高压给水加热器是火电和核电厂回热系统中常见的重要压力容器,是一种汽—液换热的管式换热器,高压给水加热器引入来自汽轮机中抽出的蒸汽,来加热锅炉给水,一方面使排至凝汽器的蒸汽量减少,冷源损失减少,提高循环热效率,另一方面对于锅炉来说,因给水温度的提高,锅炉热负荷降低,炉内换热面积减少,节约了钢材用量,从而保证了电厂机组的出力,提高了循环热效率。由于高压给水加热器受到高温高压载荷的共同作用,使其也成为发电系统中高危设备,一旦失效破坏,将会给企业带来巨大的损失。同时高压加热器具有长周期连续运行,无法实施全面检验等特点。因此开展高压加热器现状调研与检验方法研究,对含缺陷压力容器进行安全评价,减少或避免由于长期服役而导致的事故发生,对于保证电厂安全运行、保障人民群众生命和财产安全、促进经济发展,具有重要意义。由于其同时承受高温高压共同作用,在工作条件时,管板受到多重载荷的共同作用,不但有高温载荷产生的热应力,还有热负荷的冲击作用,是一个复杂的耦合场。同时由于较高的工作压力,水室和管板的连接处所受的载荷最为恶劣,这一薄弱环节必须严格把关,确保安全。本文采用实验与数值模拟的方法进行研究,通过多种无损检测手段对高加关键部位分别进行检测,得到检测结果,并分析对比了各种检测手段的优劣性,本研究同时使用了相控阵以及衍射时差法等先进的无损检测手段。同时通过金相、光谱等先进的检验手段对材料的细观结构进行了观察,对缺陷的成型机理研究提供了依据。本文的研究内容主要有以下几个方面:(1)以高压给水加热器管板与筒体连接的外表面圆弧过渡段焊缝处的缺陷为研究对象,对缺陷产生原因进行分析;(2)相控阵检测技术和TOFD检测技术在缺陷部位的检测应用;(3)缺陷部位母材及焊缝的常规力学性能参数和断裂韧性参数分析;(4)应用有限元分析方法,对缺陷部位建立有限元模型并进行应力参量分析,得出缺陷所在部位的应力分布状况;进行温度场和应力场分析,并在此基础上进行强度校核,为加热器的安全运行提供理论分析基础。(5)利用《在用含缺陷压力容器安全评定》的相关标准对缺陷部位进行安全评定,减少不必要的返修次数,提高经济效益,在确保安全的前提下减少企业停产损失。