材料研究方法范文

材料研究方法范文第1篇

(西安热工研究院有限公司，陕西 西安 710032)

摘

要：超超临界火力发电是现阶段技术上最成熟、技术经济性最好的已经实现商业运行的火电技术，在最近数十年将有广阔的应用前景。由于蒸汽温度和压力的提高对关键部件的抗蠕变、疲劳、高温氧化与腐蚀等性能都提出了更苛刻的要求，耐热材料的开发及其应用是发展超超临界发电技术的最重要的基础。本文对国际上各阶段的研究计划及其中的材料研究内容进行了简要介绍。并对超超临界发电机组中各关键部件采用的耐热材料的发展进行了回顾。国内近已有数台超超临界机组开始投入建设，超超临界火电技术在我国有着非常广阔的发展前景。但国内目前机组的建设只能立足于材料的国际采购，对于新型耐热材料还需要进行大量的加工工艺研究和服役特性研究，以保障机组顺利建设和安全可靠运行。本文同时对现阶段超超临界火力发电机组所采用的几种典型新型耐热钢的性能进行了归纳和介绍，并根据机组的不同参数对锅炉部件材料的选择进行了分析和讨论。

关键词：超超临界火电厂;耐热钢;性能;选材

1 前言

火力发电行业目前面临两方面的压力，首先市场竞争的加剧需要降低发电成本，另一方面人们对全球环境问题日益关注，要求电厂降低SOX、NOx、CO2的排放，满足严格的环保要求。发展洁净煤发电技术是解决这些问题的关键，就目前以及将来一段时间内，在众多的洁净煤发电技术中超超临界发电技术的继承性和可行性最高，同时具有较高的效率和最低的建设成本。

除了上世纪50、60年代投运的几台超超临界机组外，从90年代初到目前为止全世界已经新建超超临界机组超过60台，其参数还在不断地提高。我国也正积极发展超超临界燃煤发电技术，已经有几座超超临界电厂正在建设之中。

2 材料技术在超超临界发电中的作用

超超临界机组相对超临界机组蒸汽温度和压力参数的提高对电站关键部件材料带来了更高和更新的要求,尤其是材料的热强性能、抗高温腐蚀和氧化能力、冷加工和热加工性能等，因此材料和制造技术成为发展先进机组的技术核心。

国际上已经在运营或在设计建设阶段的超超临界机组温度参数大多在566-620℃，压力则分为25MPa、27MPa和30-31MPa三个级别。高的蒸汽参数对电站用钢提出了更苛刻的要求，对锅炉来说具体表现在：

高温强度 对于主蒸汽管道、过热器/再热器管、联箱和水冷壁材料都必须有与高蒸汽参数相适应的高温持久强度。

高温腐蚀 烟气侧的腐蚀是影响过热器、再热器、水冷壁寿命的一个重要因素，当金属温度提高，烟气腐蚀将大幅度上升，因此超超临界机组中腐蚀问题更加突出。

蒸汽侧的氧化 运行温度的提高加剧了过热器、再热器甚至包括联箱和管道等蒸汽通流部件的蒸汽侧氧化，这将导致三种后果：氧化层的绝热作用引起金属超温;氧化层的剥落在弯头等处堵塞引起超温爆管以及阀门泄漏;剥落的氧化物颗粒对汽机前级叶片的冲蚀。因此在过热器、再热器等材料选择中应充分考虑到抗蒸汽氧化及氧化层剥落性能。

32 热疲劳性能 由于机组启停、变负荷和煤质波动引起的热应力，对于主蒸汽管道、联箱、阀门等厚壁部件，材料的抗热疲劳性能是与高温强度同等重要的指标，应在保证强度的前提下尽可能选择热导率高和热膨胀系数低的铁素体耐热钢。

对汽机而言，其中的转子、叶片以及其它旋转部件承受巨大的离心力，运行参数的提高对耐热钢的热强性能提出了更高要求，而汽缸、阀门等由于温度和压力的提高也需要更好的热强性能，高温紧固件需要有更高的拉伸屈服强度和蠕变松弛强度、在蒸汽环境下的抗应力腐蚀能力以及足够的韧性、塑性以避免蠕变裂纹形成。机组的启停、变负荷与煤质的波动要求厚壁部件如转子、缸体、阀门材料有低的热疲劳和蠕变疲劳敏感性。对再热蒸汽温度高于593℃的低压转子还必须考虑材料在该温度范围内的回火脆性。

3 国外耐热钢开发计划

历史上曾经在50-60年代投运了几台USC机组，包括美国Philo 6(125MW，31MPa/621℃/565℃/538℃)、Eddystone 1(325MW，34.5MPa，649℃/566℃/566℃)、英国的Drakelow 1

2###(375MW，24MPa/593℃)、联邦德国Hüls化工厂的自备电厂1机(85MW，29.4MPa，600℃/560℃/650℃)等。但由于技术和经济原因，美国和德国的机组都只能降低参数运行，如Eddystone 1大多数时间是在32.4MPa/605℃的参数下运行，制造和运行中出现的多数的问题都是材料问题，受当时的材料技术水平限制，厚壁部件采用奥氏体耐热钢，奥氏体钢的低导热系数和高热膨胀系数引起高温热应力和疲劳开裂。考虑到建设成本和可用率，后来新建的机组退回到了亚临界参数。直到70年代中期能源危机的出现及随后的燃料价格攀升才使人们重新考虑高参数发电技术，促成了一系列发展超临界和超超临界发电技术的合作研究计划。由于已充分认识到耐热材料对成功实现高参数机组建造和可靠运行的决定作用，这些研发项目都把耐热材料的研究和应用作为主要内容，其研究结果构成了目前超超临界机组的材料技术基础。目前还在进行新一轮研究计划为今后20-30年提供发电技术，如欧盟的Thermie AD700和COST

536、美国的Vision 21和日本的New Sunshine计划等。 3.1 欧洲的超超临界机组材料研究 3.1.1 COST 501计划

欧洲超超临界电站材料的研发主要在COST(Cooperation in Science & Technology)计划的支持下完成。1983-1997年期间进行的COST 501计划主要开发化石燃料电厂部件用先进材料，研究范围非常广，几乎包括了耐热钢、高温合金、ODS合金、陶瓷等各种材料的开发和性能研究。在汽轮机发电技术中，COST 501计划的目标是建立29.4MPa/600℃/600℃和29.4MPa/600℃/620℃的机组，其中包括高N和含硼铁素体钢的开发、联箱及管接头的整体粉末冶金制备等。在COST 501中由来自欧盟各国的汽轮机和锅炉制造商、钢铁生产企业、电力公司参与研究和开发，并与VGB、Brite-Euram、Marcko、ECCC等机构和项目紧密结合。整个项目分为三个阶段进行：第一阶段有12个国家参与，共104个项目，总经费1500万欧元;第二阶段14个国家参与，共210个项目，总经费4800万欧元;第三阶段集中于开发高效低排放系统所需的材料，共16个国家参与，有超过200个项目。在COST 501中开发出了E911锅炉管和高温蒸汽管道材料以及COST E、COST F和COST B等汽轮机转子材料、G-X12CrMoWVNbN9 1和G-X12CrMoWVNbN 10 1 1铸钢等，同时对P9

