[發明專利]一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的系統及方法

有效

• 申請號: 201811364126.1
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109540057B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 鄧志成;史進淵;范佳卿;徐佳敏;郭榮;汪勇;陳榮澤;臧劍南;孫猛
• 申請（專利權）人: 上海發電設備成套設計研究院有限責任公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B21/18;G06Q10/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;吳小麗

1.一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的方法，其特征在于，步驟為：

第一步：確定汽輪機高溫承壓部件的裂紋部位及深度比L₁；

利用汽輪機開缸的檢修期間進行金屬監督，確定汽輪機高溫承壓部件產生裂紋的部位和裂紋深度a₁，計算裂紋深度比L₁，L₁的計算公式為；

a₁——裂紋深度；

h_c——裂紋部位的壁厚；

若L₁≥2％，需要立刻對裂紋進行處理，或年內安排大修或者中修對裂紋進行處理；

若L₁2％，將a₁錄入數據庫服務器；

第二步：建立裂紋所在部位的最大主應力σ₁與熱力參數的映射關系；

利用制造廠提供的啟停曲線以及電廠實際啟停曲線，計算不同啟停過程中裂紋所在部位的最大主應力σ₁隨時間和熱力參數的變化曲線，建立裂紋所在部位的最大主應力σ₁與熱力參數的映射關系；

第三步：在線計算裂紋所在部位的最大主應力σ₁；

在汽輪機啟停過程中，熱力參數實時保存；利用裂紋所在部位的最大主應力σ₁與熱力參數的映射關系，在線實時計算汽輪機啟停過程中裂紋所在部位的最大主應力σ₁，并在啟停完成后記錄裂紋所在部位的最大主應力σ₁的最大值；

第四步：根據裂紋所在部位的最大主應力σ₁的符號，判斷是否需要進行裂紋擴展壽命計算；

若裂紋所在部位的最大主應力σ₁的最大值為負值，則表示沒有裂紋擴展壽命損耗，裂紋不會繼續擴展，無需進行裂紋擴展壽命計算，給出的檢修建議為：可暫時不對裂紋進行處理，機組正常運行；

若裂紋所在部位的最大主應力σ₁的最大值為正值，則進行裂紋擴展壽命計算；

第五步：計算得到當前裂紋深度a₀；

根據裂紋擴展壽命計算公式，計算得出本次啟停過程的裂紋擴展擴展量a₂，與金屬監督測得的裂紋深度a₁相加，得到當前裂紋深度a₀；

第六步：計算當前裂紋深度比L₀：

第七步：根據當前裂紋深度比給出檢修建議；

若承壓部件裂紋深度比L₀≥2％，需要在年內安排計劃大修或者中修，并對裂紋進行處理；

若承壓部件裂紋深度比1％≤L₀2％，需要制定計劃，減少汽輪機的啟停次數，并在下次大修中對裂紋部位予以詳細的探傷檢查；測量裂紋深度，對在線計算結果予以修正；

若承壓部件裂紋深度比L₀1％，可以按照原計劃進行啟停，并在下次大修中對裂紋部位予以詳細的探傷檢查；測量裂紋深度，對在線計算結果予以修正。

2.如權利要求1所述的一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的方法，其特征在于：所述第一步中，汽輪機高溫承壓部件包括高壓閥殼、中壓閥殼、高壓內缸、中壓內缸。

3.如權利要求1所述的一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的方法，其特征在于：所述第二步中，采用有限元法計算不同啟停過程中產生裂紋部位的最大主應力σ₁隨時間和熱力參數的變化曲線，累積訓練樣本，采用人工智能技術，建立σ₁與熱力參數的映射關系，將這種映射關系存入人工智能應力計算服務器。

4.如權利要求1或3所述的一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的方法，其特征在于：所述熱力參數包括主蒸汽溫度及壓力、再熱蒸汽溫度及壓力、抽汽溫度及壓力、高壓排汽溫度及壓力、中壓排汽溫度及壓力。

5.如權利要求4所述的一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的方法，其特征在于：所述熱力參數還包括裂紋所在部位的表面溫度與該部位蒸汽溫度的溫差。