[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于材質(zhì)劣化分級(jí)的HP40Nb爐管的壽命評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910853595.8
• 申請(qǐng)日: 2019-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110555280B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓志遠(yuǎn);曹邏煒;謝國(guó)山;杜晨陽(yáng);錢(qián)曉龍;李偉;邢健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G01N21/84;G01B17/02
• 代理公司: 北京領(lǐng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 艾變開(kāi)

1.一種基于材質(zhì)劣化分級(jí)的HP40Nb離心鑄造奧氏體不銹鋼爐管壽命評(píng)估方法，包括以下步驟：（1）爐管金相組織特征觀察、（2）爐管壁厚及蠕脹檢測(cè)、（3）爐管材質(zhì)劣化分級(jí)、（4）爐管材料持久性能確定、（5）爐管應(yīng)力計(jì)算、（6）爐管壁溫確定、（7）爐管壽命評(píng)估；

所述步驟（3）為根據(jù)爐管的金相組織特征對(duì)爐管進(jìn)行材質(zhì)劣化分級(jí)，確定爐管的材質(zhì)劣化等級(jí)；所述金相組織與劣化等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：一次碳化物未粗化，骨架狀碳化物未溶解，晶粒內(nèi)無(wú)二次碳化物析出，無(wú)蠕變孔洞或裂紋為1級(jí)；一次碳化物部分粗化，骨架狀碳化物仍存在但部分發(fā)生溶解，晶粒內(nèi)大量二次碳化物析出并彌散分布，無(wú)蠕變孔洞或裂紋為2級(jí)；一次碳化物粗化，骨架狀碳化物大部分溶解消失，晶粒內(nèi)二次碳化物開(kāi)始聚合消失數(shù)量減少，在晶界出現(xiàn)蠕變孔洞為3級(jí)；一次碳化物嚴(yán)重粗化，呈條塊狀，骨架狀碳化物完全溶解消失，晶粒內(nèi)二次碳化物完全聚合消失，在晶界出現(xiàn)蠕變孔洞或微裂紋為4級(jí)；

所述步驟（4）為根據(jù)爐管的材質(zhì)劣化等級(jí)L，確定爐管當(dāng)前的持久性能，即拉森米勒（L-M）外推法的擬合參數(shù)C、A₀、A₁、A₂；所述劣化等級(jí)與擬合參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系為：1級(jí)對(duì)應(yīng)C=23、A₀=11.88、A₁=24.23、A₂=-10.51，2級(jí)對(duì)應(yīng)C=23、A₀=12.62、A₁=21.86、A₂=-9.56，3級(jí)對(duì)應(yīng)C=23、A₀=13.18、A₁=21.06、A₂=-9.30，4級(jí)對(duì)應(yīng)C=23、A₀=15.84、A₁=16.75、A₂=-7.92；

所述步驟（5）為根據(jù)爐管未來(lái)計(jì)劃操作壓力及所檢測(cè)得到的爐管壁厚值及管徑值，計(jì)算爐管應(yīng)力，具體計(jì)算公式為：

所述步驟（7）為根據(jù)擬合參數(shù)C、A₀、A₁、A₂，應(yīng)力以及壁溫，采用拉森米勒（L-M）外推法計(jì)算爐管剩余壽命t_r；t_r單位為小時(shí)，單位為MPa，具體計(jì)算公式為：

。

2.如權(quán)利要求1所述的壽命評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟（1）為對(duì)停工狀態(tài)的爐管外表面的X個(gè)典型位置進(jìn)行打磨及電解拋光，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)金相檢測(cè)，得到相應(yīng)位置的金相組織特征。

3.如權(quán)利要求1所述的壽命評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟（2）為對(duì)停工狀態(tài)的爐管進(jìn)行超聲壁厚檢測(cè)及爐管外徑的尺寸物理測(cè)量，得到爐管的壁厚值及管徑值。