1、E911等材料的加工工艺和性能进行了全面的研究。

#33 3.1.2 COST 522计划

COST 522计划是欧洲在先进发电技术领域的一项新的举措，即“21世纪的发电：高效率、低污染的发电厂”，它是在以往的COST计划特别是COST501计划成功的基础上的继续。该计划1998年8月开始，到2003年结束。其中有16个欧盟国家的70个不同机构参与，共有100多个研究项目。计划开发合适的材料、涂层和表面处理以满足：

 最高入口蒸汽温度650℃的蒸汽轮机电厂;

 燃烧室温度1450℃、NOx排放小于10ppm的燃气轮机的需要。

在蒸汽轮机项目中，将应用铁素体钢建造蒸汽参数为29.4MPa/620℃/650℃的超超临界机组，效率达到50%左右。同时还将改善寿命预测的方法，建立描述蠕变和低周疲劳行为的材料模型，并改善电厂模拟技术和运行状态的监测。分为锅炉和汽轮机两个子项目，图1是COST 522蒸汽轮机发电项目组的组织图。

图1 COST 522蒸汽轮机发电项目组的组织

表1 AD700项目的时间表

3.1.3 Thermie AD700项目

欧盟还启动了最新一轮的研发计划-Thermie AD700 PF Power Plant(兆卡计划-先进的700℃燃煤电厂)，即在今后20年实现37.5MPa/700℃参数运行，效率达到55%的目标，Thermie计划由40多个欧洲公司资助，预计于2015年完成。其中关键部件将采用Ni基高温合金,材料研究工作集中于高温长期运行部件的蠕变性能、烟气和蒸汽腐蚀氧化、热疲劳性能

34 和厚壁部件的生产、焊接能力等。例如他们正计划用改良Inconel 617(54Ni-22Cr-1.2Co- 9Mo-1Al-0.3Ti)制造用于高温出口部件的锅炉大口径管。作为过热器管这种材料的750℃/10h持久强度要达到100MPa，作为其它高温区域用的大口径管道700℃的强度达到100MPa。但是制造改良Inconel大口径管的工艺还有待开发。

Thermie计划是围绕两个主题进行组织的：更清洁的能源系统包括可再生能源;有助于提高欧盟竞争力的经济高效的能源系统。AD 700项目共分6个阶段(表1)。 3.1.4 COST 536计划

即“环境友好电厂的关键部件合金的开发”

通过前期的COST501和522项目开发出了一系列的9-12%Cr钢，部分已经应用取得了良好的效益，目前最先进的火电机组参数在600-620℃，通过对这类材料进行改进可使蒸汽温度提高到640-650℃，获得2-3%的效率增益，而成本却不明显提高。COST 536与前面两个项目相比，主要从三个层次集中于一些新的技术领域：

在纳米尺度(合金开发和组织稳定性)的计算机辅助合金设计和模拟;

在介观尺度(力学和氧化性能测试)解决同时获得高的高温强度与抗氧化性能所面临的挑战，通常需要开发涂层材料;

在宏观尺度(部件制造和测试)解决实际部件与实验室试制材料之间的性能差异，以及常规无损检测技术在新材料应用中的局限性。

在该项目之前已经启动了Komet650、Supercoat以及AD700等项目。正在执行的AD700面向的是700℃电厂的材料开发和设计以及示范电厂的建设，需要采用镍基高温合金并导致建设成本的大幅度增加。本项目将支持和补充AD700项目：

能用于640-650℃的改良钢种将减少价格贵的多的镍基合金的数量从而降低成本; 减少镍基合金的数量还有助于提高机组的运行灵活性。

COST 501和522是两个比较成功的项目，COST536是前两个项目的继续，前二者通过经验和半经验方法进行材料研究，本项目通过借助计算机辅助合金成分设计程序、组织稳定性和特定组织的蠕变性能预测的计算机模拟、试验数据的神经网络分析等一系列理论性更强的方法进行。

本项目为期五年，有欧盟14个国家参与，研究经费约13000万欧元。

除此之外，在欧洲各国还有自己的耐热材料研究项目，如德国的MARKCO和VGB1

58、英国洁净煤技术项目等。 3.2 日本的新材料研究

日本的钢铁生产企业如住友金属、NKK、新日铁、神户制钢和锅炉、汽机制造商如三菱、东芝等都投入了大量的力量开发用于先进的燃煤发电机组用的新型耐热材料，比较成功的有新日铁的NF616(T/P92)、住友金属的HCM2S、HCM12A、Super304H、TP347HFG、HR3C等锅炉部件用钢和TMK1和TMK2等转子用钢。 80年代初，日本启动了超超临界发电技术的研究计划，由电源开发公司(EPDC)领衔，钢铁、锅炉、汽机制造厂和研究机构参加。由于日本当时已经开发出了一系列的9-12Cr%铁素体耐热钢和奥氏体耐热钢，其蠕变强度和耐腐蚀性能都很好，因此日本对超超临界机组的研究主要集中于这些耐热材料在现场应用中的性能数据和可靠性。第一阶段(1981-1993年)

35 的研究内容包括材料基础性试验、593℃和649℃下锅炉、汽机的单元试验、高温转子试验和超高温汽轮机运行验证试验等，其目标是开发应用9-12%Cr铁素体耐热钢的31.4MPa/593℃/593℃/593℃以及应用奥氏体钢的34.3MPa/649℃/649℃/649℃的两次再热机组;第二阶段(1994-2000年)的目标是开发应用铁素体钢的30MPa/630℃/630℃的一次再热机组。

表2 低合金耐热钢的化学成分

1997年起日本国立金属研究所(NRIM)启动了一项用于35MPa/650℃参数级别的超超临界机组大口径管道和联箱的高级铁素体耐热钢的研究计划。目前日本还在进行所谓的“新阳光(New Sunshine)”的发电技术研究计划，建立运行温度700℃的发电机组，该项目由日本电力(即以前的电源开发公司)牵头，得到了日本通产省的大力支持，目前正对所需材料进行研究。

3.3 美国的研究计划

美国电科院(Electrical Power Research Institute，EPRI)早在1978-1980年间就开始了一些基础研究，1986年EPRI又组织了包括美国、日本和欧洲锅炉汽机制造厂参与的RP1403项目，为期八年，对电站锅炉厚截面部件用钢、材料的标准化、现场试用等进行研究。该项目研究结果证实NF616(P92)和HCM12A(P122)钢是制造锅炉厚截面部件的合适材料。

2000年美国能源部启动了一项 “Vision 21”计划，为15以后建立能使用煤、天然气、石油焦、生活垃圾等多种原料且能生产电能、液体燃料、化工品、氢或者生产供热等多种产品的工厂提供技术支持，且要求实现零排放，蒸汽参数达到760℃，可能的话进一步达到870℃。

