明的事项 111. 工作简况1.1 任务来源根 据 国 家 能 源
2、局 国 家 能 源 局 关 于 核 电 标 准 修 订 计 划 的 通 知 （ 国 能 科 技 2011 48 号 ） ， 核 电 厂 汽 轮 机 转 子 寿 命 预 测 及 寿 命 计 算 方 法 导 则 由 电 力行 业 核 电 标 准 化 技 术 委 员 会 归 口 。本 标 准 是 压 水 堆 核 电 厂 常 规 岛 及 BOP 标 准 体 系 中 运 行 与 维 护 类 标 准 。1.2 工作简要过程汽 轮 机 转 子 式 核 电 厂 常 规 岛 设 备 的 关 键 部 件 ， 是 汽 轮 机 和 发 电 机 之 间 的 连 接纽 带 ， 转 子 的 寿 命 很 大 程 度 上 决
3、定 了 汽 轮 机 的 寿 命 ， 大 亚 湾 核 电 厂 目 前 已 开展 过 汽 轮 机 转 子 的 寿 命 计 算 工 作 ， 依 据 国 内 外 相 关 的 文 献 对 电 厂 汽 轮 机 转 子进 行 寿 命 评 估 。 项 目 组 成 员 均 从 事 过 火 电 厂 、 核 电 厂 汽 轮 机 转 子 寿 命 预 测 工 作 ，熟 悉 国 内 外 汽 轮 机 转 子 寿 命 预 测 的 流 程 、 方 法 等 。本 标 准 在 制 定 过 程 中 ， 引 进 、 消 化 和 吸 收 了 美 国 电 力 研 究 协 会 （ EPRI）的 相 关 成 果 ， 并 对 国 内 核 电 厂
4、 的 常 规 岛 设 备 寿 命 评 估 工 作 进 行 了 调 研 、 分 析 ，参 考 国 内 火 电 厂 汽 轮 机 转 子 寿 命 预 测 ， 制 定 适 用 于 压 水 堆 核 电 厂 汽 轮 机 转 子寿 命 预 测 及 寿 命 计 算 方 法 的 编 制 指 南 ， 以 制 定 汽 轮 机 转 子 寿 命 预 测 与 寿 命 计 算方 法 为 目 的 ， 形 成 本 标 准 的 初 稿 。1.3 主要参编单位和工作组成员本 标 准 由 苏 州 热 工 研 究 院 有 限 公 司 编 制 。 标 准 编 制 工 作 组 成 员 包 括 ： 苏州热工研究院有限公司： 负 责 调 研
5、国 内 外 相 关 文 献 ， 编 制 标 准 草 稿 、征 求 意 见 。参 编 人 员 ： 郭 迪 、 王 兆 希 、 张 国 栋 、 薛 飞 、 遆 文 新 、 李 玲 、 龚 明 祥 ； 大亚湾核电运营管理有限责任公司：负 责 调 研 国 内 外 相 关 文 献 及 运 行 经验 反 馈 ， 编 制 标 准 草 稿 、 征 求 意 见 。参 编 人 员 ： 黄 祥 君 河南电力试验研究院： 负 责 调 研 国 内 外 相 关 文 献 及 运 行 经 验 反 馈 ， 编 制标 准 草 稿 、 征 求 意 见 。参 编 人 员 ： 蔡 红 生 深圳市广前电力有限公司：负责调 研 国 内 外
6、 相 关 文 献 及 运 行 经 验 反 馈 ，编 制 标 准 草 稿 、 征 求 意 见 。参 编 人 员 ： 李 锦 峰2. 标准编写原则和主要内容我 国 对 汽 轮 机 转 子 的 寿 命 管 理 起 步 于 八 十 年 代 中 期 ， 对 国 产 30CrMoV 转子 钢 的 低 周 疲 劳 特 性 和 脆 变 转 化 温 度 作 了 试 验 和 测 定 ， 用 离 线 方 式 考 核 汽 轮 机 转子 的 热 应 力 及 疲 劳 寿 命 ， 1989 年 能 源 部 下 达 “汽 轮 机 转 子 寿 命 的 监 测 ”课 题 ，编 制 了 汽 轮 机 转 子 寿 命 库 管 理 系
