[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

本發明提供了一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的系統及方法，首先確定汽輪機高溫承壓部件的裂紋部位及深度比，建立裂紋所在部位的最大主應力與熱力參數的映射關系，然后在線實時計算裂紋所在部位的最大主應力，并判斷是否需要進行裂紋擴展壽命計算，若需要則實時計算得出承壓部件裂紋擴展深度，并根據不同的裂紋深度比，推薦運行和檢修建議。本發明考慮了裂紋部位的具體結構，實現了承壓部件缺陷的在線評定，可以實時準確掌握汽輪機高溫承壓部件的運行狀態，為汽輪機高溫承壓部件的狀態檢修提供了依據。如果裂紋深度過大，通過及時安排計劃大修或者中修來消除汽輪機的安全隱患，達到了防止機組非停、保障機組運行安全的效果。

技術領域

本發明涉及一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的系統及方法，屬于汽輪機技術領域。

背景技術

汽輪機高溫承壓部件包括高壓和中壓閥殼、高壓和中壓內缸等，這些部件承受高溫高壓，工作條件極其惡劣。高溫承壓部件一般為鑄件，制造缺陷比較多，常常投運就發現裂紋等缺陷。另外，近年來電廠由于盲目追求經濟性，在機組啟停過程中蒸汽溫度變化過快，閥殼和內缸等高溫承壓部件常因壽命損耗過大而產生裂紋。

汽輪機高溫承壓部件的上述這些裂紋缺陷是否需要立即停機處理，還是可以帶缺陷運行一段時間，帶缺陷到底可以運行多久，一直是困擾電廠工作人員的難題。

現有的承壓部件壽命監控技術，給出了汽輪機高溫承壓部件的裂紋擴展壽命的監控方法，但這些技術大部分采用參數修正的方法，裂紋擴展壽命計算精度較差，無法滿足在線評定承壓部件缺陷的需要，也無法指導檢修人員準確地進行缺陷處理。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：如何實現汽輪機高溫承壓部件缺陷的在線評定，以實時準確地掌握汽輪機高溫承壓部件的運行狀態，為汽輪機高溫承壓部件的狀態檢修提供依據。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供一種汽輪機高溫承壓部件缺陷在線評定的系統，其特征在于：由數據庫服務器、人工智能應力計算服務器、壽命計算服務器、缺陷評定服務器和檢修管理服務器組成，數據庫服務器的數據來源于金屬監督數據庫與在線測點數據庫，數據庫服務器與人工智能應力計算服務器以及缺陷評定服務器連接，人工智能應力計算服務器、壽命計算服務器、缺陷評定服務器、檢修管理服務器依次連接。

本發明還提供了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；