尽管欧洲和日本均将下一步的开发目标定在700℃，但对美国市场，700℃不是最佳的选择，因为在这个温度下，锅炉管烟气侧的腐蚀仍然非常严重。烟气侧的腐蚀与煤的性能密切相关，且对美国某些烟煤特别严重。大量的实验室研究表明液态碱金属硫酸铁引起烟气侧腐蚀的温度与合金有一定关系，对于高耐蚀合金(>25%Cr)为600-650℃，对低耐蚀合金(<20%Cr)为650-700℃。但所有实验室工作都证实在750℃或以上烟气侧的腐蚀绝大多数都消失了。研究表明最严重的腐蚀出现在600-675℃，在725℃以上腐蚀大幅度降低。

因此对于美国市场新一代的锅炉设计必须是过热器/再热器温度超过烟气腐蚀最严重的范围，760℃的设计目标看来是比较合适的。这种锅炉设计与其它地方的相比无论从整体上还是满足美国市场的特殊性方面都有很大的优势。目前为止提供用于5年期材料研究的经费为2100万美元，其中包括高温热交换器材料、耐火材料、氢分离薄膜材料等。

4 耐热材料的发展

36 4.1低合金(1-3%Cr)钢

低合金钢在火电厂锅炉中作为压力部件得到了大量应用，特别是过热器、再热器的低温区域以及水冷壁，在联箱和管道中应用也比较普遍。其关键的性能要求包括：  450℃以下良好的抗拉强度(120MPa);  550℃以下的持久强度;

 无需焊后热处理的优异焊接性能;  良好的蒸汽氧化性能;

 通过堆焊或喷涂获得优异的抗烟气腐蚀性能。

长期以来这类钢中的主力钢种包括锅炉材料P

11、P22以及12Cr1MoV等和汽轮机材料1CrMoV(表2)。随后住友金属开发了T/P23，通过在T22基础成分中以W取代部分Mo并添加Nb、V提高蠕变强度，降低了C提高焊接性能，同时加入微量B提高淬透性以获得完全的贝氏体组织。与此同时，欧洲开发了T24/P24，其合金化特点是通过V、Ti、B的多元微合金化提高蠕变性能。T23在550℃的许用应力接近T91，600℃的蠕变强度比T22高93%，T24的高温强度还要略高一些。这两种钢具有优异的焊接性能，无需焊后热处理即可将接头硬度控制在350-360HV10以下，因此适合作为超超临界机组的水冷壁材料，也可取代10CrMo9

10、12Cr1MoV等材料作为亚临界机组的高温管道和联箱，降低壁厚。 4.2 9-12%Cr马氏体钢

9-12%Cr马氏体钢是电厂中重要的一类材料，用于锅炉和汽轮机的许多部件，包括锅炉管、联箱、管道、转子、汽缸等。

对于锅炉用9-12%Cr钢，主要的要求包括蠕变强度和运行温度下的组织稳定性、高的AC1温度、良好的焊接性能和低的IV型裂纹敏感性、抗蒸汽氧化能力、疲劳性能等。图2是锅炉用9-12%Cr钢的发展过程。其中的T/P91钢是美国在80年代开发的一种综合性能优异的9%Cr钢，目前在我国的亚临界和超临界机组中得到了广泛的应用。在P91的基础上通过以W取代

图2 9-12%Cr钢的发展

37 部分Mo获得了T/P92和E911(T/P911)两种新型钢种。在12%Cr钢中通过相同的合金化思想开发了P122，只是为了避免出现δ铁素体，其中还加入了1%Cu。这三种钢高温强度比P91都有不同程度的提高，是目前阶段的超超临界机组(蒸汽温度<620℃)的联箱和高温蒸汽管道的主要材料。下一代的9-12%Cr马氏体钢是在这三种钢的基础上进一步增加W含量并添加Co，即NF12和SAVE12等，预计可以用到650℃。

在汽轮机的转子、叶片、汽缸和阀体中对这类材料的性能要求包括：低周疲劳性能、蠕变强度、低的应力腐蚀敏感性、铸造性能等等。

普通的12Cr%钢作为565℃以下汽机转子锻件具有足够的持久强度和抗热疲劳性能以及韧性等。9-12Cr%汽机用钢的合金强化趋势与锅炉钢是类似的。英国的12Cr0.5MoVNbN(H46)是发展的基础。美国

五、六十年代在H46的基础上降低Nb含量来降低固溶处理温度和保证韧性，并减少Cr含量抑制δ-铁素体得到10.5Cr1MoVNbN(GE)以及GE调整型，同时还在12CrMoV基础上开发含W的12Cr%转子用钢AISI 422，这些钢与1.0CrMoV相比具有更好的性能，其中GE钢在565℃的超临界机组成功应用了25年。日本在H46基础上添加B开发了10.5Cr1.5MoVNbB(TAF)用于燃气轮机涡轮盘和小型汽机转子。但在运行在595℃和650℃的超临界和超超临界机组中上述钢种的蠕变强度尚不足。日本70年代开发了12Cr-MoVNb系列593℃级别的TR1100(TMK1)和TOS101和12Cr-MoVNbWN系列620℃级别的TR1150(TMK2)和TOS107，更高合金含量的12Cr-MoVNbW 系列钢TR1200和12Cr-MoVNbWCoB系列钢TOS110则用于入口温度高于630℃的转子，其中TMK1和TMK2已被用于日本593℃以上的超临界机组。

在欧洲也在COST 501下开发了9.5Cr-MoVNbB(COST“B”)、10.5Cr-MoVNbWN(COST“E”)和10.2Cr-MoVNbN(COST“F”)等一系列转子用钢，这些钢的原型锻件已被用于理化分析和短时和长时力学性能测试，其中COST“F”和COST“E”已应用于欧洲的超超临界机组。除了转子用钢，日本还开发了593℃使用的汽缸材料9.5Cr1MoVNbN(TOS 301)以及更高温度使用的9.5Cr0.5Mo2WVNbN(TOS 302)和9.5Cr0.5Mo2WVNbNB3.0Co(TOS 303)。欧洲相应地开发了G-X12CrMoWVNbN9 1和G-X12CrMoWVNbN 10 1 1两种铸钢材料。 4.3 奥氏体耐热钢

奥氏体钢主要用于过热器、再热器，所有奥氏体钢可以看作是由18Cr8Ni(AISI 302)基础上发展起来的，分为15Cr%、18Cr%、20-25Cr%和高Cr-高Ni四类。15Cr%系列奥氏体钢尽管强度很高但抗腐蚀性能差应用较少。目前在普通蒸汽条件下使用的18Cr%钢有TP304H、TP321H、TP316H和TP347H，其中TP347H具有最高的强度，通过热处理使其晶粒细化到8级以上即得到TP347HFG细晶钢，提高了蠕变强度和抗蒸汽氧化能力，对于提高过热器管的稳定性起着重要的作用，在国外许多超超临界机组中得到了大量应用。在TP304H基础上通过Cu、Ni、N合金化得到18Cr10NiNbTi(Tempaloy A-1)和18Cr9NiCuNbN(Super304H)，强度得到了提高，经济性很好。20-25Cr%钢和高Cr-高Ni钢抗腐蚀和蒸汽氧化性能很好，但相对于强度来说价格过于昂贵限制了其使用。但新近开发的20-25Cr%钢具有优异的高温强度和相对低廉的成本，包括25Cr20NiNbN(TP310NbN)、20Cr25NiMoNbTi(NF709)、22Cr15NiNbN(Tempaloy A-3)和更高强度级别的22.5Cr18.5NiWCuNbN(SAVE 25)，这些钢通过奥氏体稳定元素N、Cu取代Ni来降低成本。