7、统 。 西 北 工 业 大 学 在 转 子 寿 命 研 究 方 面 ， 引 入 随机 疲 劳 损 伤 正 则 化 因 子 的 概 念 ， 建 立 了 一 种 能 满 足 自 治 条 件 的 概 率 性 疲 劳 损 伤 准则 ， 进 行 了 疲 劳 寿 命 预 测 方 法 的 试 验 验 证 及 其 参 数 系 统 的 分 析 ， 还 建 立 了 随 机 载2荷 下 裂 纹 扩 展 统 计 特 性 的 模 型 。目 前 ， 火 电 厂 汽 轮 机 组 转 子 寿 命 预 测 方 法 较 为 成 熟 ， 但 对 于 核 电 机 组 ， 由 于核 电 机 组 运 行 参 数 及 运 行 工 况 的
8、不 同 ， 核 电 汽 轮 机 转 子 的 寿 命 评 估 还 需 要 进 一 步的 完 善 。 国 内 外 汽 轮 机 转 子 寿 命 评 估 比 较 普 遍 的 方 法 是 有 限 元 建 模 ， 利 用 有 限 元分 析 软 件 建 立 转 子 准 确 几 何 模 型 ， 对 冷 启 动 、 热 启 动 、 紧 急 停 机 、 正 常 运 行 等 典型 工 况 进 行 温 度 载 荷 、 离 心 载 荷 和 接 触 载 荷 耦 合 作 用 下 的 有 限 元 应 力 分 析 ， 形 成转 子 高 应 力 集 中 的 关 键 部 位 应 力 清 单 及 静 态 强 度 安 全 系 数 清
9、单 ， 结 合 转 子 的 材 料性 能 ， 利 用 疲 劳 损 伤 累 积 法 则 （ Miner 法 则 ） 进 行 转 子 的 寿 命 预 测 。在 借 鉴 EPRI 工 作 成 果 基 础 之 上 ， 参 考 国 内 已 编 制 的 国 家 推 荐 标 准 编 制 火 电 机 组 寿 命 评 估 技 术 导 则 ， 编 制 组 确 定 的 编 制 原 则 是 ： 标准应具有先进性和可操作性； 促进国内核电厂汽轮机转子寿命预测及计算方法的规范化； 有 利 于 指 导 国 内 核 电 厂 开 展 汽 轮 机 转 子 评 估 工 作 。本标准制定的主要内容包括两方面： 确定汽轮机转子寿命预测
10、及寿命计算需要的设计参数、运行参数以及检查数据等； 确 定 用 于 压水堆核电厂汽轮机转子寿命预测及寿命计算的指导性方法（如准 则 、 规 范 、 内 容 要 求 等 ） 。3. 主要试验验证情况和预期达到的效果本 标 准 无 试 验 验 证 情 况 。本 标 准 的 制 定 ， 预 期 达 到 的 效 果 ： 为 国 内 核 电 厂 进 行 汽 轮 机 转 子 的 寿 命 预 测 提 供 行 业 指 导 性 文 件 ； 为 国 内 核 电 厂 汽 轮 机 转 子 寿 命 预 测 及 寿 命 计 算 提 供 规 范 性 和 指 导 性方 法 ， 最 终 达 到 确 定 电 厂 汽 轮 机 转
11、子 剩 余 寿 命 ， 保 证 电 厂 安 全 、 稳定 运 行 。4. 与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性本 标 准 主 要 以 EPRI 研 究 报 告 TR-101333、 TR-103619 中 的 内 容 为 指 南 性文 件 ， 同 时 参 考 了 国 家 推 荐 标 准 火 电 机 组 寿 命 评 估 技 术 导 则 中 第 10 节 的部 分 内 容 。5. 贯彻标准的要求和措施建议本 标 准 为 行 业 推 荐 标 准 。贯 标 的 对 象 主 要 是 核 电 厂 营 运 单 位 、 监 管 单 位 等 。可 采 取 会 议 、 集 中 学 习 或 网 上 宣 传 等 贯 标 措 施 。36. 代替或废止现行标准的建议本 标 准 为 新 编 行 业 标 准 （ 推 荐 ） ， 无 。7. 采用国际标准和国外先进标准情况无 。8. 标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因无 。9. 重要内容的解释和其它应予说明的事项本 标 准 是 运 行 与 维 护 类 标 准 ， 给 出 了 压 水 堆 核 电 厂 汽 轮 机 转 子 寿 命 预 测 及寿 命 计 算 方 法 指 南 。
