代海燕 田 宇 王丽艳 李海霞

(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，黑龙江150046)

大型汽轮机转子锻件由于技术水平的限制，在制造过程中不可避免地会出现不同大小的原始缺陷[1-2]。对于精加工尺寸外的缺陷，转子锻件在后期的精加工过程中即可去除，影响不大。然而对于锻件转子内部或者转子精加工尺寸内的缺陷，后期会一直存在于转子的实际服役过程中。汽轮机转子工作状态下，除承受自身重力、离心力之外，还受到扭转应力、交变热应力、启停机时的疲劳应力作用。转子内部的缺陷在服役过程中是否会发生扩展形成疲劳裂纹从而影响汽轮机的安全稳定性，缩短实际的使用寿命，是汽轮机寿命评估工作中必须关注的重点课题。

目前，国内外研究机构对汽轮机大型转子锻件的可靠性分析采用的是断裂力学方法[3-4]。该方法主要是基于转子材料交变载荷下的疲劳裂纹扩展速率、缺陷尺寸和位置、实际工作应力，结合寿命计算公式估算得到汽轮机转子的剩余寿命[5]。但对于高参数的超临界、超超临界机组，关于高温高应力引起的蠕变疲劳裂纹扩展寿命损耗计算的实际报告和论证却很少见。

1 蠕变疲劳裂纹扩展寿命评估模型的建立

1.1 模型建立准则

为了简化汽轮机疲劳寿命评估的理论模型，降低模型公式的计算量，在评估汽轮机转子剩余寿命时，考虑最严苛情况下的汽轮机服役的极限情况。本文参考国内外火电机组寿命评估标准建立以下准则[6]：