38 4.4 Ni基高温合金

高温合金早已用于航空领域，在目前的蒸汽发电机组中仅限用于叶片和紧固件材料。在电力行业只有采用先进的高温度设计才会对这类材料产生兴趣。如果蒸汽参数提高到700℃以上，机组的许多部件将只能采用高温合金。包括定向凝固和单晶合金在内的Ni基合金正在进行评估应用在汽轮机中。

通常认为蒸汽温度700℃左右的超临界锅炉设计中将要求联箱和主蒸汽管道在最高750℃下工作，这远远超出了铁素体钢的能力，而奥氏体钢的热疲劳问题也使得它们用于此厚壁部件不太可能。尽管蠕变强度的要求对Ni基高温合金来说不过分，但其它要求如焊接性能、成形性能和抗腐蚀性能不容易达到。在美国和欧洲的最新研发计划中都在对高温合金的工艺性能、力学性能进行评估。

5 机组关键部件的选材分析

在超超临界机组中，关键的部件包括水冷壁、高温过热器/再热器及其出口联箱、主汽和再热汽管道、汽轮机高中压转子、叶片、汽缸等。在前面已经对这些部件材料的性能要求和相应的材料进行了简要的介绍，下面对锅炉部件材料选择进行介绍，因为这些部件选材是否合理对机组的可用率影响最大，在国外目前已投运的超超临界机组中这些部件出现的材料问题相对较多。 5.1 水冷壁

考虑到膜式水冷壁安装和检修的操作条件，膜式水冷壁制造材料需要采用焊后不需热处理的钢材，受此限制，尽管水冷壁的温度与其它高温部件相比不是太高，由于材料的选择范围非常有限，水冷壁也机组是向高参数过渡的关键部件之一。

超超临界机组主蒸汽压力和炉膛热负荷的升高会提高水冷壁的温度。例如在32.5MPa/620℃的蒸汽参数下出口端的汽水温度达到475℃左右，投运初期的管壁中央温度为497℃，垢层增厚后可提高到513℃左右，热负荷最高区域的管子外壁温度可达到524℃，最高的瞬时温度可达到539℃。此时需要合金含量更高、耐热性能更好的材料。图1是一些水冷壁候选材料的持久强度。 丹麦的Konvoj 1&2机组(29MPa/582℃/580℃/580℃，199

7、1998年投运)选用了熟悉#的13CrMo44作为水冷壁材料，该材料焊后不需热处理。按照外径38mm、壁厚6.3mm计算其最大允许汽温435℃，即使增加壁厚也仅为450℃。13CrMo44是当时最好的成熟水冷壁材料，业主当时不愿承担采用未经考验的新钢种的风险。 在T22基础上开发了两种新钢种HCM2S(T23)和7CrMoVTiB10 10(T24)焊接性能都很好，焊后硬度低于360HV10，不需要进行焊前预热和焊后热处理，许用金属壁温达到545℃和560℃，是主蒸汽温度620℃以下锅炉水冷壁的最佳候选材料。对于更高的蒸汽参数，三菱开发的HCM12是一种选择，该钢种也无需焊后热处理(但需要焊前预热)，而蠕变性能更佳，但高的δ-铁素体含量(30%)使得加工困难，长期性能还需进一步考证。同时三菱还试图在T23中添加稀土进一步提高性能。 为了降低NOX的排放，现代的锅炉还采用分段燃烧的技术，这对水冷壁是一个严峻的考验，因为考虑到成本和焊接性能，水冷壁材料的合金含量尤其是Cr含量并不太高，其抗腐蚀能力

39 有限，在炉膛的下部的还原性气氛将会导致严重的水冷壁管减薄(1-3mm/年)，在使用高硫煤时必须考虑这一点，采用Cr含量稍高的钢种、表面喷涂处理甚至采用共挤复合管子。 5.2 汽水分离器

直流锅炉的汽水分离器容积较大，在40-100%负荷之间汽水分离器仅仅作为蒸汽流通部件，而在更低的负荷时，水冷壁出口的工质是汽水两相流，汽水分离器将其中的水从饱和蒸汽中分离出来送回锅炉给水，蒸汽送至过热器。在启停过程中汽水分离器经历从湿态到干态运行的转换，承受严重的热疲劳应力。在超超临界机组中主蒸汽压力的提高、水冷壁出口介质温度的升高，对汽水分离器材料的蠕变性能要求也有所提高。可供选择的材料包括P

12、P

22、P

23、X20CrMoV121以及P91等，低强度的材料会使壁厚增加，影响启停速率和运行灵活性。但可以增加分离器的数量来减少所需的壁厚。 5.3 联箱与管道

末级过热器、再热器出口联箱与主蒸汽、再热蒸汽管道位于炉膛外边，不需要考虑烟气腐蚀问题，由于没有烟气加热，可以认为其蒸汽温度即为金属温度。两者对材料的要求基本一致，主要是高温蠕变强度和热疲劳性能、抗蒸汽氧化能力等。不同之处是联箱材料的选择需要考虑到与过热器、再热器和出口连接管之间的焊接问题。

联箱与管道的首选材料是铁素体耐热钢，因为低的热膨胀系数和高的热导率可以允许较高的启停速率而不会导致这些部件严重的热疲劳损伤。超超临界机组的蒸汽温度通常高于566℃，目前采用的联箱和管道用钢主要有P9

1、P9

2、P122和E911。

P91在国内已经有10余年的使用经验，在日本P91钢最高使用温度超过了600℃，但在欧洲，根据欧洲蠕变合作委员会(ECCC)的建议，P91的设计许用应力比美国和日本低10%，认为P91只能用于25MPa/593℃或30MPa/580℃以下的蒸汽参数。建议在我国的机组中使用温度不超过580℃。

P92和E911是在P91的基础上添加的1.8%和1.0%的W并适当降低Mo，P122的W含量与P92相近，但Cr含量由9%提高到了12%，同时添加了1.0%Cu以抑制δ-铁素体的析出。这三种钢可用于34MPa/620℃以下的蒸汽参数。

在ASME标准的数据中，P122和P92在600℃的许用应力要比P91高30%左右，E911只比P91高10%，但根据欧洲的最新测试结果表明，P92和P122的长期蠕变性能实际并没有那么大的优势。

由于W含量较高，P92和P122在高温下运行的组织稳定性低于P91，脆化倾向较大，高温强度降低明显，而E911介于其中。P122由于Cr含量高，抗蒸汽氧化能力更好。所有这些钢作为厚壁部件时焊接接头有Ⅳ型断裂的倾向，即在临近母材的HAZ细晶区发生的蠕变强度低于母材的断裂，在强度设计时必须考虑到这点。

