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高温主蒸汽管道是热电厂关键的承压部件之一，准确预测其安全运行寿命是热电厂普遍关心的重要问题。本文基于高温蠕变试验和有限元分析，对某公司热电厂已服役20万小时高温主蒸汽管道进行了结构损伤及剩余寿命评估。应用CAESAR(Ⅱ)软件对主蒸汽管系进行了应力校核，通过蠕变和损伤耦合的ABAQUS有限元分析软件，对主蒸汽管系局部构件的损伤情况进行了模拟分析，得到了管道的应力和损伤分布情况。通过管道材料力学性能试验，蠕变持久试验等手段，应用修正θ法实现了对高温主蒸汽管道的剩余寿命评估。 本文的主要研究内容和结论如下: (1)通过对新旧10CrMo910钢的金相、显微硬度、冲击性能、常温、高温拉伸性能试验，获得了已服役20万小时后10CrMo910钢性能劣化情况。对于长期服役后材料的机械性能有了直观的、定量的了解，并为有限元计算提供相关参数。 (2) CAESAR(Ⅱ)有限元分析结果表明，管线的应力集中部位多发生在弯管和支吊架等处，因此在关系运行过程中应对这些部位加强监控。应力评定结果表明，即使使用20万小时后管线材料的机械性能有所下降，管线的一次应力、二次应力仍在许用范围内，其应力符合强度要求。 (3)应用修正θ法对已服役20万小时的10CrMo910主蒸汽管道材料进行剩余寿命预测。根据540℃、560℃多应力水平下蠕变试验的数据，得到了10CrMo910钢主蒸汽管道的蠕变性能参数;建立了任意温度、应力下的蠕变方程，并借助于扫描电镜对断口进行了断口分析。利用修正θ法外推半径长的特点实现了对主蒸汽管道的寿命进行分析预测，还有7.6万小时的剩余寿命。 (4)采用基于损伤力学本构方程的用户子程序与ABAQUS软件耦合，模拟分析了高温主蒸汽管道结构不连续处的异径管和弯头管件的损伤情况，异径管的损伤最大处为细端过渡处外表面，30.7万小时后损伤达到0.8，表示此时异径管已失效，弯头的损伤最大处发生在弯头的内侧，31万小时后损伤达到0.8，表示弯头已损伤破坏，利用服役后材料损伤参数进行的损伤分析表明材料还有13万小时的剩余寿命。按API581方法对主蒸汽管道的失效可能性分析表明，目前管道还有一定的安全运行寿命。 (5)基于修正θ法进行的主蒸汽管道剩余寿命预测与损伤力学进行的剩余寿命预测结果有较好的一致性。表明通过蠕变损伤力学的模拟计算，可以很好地预测主蒸汽管道的寿命。