[發(fā)明專(zhuān)利]調(diào)峰機(jī)組金屬通流部件內(nèi)壁開(kāi)裂的可修復(fù)性判定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211414020.4
• 申請(qǐng)日: 2022-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115712998A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)能鍋爐壓力容器檢驗(yàn)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06F119/14;G06F119/02
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 陳瀟瀟

本申請(qǐng)涉及機(jī)械設(shè)備故障診斷領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)峰機(jī)組金屬通流部件內(nèi)壁開(kāi)裂的可修復(fù)性判定方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及處理器。方法包括：以目標(biāo)部件的內(nèi)壁為原點(diǎn)沿壁厚方向建立徑向坐標(biāo)軸，用徑向坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)點(diǎn)代表側(cè)壁厚度方向上的位置點(diǎn)；以目標(biāo)部件的一運(yùn)行時(shí)間段作為邊界條件；獲取各坐標(biāo)點(diǎn)在運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)所受到的最大應(yīng)力值和最小應(yīng)力值；基于各坐標(biāo)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的最大應(yīng)力值和最小應(yīng)力值，計(jì)算各坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的交變應(yīng)力值；取最小交變應(yīng)力值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)的值，作為目標(biāo)部件的開(kāi)裂深度上限值，進(jìn)而求得目標(biāo)部件的開(kāi)裂深度范圍。本發(fā)明提供的方法可對(duì)通流部件內(nèi)壁的裂紋深度進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，為指導(dǎo)后續(xù)的消缺和修復(fù)工作提供理論支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及機(jī)械設(shè)備故障診斷領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)峰機(jī)組金屬通流部件內(nèi)壁開(kāi)裂的可修復(fù)性判定方法、一種調(diào)峰機(jī)組金屬通流部件內(nèi)壁開(kāi)裂的可修復(fù)性判定裝置、一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及一種處理器。

背景技術(shù)

燃煤發(fā)電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)等企業(yè)大量使用鋼制厚壁金屬部件用作高溫、高壓流動(dòng)工質(zhì)(如超臨界水蒸汽)的通流部件，如主蒸汽管道、過(guò)熱器集箱、高壓自動(dòng)主汽門(mén)等。在上述厚壁金屬部件長(zhǎng)期的服役過(guò)程中，內(nèi)部工質(zhì)的溫度、壓力發(fā)生周期性的高低變化，如設(shè)備啟停機(jī)、燃煤電廠(chǎng)調(diào)峰運(yùn)行等。工質(zhì)溫度變化時(shí)，由于部件壁厚方向上的熱量傳遞需要一定的時(shí)間，從而在部件內(nèi)外壁產(chǎn)生一定的溫度差。在不同的溫度下，鋼材的熱膨脹量不同，從而造成部件金屬材料內(nèi)產(chǎn)生拘束熱應(yīng)力。通常工質(zhì)的溫度變化越快，造成的熱應(yīng)力越大。此熱應(yīng)力的周期性變化是導(dǎo)致厚壁金屬部件產(chǎn)生熱疲勞損傷的主要原因。熱疲勞損傷使金屬材料承受載荷的性能降低。當(dāng)疲勞熱應(yīng)力的交變次數(shù)達(dá)到金屬材料的疲勞壽命時(shí)，金屬部件會(huì)產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂，最終造成部件失效，還可能造成嚴(yán)重的設(shè)備和人身傷害事故。

在停機(jī)檢修過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)通流部件內(nèi)壁裂紋時(shí)，首先需要進(jìn)行失效原因分析，判定可修復(fù)性，然后制定部件的修復(fù)方案。對(duì)于頻繁參與調(diào)峰運(yùn)行的火電機(jī)組，通流部件的失效原因通常與疲勞開(kāi)裂有關(guān)。通常采用超聲波無(wú)損探傷技術(shù)對(duì)裂紋深度進(jìn)行檢測(cè)，并結(jié)合消缺和補(bǔ)焊工作量以及現(xiàn)場(chǎng)熱處理?xiàng)l件、施工工期等因素，綜合判定部件的可修復(fù)性。

但對(duì)于鑄鋼材質(zhì)的金屬部件、異型件等，則不能通過(guò)超聲波無(wú)損探傷技術(shù)準(zhǔn)確判定裂紋深度，因此不能確定消缺的技術(shù)手段和所需的工期，部件的可修復(fù)性難以判定。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的目的是提供一種調(diào)峰機(jī)組金屬通流部件內(nèi)壁開(kāi)裂的可修復(fù)性判定方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及處理器。用于對(duì)調(diào)峰機(jī)組通流部件內(nèi)壁開(kāi)裂的裂紋深度進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，從而為后續(xù)的消缺和修復(fù)工作提供理論支持。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)第一方面提供一種調(diào)峰機(jī)組金屬通流部件內(nèi)壁開(kāi)裂的可修復(fù)性判定方法，所述方法包括：在目標(biāo)部件的側(cè)壁內(nèi)表面施加循環(huán)變化的溫度場(chǎng)和壓應(yīng)力，預(yù)測(cè)目標(biāo)部件的開(kāi)裂深度范圍，包括：以所述目標(biāo)部件的內(nèi)壁為原點(diǎn)沿壁厚方向建立徑向坐標(biāo)軸，用所述徑向坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)點(diǎn)代表所述側(cè)壁厚度方向上的位置點(diǎn)，所述坐標(biāo)點(diǎn)的值為對(duì)應(yīng)位置點(diǎn)距所述原點(diǎn)的距離；截取所述目標(biāo)部件的一運(yùn)行時(shí)間段作為邊界條件；獲取所述各坐標(biāo)點(diǎn)在所述運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)所受到的最大應(yīng)力值和最小應(yīng)力值；基于所述各坐標(biāo)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的最大應(yīng)力值和最小應(yīng)力值，計(jì)算各坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的交變應(yīng)力值；取最小交變應(yīng)力值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)的值A(chǔ)，作為目標(biāo)部件的開(kāi)裂深度上限值，求得所述目標(biāo)部件的開(kāi)裂深度范圍為[0，A]；所述方法還包括：根據(jù)所述開(kāi)裂深度范圍及所述目標(biāo)部件的物理性質(zhì)和/或化學(xué)性質(zhì)，判定目標(biāo)部件的可修復(fù)性。

基于第一方面，在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述獲取所述各坐標(biāo)點(diǎn)在所述運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)所受到的最大應(yīng)力值和最小應(yīng)力值，包括：采樣所述運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)時(shí)刻點(diǎn)；檢測(cè)所述坐標(biāo)點(diǎn)在各所述時(shí)刻點(diǎn)上的應(yīng)力值；從坐標(biāo)點(diǎn)在各所述時(shí)刻點(diǎn)上的應(yīng)力值中選出該坐標(biāo)點(diǎn)上的最大應(yīng)力值和最小應(yīng)力值。

基于第一方面，在本發(fā)明一些實(shí)施例中，所述交變應(yīng)力值的計(jì)算方法包括：將坐標(biāo)點(diǎn)的最大應(yīng)力值與最小應(yīng)力值的差值作為該坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的交變應(yīng)力值。