对580℃的蒸汽温度，P91可以满足强度要求，且在国内已经有较多的使用和加工经验;对600℃左右的蒸汽温度，P92和E911有一定优势，如果汽温进一步提高到620℃左右，建议采用12%Cr的P122等材料，因为600℃以上9%Cr钢的蒸汽氧化性能略显不足。

从供货来源上考虑，P92目前有3家生产厂，E911和P122各只有一家，对应的焊接材料P92有4家生产厂，其余两种新材料也只有一家。

新近开发的NF12和SAVE12以及最近Fuijita刚报道的NF12改良型期望能用于650℃，

40 但这些材料尚不成熟，缺乏足够的性能数据。欧洲的COST计划也在寻求开发在620℃以上蠕变强度和抗蒸汽氧化能力更高的12%Cr钢。

尽管奥氏体钢有热膨胀系数高、导热性差、价格昂贵等不足，选择奥氏体钢作为联箱、管道材料仍然在人们的考虑当中，因为这些缺点在一定程度上可以通过某些方式得到补偿，或者当温度进一步升高时，这种选择是不得以的事情。首先由于蒸汽管道、联箱的温度对奥氏体钢来说不是太高，可以选择合金含量低一些的钢种，如X3CrNiMoN1713，成本可以降低。同时奥氏体钢的高强度可以使壁厚降低从而提高容许温升速率，如600℃、30MPa下P91钢的联箱容许温升速率仅为X3CrNiMoN1713联箱的一半。除此之外，还可以从采取结构设计措施来避免奥氏体钢的不足，如增加平行的小尺寸的蒸汽通道的数量、设置末级前的中间联箱等都可以减薄壁厚。通过这些措施X3CrNiMoN1713可以用到35MPa/620℃或25MPa/650℃以下的场合。目前已经有4家德国电站决定大量采用该钢种，其中包括Lippendorf 两台800MW的机组R、S和Boxberg 4机组(440MW)。 5.4 过热器/再热器

过热器/再热器管在锅炉中是服役条件最为复杂、恶劣的部件，需要同时满足蠕变强度、烟气侧抗腐蚀和飞灰冲蚀性能、蒸汽侧抗氧化性能等。同时还需有较好的加工性能和经济性。

受到烟气侧腐蚀的限制，除非燃煤的含S量极低，一般蒸汽温度566℃以上的过热器/再热器管需要采用奥氏体耐热钢。在常规的奥氏体不锈钢中，TP304H、TP321H、TP316H和TP347H等这些钢在蒸汽温度620℃以下的超超临界机组作为高温过热器/再热器时抗烟气腐蚀性也是足够的，蠕变强度偏低但通过增加壁厚可以满足要求。欧洲早期一些蒸汽参数为580℃的超超临界机组就选用了TP321等常规不锈钢。但在USC机组的SH/RH选材中，蒸汽侧的氧化性能是一个至关重要的指标，常规的奥氏体不锈钢难以满足要求，上述欧洲机组在运行一段时间后即因氧化皮剥落造成机组停机，最后降低参数运行。

过热器、再热器材料抗蒸汽侧的氧化性能也是选择时考虑因素之一，运行温度的提高加剧了过热器、再热器的蒸汽氧化，这将导致三种后果：内侧氧化层的绝热作用引起金属超温;氧化层的剥落在弯头等处堵塞引起超温爆管;蒸汽流中的氧化物颗粒对汽机前级叶片的冲蚀。9%Cr钢的蒸汽氧化速率限制其使用温度不高于600℃，12%Cr铁素体钢抗蒸汽氧化能力稍高一些。

管子内壁镀Cr是一种有效的蒸汽氧化控制方法，对300系列不锈钢进行内表面喷丸处理也很有效，但工程上没有得到大量应用。新开发的TP347HFG、Super30

4、HR3C是目前主要的USC机组末级过热器/再热器材料。

Super304H是在TP304H的基础上添加了3.0%Cu并以Nb、N合金化，通过析出富Cu相对基体进行强化。Super304H的600-700℃的持久强度比TP347H至少提高了20%。在保证晶粒细小的前提下，蒸汽氧化性能得到提高。焊接性能优于TP347H。

TP347HFG是对TP347H的热加工工艺进行调整，使晶粒度由ASTM4-5#提高到8#以上，这种细晶粒的材料可以有效促进Cr的扩散，在蒸汽环境下形成保护性的Cr2O3，蒸汽氧化速率降低一个数量级以上。600℃的蠕变强度比粗晶粒TP347H高20-30%。焊接性能优于TP347H。

HR3C是在25%Cr的TP310基础上添加了Nb、N，运行过程中析出NbCrN相，使强度得到大幅度提高。由于Cr含量的增加，抗蒸汽氧化性能也较好。但这种钢最初是作为垃圾焚烧电#

41 站用抗腐蚀材料开发的，在超超临界机组中的运行时间偏短。

三种材料都能满足蒸汽温度620℃以下的超超临界锅炉中过热器、再热器管的强度要求，但订货时需要对组织提出要求以保证良好的氧化性能。三种钢种均已经开发出相应的焊接材料。

国内近几年开始研究超超临界机组的相关技术，并有数台机组开始投入建设，由于煤电将在很长时间内在我国占主导地位，超超临界火电技术在我国有着非常广阔的发展前景。

然而近几十年来国内的电站新材料开发几乎处于完全停滞状态，目前超临界和超超临界机组甚至包括部分亚临界机组的关键材料或部件几乎完全依赖进口，这种状态在短期内还无法改变;从国外购买先进材料是发展超超临界技术的最现实的途径。

另一方面，国内对于现阶段超超临界机组所需各种新材料的加工工艺和服役特性研究也刚起步，缺乏足够的材料加工和使用经验，为了保证机组的顺利建设和将来长期安全可靠的运行还需要进行大量工作。

6 结束语

超超临界发电是一种前景广阔的洁净煤发电技术。在超超临界蒸汽参数条件下，对机组一些关键部件都提出了更高的性能要求，合理选材是保证机组安全可靠的基础。目前国际上的成熟材料可以满足34MPa/620℃参数条件的要求，国外还在开发650-760℃参数下机组的高温材料。国内目前发展超超临界发电技术只能完全依靠国外的新型耐热材料，并有许多材料研究工作亟待进行。

参考文献：

[1] R. Viswanathan et al, Materials for Ultrasupercritical Coal Power Plants-Boilers Materials：Part 1，JMEPEG (2001)10:81-95. [2] R. Viswanathan et al, Materials for Ultrasupercritical Coal Power Plants-Turbine Materials：Part 2 ibid, 96-101. [3] Cleaner Coal Technology Programme technology status report 018: Review of status of advanced materials for power generation. [4] 国内外超超临界机组材料及焊接研究资料汇编，西安热工研究院有限公司.

______________________ 作者简介：

周荣灿(1971-),工学博士，主要研究方向为新型电站材料的服役特性。

材料研究方法范文第2篇

改革开发以来，我国工程造价管理及计价方式，发生了多次变化。在我国实行了多年的社会主义商品计划经济为主体的经济模式，逐步过渡到以计划指导为主并与市场调节相结合的“双轨制”价格体系，随着市场经济价格体制的建立，在新的经济模式指导下，工程经济在工程造价计算方式还没有完全实行“量价分离”以施工企业自主报价之前，各时期材料价格的变化必然会带来工程造价的直接变化。因此，如何合理地调整建筑工程的材料价差，实行建筑材料价格动态管理，最终合理确定工程造价，将起着十分重要的作用。

一、建筑工程材料价差产生的原因及因素

在计划经济年代，一切主要材料都将由国家统一规定价格的统销，其它材料将由有关部门主导经营。国家实施统一规定价格，工程建设有统一的计价方式，价格稳定、持久，工程造价计算准确、不变。“双执制”价格体系是在国家指令价格及国家因素指导下，部分材料价格开始走向市场，价格开始出现浮动，但三大材（钢材、木材、水泥）仍在国家最高限价中未能挣脱出来，工程结算中材料价差开始显现出来。今天，在市场经济条件下，材料价差调整更加凸显出来。

众所周知，现行工程造价的确定，是根据定额计算规则计算工程量，以工程量及套用相应定额子目基价的积汇总形成工程直接费用。定额子目基价（即预算价）由人工、材料、机械及其它直接费等部分组成。在建设工程项目中，如果以工程直接费为100%，构成直接费的人工费占20%，材料占70%～75%左右，机械费占5%左右，由此而论，材料价格取定的高、低将会直接引起工程建设费用的高、低。事实上，在实际施工时使用的价格，是不会静止不动的，特别是在市场经济条件下各种建筑材料将会随着国家政策调整因素、地区差异、时间差异、供求关系等的状况的变化而处于经常的波动状态之中，无论价格是上涨或下落，其波动是经常的、绝对的，不以人的意志为转移。产生材料价差的主要因素有以下几点：

1.国家政策因素。国家政策、法规的改变将会对市场产生巨大的影响。这种因体制发生变化而产生的材料价格的变化，即为“制差”。如：98～99年期间国家存贷款利率一再下调，93～95年国家为抑制经济增长过热过快，而采取的一系列措施。

2.地区因素。预算定额估价表编制所在地的材料预算价格与同一时期执行该定额的不同地区的材料价格差异，即为“地差”。

3.时间因素。定额估价表编制年度定额材料预算价格与项目实施年度执行材料价格的差异，即为“时差”。

4.供求因素。即市场采购材料因产、供、销系统变化而引起的市场价格变化形成的价差，即为“势差”。

5.地方部门文件因素。由于地方产业结构调整引起的部分材料价格的变化而产生的价差，即为“地方差”。

建筑材料价格的变动，形成了不同的市场价。在工程实践中，施工企业正是从这个变动市场中直接获得建筑产品所需的原材料，其形成的产品是动态价格下的产物。动态的价格需要有一个与之相应的动态管理，只有这样才能既维护国家和建设单位利益，又保护施工企业合法权益，使建设工程朝着计划、有序、持续的方向发展。

二、建筑工程材料价差调整的方法

在工程实践中，建设工程材料价差调整通常采用以下几种方法。

1、按实调整法（即抽样调整法） 此法是工程项目所在地材料的实际采购价（甲、乙双方核定后）按相应材料定额预算价格和定额含量，抽料抽量进行调整计算价差的一种方法。按下列公式进行：转贴

某种材料单价价差=该种材料实际价格（或加权平均价格）－定额中的该种材料价格

注：工程材料实际价格的确定：

①参照当地造价管理部门定期发布的全部材料信息价格

②建设单位指定或施工单位采购经建设单位认可，由材料供应部门提供的实际价格

③某种材料加权平均价=ΣXi×Ji÷ΣXi（i=1到n），式中Xi——材料不同渠道采购供应的数量，Ji——材料不同渠道采购供应的价格

某种材料价差调整额=该种材料在工程中合计耗用量×材料单价价差

按实调差的优点是补差准确，计算合理，实事求是。由于建筑工程材料存在品种多、渠道广、规格全、数量大的特点，若全部采用抽量调差，则费时费力，繁琐复杂。

2、综合系数调差法 此法是直接采用当地工程造价管理部门测算的综合调差系数调整工程材料价差的一种方法，计算公式为：

某种材料调差系数=Σ×K1（各种材料价差）K2

式中：K1——各种材料费占工程材料的比重

K2——各类工程材料占直接费的比重

单位工程材料价差调整金额=综合价差系数×预算定额直接费

综合系数调差法的优点是操作简便，快速易行。但这种方法过于依赖造价管理部门对综合系数的测量工作。实际中，常常会因项目选取的代表性，材料品种价格的真实性、准确性和短期价格波动的关系导致工程造价计算误差。

3.按实调整与综合系数相结合 据统计，在材料费中三材价值占68%左右，而数目众多的地方材料及其它材料仅占材料费32%.而事实上，对子目中分布面广的材料全面抽量，也无必要。在有些地方，根据数理统计的A、B、C分类法原理，抓住主要矛盾，对A类材料重点控制，对B、C类材料作次要处理，即对三材或主材（即A类材料）进行抽量调整，其他材料（即B、C类材料）用辅材系数进行调整，从而克服了以上两种方法的缺点，有效地提高工程造价准确性，将预算编制人员从繁琐的工作中解放出来。

4、价格指数调整法 它是按照当地造价管理部门公布的当期建筑材料价格或价差指数逐一调整工程材料价差的方法。这种方法属于抽量补差，计算量大且复杂，常需造价管理部门付出较多的人力和时间。具体做法是先测算当地各种建材的预算价格和市场价格，然后进行综合整理定期公布各种建材的价格指数和价差指数。

计算公式为：某种材料的价格指数=该种材料当期预算价÷该种材料定额中的取定价

某种材料的价差指数=该种材料的价格指数－1

价格指数调整办法的优点是能及时反映建材价格的变化，准确性好，适应建筑工程动态管理。

上述四种调差办法，在实际工作运用中经常遇到，这就要求我们预算编制人员能熟练掌握并运用。在实际工作中，不论是在何处工作，收集哪个地方资料，都应尽快了解、适应、熟悉当地的编制习惯与方法，坚持做到有章可循，有据可依。

材料研究方法范文第3篇

关于《水浒传》的研究的著述，截至到2005年10月，中国国家图书馆馆藏关于《水浒传》的书籍共639种，从《中国期刊全文数据库》中搜索关于《水浒传》的论文，从1979至2006年9月.大约有397，篇.研究和评论的角度可谓是立体的、多层面的:政治的、文化的、伦理的、司法的、宗教的，哲学的、神话的、民俗的，数理的等等:以及古今比较或中外比较研究、西方文论观照之下的理解和阐述等等。

新时期以来，金圣叹关于《水浒传的评点研究是《水浒传》研究的重中之重。新时期以来，对《水浒传》的研究呈现体系性、类型性和理论性等恃点。

具体特点如下:

材料研究方法范文第4篇

2013-02-20 09:22:49 来源: 【大 中 小】 跟贴 0 条

2012年，在我国加快转变经济发展方式攻坚时期，原煤产量保持整体较快增长，煤炭进口再创新高，煤炭行业告别“黄金十年”接下来的2013年是十八大后全面建成小康社会承前启后的重要一年。煤炭价格逐渐趋向理性，实现煤炭总量控制有一定难度，铁路煤运紧张局面有待缓解，生态文明环境保护工作提上日程。在宏观经济增长放缓和政策环境改变的形势下，本报记者对2013年煤炭行业发展进行展望。

2012年12月25日，国务院办公厅发布《关于深化电煤市场化改革的指导意见》(以下简称《意见》)。《意见》明确了未来电煤市场化改革的主要任务，其中主要包括建立电煤产运需衔接新机制，2013年起取消重点合同，取消电煤价格双轨制，发改委不再下达跨省区煤炭铁路运力配置意向框架。

从2000年煤价开始一路高启后，煤电“顶牛”就成为了煤电市场长期存在的主要矛盾之一。对于煤电市场来说，每一次政策的出台，都会伴随着或大或小的市场震动。

业内人士认为，短期来看，此次改革对国内煤炭价格的影响有限。2012年年末为完成生产指标和销售任务，煤炭生产企业纷纷抓紧生产，贸易商们也开始清理库存，造成了煤炭供应量的爬升。截至12月26日，环渤海动力煤(5500大卡)平均价格634元/吨，较前期下跌1元，而这一价格比2012年年初降了163元/吨。对于多数煤矿和电厂而言，当前市场煤价格水平已与相同热值的重点合同煤相差不大。因此，电煤价格并轨对其经营效益的冲击有限，不会影响煤炭和电力的正常生产秩序。长期来看，取消重点合同煤后，2013年电煤价格将主要由供求关系决定。从需求来看，尽管近期煤炭需求有了一定回升，但春节后的

二、三月份是动力煤传统的需求淡季，市场情况并不会得到较多的改善。从供应来看，2013年山西、内蒙古、陕西等煤炭主产区将继续释放新增产能，原有产能在经历2012年停产、限产后也将重新投放。并且，包括电厂在内的各环节电煤库存一直处于较高水平。所有这些都进一步压缩了电煤价格上涨的动力和空间。

材料研究方法范文第5篇

在建筑施工方面用途广泛的天然物质, 由于道路施工对当地天然物质的大量需求, 导致该资源在当地逐渐减少, 这就需要对资源进行保护, 而且长距离的运输大大的增加了成本, 这样对替代材料的需求就日益加剧了。

与此同时, 工业、建筑等类似的活动产生大量的工业副产品, 如煤燃烧副产品、铸造用砂、建筑和拆迁废物和钢铁废渣, 对与垃圾的填埋处理造成了沉重的负担。但是这些副产品可以被重新利用作为对公路建设所需的材料。

工业副产品包含有不同的浓度的潜在地浸污染物, 并且有可能对土壤和地下水产生一定的污染。目前仍没有普遍的规范的, 在环境影响范围内的副产品被重新利用到道路施工过程中。在面对这些问题, 每一个地区都有自己的规范来决定工业副产品是不是可以重复使用。

多年来, 实验室的试验研究是一个主要的研究手段。不同材料的浸出测试已经被广泛应用, 当使用副产品后的长期污染的程度, 其中主要是指环境影响参数如酸碱度、氧化还原能力、液固的转化率等。大多数浸出试验的重点是测试沥滤出污染物的风险和污染物淋失量, 比如能源消费和不是直接来源于道路施工材料的温室气体排放量。为了评估能源消耗和环境的影响, 从更广的角度来看问题, 生命周期评价的方法被采用了。

生命周期分析方法是对一种产品或者材料的环境影响评价方法。该方法重视上游过程和产品的生命周期内所排放的污染物。因此评价的首要任务是研究影响估计的因素 (生产单位质量的产品所排放的废气) , 这些因素接的和间接的影响着产品的上游过程与产品的制造。这将影响计算污染物的排放量的系统边界条件, 这一点是至关重要的。

在丹麦, 道路施工的生命周期评价模型和构建道路建设所产生的废物处理用的固体废物焚化炉都已出现。在芬兰, Mroueh使用生命周期评价模型对道路施工进行环境评估, 研究了几种可以选择的材料, 如粉煤灰、钢渣、粉碎的混凝土。他们发现, 使用工业副产品来代替天然物质在一定程度上可以减少对环境的影响。然而除了丹麦模式所有这些研究都没有一个广泛的毒性评价方法。在美国, 一个广泛用于路面生命周期分析的PALAT工具已被发展出来。PAL-ATE比其他研究包括一个更具体的毒性评价方法。

BenReMod生命周期评价模型分析各种道路施工材料对于环境的影响, 包括天然材料和工业副产品如煤粉煤灰、煤底灰再生混凝土材料等。粉煤灰能也被应用于水泥制造, 然而这些研究直接侧重于利用工业副产品来替换天然材料。

2 道路施工材料生命周期评价模型方法

生命周期分析方法比较了用于道路施工材料的天然物质、粉煤灰、再生混凝土等对环境的影响。 (研究重点是将工业副产品的影响从在垃圾场的掩埋和资源保护方面分析, 因此生命周期评价模型重点集中在直接比较天然材料和工业副产品) 。

Olsson在他们的分析中排除了垃圾填埋场金属渗滤液浓度, 假设如果一个副产品被放在填埋和金属从其中渗滤出来, 该渗滤液则不被视为主要的环境污染排放量的。我们利用同样的方法, 来处理这些材料被用作道路施工材料时所释放出的渗滤液问题。

Wilburn and Goonan等人, 假设道路的厚度为600mm, 宽2.5m, 长1000m时, 体积约为1500m3。假设工业副产品和天然物质的运输32t卡车, 距离为50km和100km。运输成本为0.13美元/t/km。

系统边界是影响生命周期分析结果最重要的参数之一。在本研究中一种材料的系统边界包括该材料的生产和运输所消耗的电力和石油, 如图1 (a组和b组) 所示。

此外, 生产建筑材料不符合能源消耗的趋势。例如, 水泥工业70%的能源来自煤炭的能量。因此, 将煤作为一个电力的主要能量来源是一种简单化, 特别是考虑到能源结构在地区与地区之间、部门与部门之间的变化。

大多数情况下, 粉煤灰及底灰可以随时用作道路施工材料, 需要很少加工过程。在这些过程中几乎对环境不产生任何危害。由于这些原因, 在它们的生产过程中没有考虑所产生的环境载荷。然而, 它们在垃圾掩埋场的处理成本是应该被考虑在内的。

3 结语

(1) 生命周期分析方法是对一种产品或者材料的环境影响评价方法, 该方法重视在产品的生命周期内所排放的污染物。

(2) 系统边界是影响生命周期分析结果最重要的参数之一, 材料的系统边界包括该材料的生产和运输所消耗的电力和原油。

摘要：工业副产品如粉煤灰、煤炭底灰, 再生混凝土层等废弃材料被大量应用, 全部或者部分替代天然物质。目前对道路建设所用的工业副产品材料与天然材料的比较研究是非常有限的。在目前的研究中, 主要是研究这些副产品与天然材料的成本、环境因素引起的污染物、能源消耗量等。污染物排放数据分析结果可以表示这些物质对全球变暖的影响, 酸化的影响和毒性的大小。

关键词：材料,施工,道路施工

参考文献

[1] Apul DS, Gardner KH.Modeling hy-drology and reactive transport in roads.Waste Manage, 2007, 27 (14) :65～75.

材料研究方法范文第6篇

1 临床资料

本组全部病例均行胆囊切除及手术中胆管造影。腹腔镜下手术43例, 男19例, 女24例, 年龄在28~68岁之间。其中胆囊结石28例, 胆囊息肉11例, 胆囊肌腺增生症4例。开腹手术60例, 男32例, 女28例, 年龄在31~74岁之间。其中胆囊结石46例, 胆囊息肉6例。胆囊肌腺增生症5例。腹腔镜下手术, 有5例手术中经胆囊管插管胆管造影失败, 其中3例改为静脉胆管造影。有3例腹腔镜下手术困难转为开腹手术 (本文已排除) 。

2 经过和结果

2.1 经过

为使腔腹镜下胆囊切除与开腹胆囊切除2种手术方法具有可比性, 本文选用病例均在同等条件下进行, 麻醉方法均为气管内插管, 全身麻醉;手术适应证主要为胆囊结石、慢性胆囊炎等, 手术前做肝胆B超、腹部CT、胆囊造影、ERCP等检查;手术方法均为胆囊切除及手术中胆管造影。此外, 引入腹腔镜以前, 我院行开腹胆囊切除, 引入腹腔镜以后, 以腹腔镜下胆囊切除为主, 因此, 病例无选择性。

2.2 结果

术中经过表明:开腹胆囊切除优于腹腔镜下胆囊切除, 其适应证好, 手术操作简单, 并发症少, 死亡率低于0.1%, 治疗效果好。术后经过表明:腹腔镜下胆囊切除优于开腹胆囊切除, 其应用镇痛剂较少, 病人术后进食早, 腹部疤痕小, 出院时间早, 住院费用少。

3 讨论

3.1 适应证和禁忌证

本组2种手术的适应证大体相同, 主要治疗胆囊结石、慢性胆囊炎、胆囊息肉和胆囊肌腺增生等良性疾病。但开腹手术比腹腔镜下手术适应证宽。急性胆囊炎、胆囊积脓、胆囊管短、宽大和胆囊恶性病变, 不主张做腹腔镜下胆囊切除。开腹胆囊切除手术, 除4例身体衰弱不能接受麻醉外, 几乎没有禁忌证。妊娠、过度肥胖、肠管扩张、上腹部既往有手术史、慢性肺疾患出血倾向、高龄者、乳幼儿以及胆囊疾病合并有胆管炎、急性胰腺炎、胆总管结石、黄疸和六脉高压症等, 不做腹腔镜下手术。

3.2 并发症发生率

腹腔镜下胆囊切除并发症多于开腹胆囊切除。本组中有4例较为严重, 2例术中胆总管横断, 术后腹腔引流出大量胆汁, 患者出现黄疸。1个月后再次手术, 胆管空肠吻合。2例术后腹腔内出血, 其中l倒手术后腹腔引流出较多新鲜血, 血红蛋白降低。手术后1h, 患者出现腹胀, 血压下降, 紧急开腹手术见肝十二指肠韧带处血管出血, 腹腔内积血约l400m L。我们认为, 腹腔镜下手术困难时, 如胆囊管短、Calot三角处粘连紧密、局部解剖不清, 不要勉强, 要及时改为开腹手术。本组有3例腹腔镜下手术困难转为开腹手术 (本文已排除) 。改开腹手术率为6.98%。术中判断, 这2例不可能腹腔镜下切除胆囊。

3.3 术中胆管造影

开腹手术时, 外科医生可直接观察和用手触摸胆总管来判断, 因此, 不愿花费时间来等待多数是阴性结果的胆管造影X光片。在腹腔镜下胆囊切除时, 手术中胆管造影显得较为重要, 造影的目的主要是发现手术过程中有无胆管损伤。众所周知, 胆管损伤是胆道外科最严重的并发症, 但如能及时发现, 立即修补并置入T管, 后果尚好。如出现胆汁性腹膜炎或黄疽时再手术, 病死率会明显升高。造影技术并不复杂, 切除胆囊前, 通过胆囊管插管注入造影剂, 腹腔镜下胆囊切除。本组有5例术中胆管造影失败, 造影成功率91.7%。本文所报告的胆管损伤, 是我们开展腹腔镜下胆囊切除的早期病例, Calot三角处粘连较重, 术中将胆总管误认为胆囊管切断。本组手术中胆管造影没有成功, 没能发现胆管损伤后3例接受教训, 术中经胆囊管插管造影失败后, 立即改为静脉胆管造影, 如有胆管损伤, 可见到造影剂外溢或近端胆总管不显影。我们主张, 腹腔镜下胆囊切除时, 常规行术中经胆囊管插管造影, 如此方法失败, 则行静脉胆管造影, 以期发现胆管损伤的病例, 改行开腹手术及时处理。

3.4 术后经过

腹腔镜下胆囊切除的手术后经过明显优于开腹胆囊切除, 主要与腹壁伤口小, 失血量少有关。30%的患者手术后不需用镇痛剂, 即使需用镇痛剂者, 用药次数也减少。手术后发热 (体温超过37℃) 多在1d左右。术后第1天查白细胞, 70%的患者在正常范围内。因手术中不暴露肠管, 肠蠕动恢复快, 排气早, 大多数于手术后第1天上午、部分在手术当日即拔除胃管, 可饮水。抗生素的使用、手术后静脉输液的天数都明显少于开腹手术者, 患者离床活动早, 腹部疤痕小, 精神愉快。手术后住院天数比开腹手术者短, 平均6d, 最短4d, 费用相对降低。

通过比较可以看出, 2种手术方法的术中术后经过各有自己的优缺点。腹腔镜下胆囊切除目前已广泛应用, 绝大多数的胆囊良性疾病都已通过腹腔镜下手术切除胆囊, 但也无法完全取代开腹胆囊切除术。

摘要：目的 对比腔腹镜下胆囊切除与开腹胆囊切除术中术后经过, 总结治疗经验, 提高治疗水平。方法 对比分析我院1995年1月至1996年12月收治的103例胆囊切除及术中胆管造影病人资料。结果 术中经过表明:开腹胆囊切除优于腹腔镜下胆囊切除, 其适应证好, 手术并发症少。结论 术后经过表明:腹腔镜下胆囊切障优于开腹胆囊切除, 其应用镇痛剂较少, 病人术后进食早, 腹部疤痕小, 出院时间早。