一种高温厚壁管道的寿命估算方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了一种高温厚壁管道的寿命估算方法和装置，该寿命估算方法和装置通过对高温厚壁管道进行取样得到管道样品，并利用管道样品制作多个初始试样和失效试样，再对多个初始试样和失效试样进行小冲杆试验，通过得到的挠度‑时间曲线得到失效厚度，再对在役高温厚壁管道进行取样并进行小冲杆试验，得到相应的当量厚度，最后根据失效厚度、待检厚度和服役时间计算高温厚壁管道的剩余寿命。由于这种方法的整个估算时间很快，不必进行持久强度试验，因此能够快速估算出剩余寿命，从而解决了传统估算方法耗时过长的问题。

A Life Estimation Method and Device for High Temperature Thick Wall Pipeline

This application provides a method and device for estimating the service life of high temperature thick-walled pipelines. The method and device obtain the pipeline samples by sampling the high temperature thick-walled pipelines, and use the pipeline samples to make multiple initial and failure samples. Then, small punch tests are carried out on multiple initial and failure samples, and the failure thickness is obtained through the obtained deflection-time curves. Then the in-service high-temperature thick-walled pipelines are sampled and tested with small punch rods, and the corresponding equivalent thickness is obtained. Finally, the residual life of high-temperature thick-walled pipelines is calculated according to the failure thickness, the thickness to be inspected and the service time. Because the whole estimation time of this method is very fast and the endurance strength test is not necessary, the residual life can be estimated quickly, which solves the problem that the traditional estimation method takes too long.

【技术实现步骤摘要】
一种高温厚壁管道的寿命估算方法和装置
本申请涉及发电
，更具体地说，涉及一种高温厚壁管道的寿命估算方法和装置。
技术介绍
电站高温厚壁管道运行在高温高压下，随着服役时间的延长，管道材料的微观组织和力学性能将发生缓慢的变化，螺变损伤的积累和微观组织的降级，导致材料内部空洞和裂纹的产生，进一步造成构件失效。超(超)临界机组的运行参数更高，电站机组的参数进一步提高，为保障电站高温厚壁管道的安全运行，需要对其进行寿命估算。当前高温厚壁管道的寿命估算依据的是持久强度，即截取一段管子进行持久强度试验，然后由各种方法进行外推得到相应服役条件下的持久强度，这是因为如果在服役应力和温度下进行持久强度试验将消耗大量的时间，这就失去了寿命估算的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种高温厚壁管道的寿命估算方法和装置，用于对电站的高温厚壁管道的寿命进行快速估算，以解决传统估算方法耗时过长的问题。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种高温厚壁管道的寿命估算方法，包括步骤：在初始状态的高温厚壁管道上取样，得到管道样品；将一部分所述管道样品加工成厚度依次加厚的多个初始试样，其中最厚的所述初始试样的厚度为预设的标准厚度，对每个所述初始试样进行小冲杆试验，得到与所述多个初始试样一一对应的多个初始挠度-时间曲线；将另一部分所述管道试样进行高温加速失效至金相组织严重老化，将经过高温加速失效处理后的初始试样加工成失效试样，所述失效试样的厚度为所述标准厚度，对所述失效试样进行小冲杆试验，得到所述失效试样的失效挠度-时间曲线，将所述多个初始挠度-时间曲线中与所述失效挠度-时间曲线最接近的初始挠度-时间曲线对应的初始试样的厚度作为失效当量厚度；从在役高温厚壁管道上取样，将所得样品加工成厚度为所述标准厚度的待检试样，对所述待检试样进行小冲杆试验，得到待检挠度-时间曲线，将所述多个初始挠度-时间曲线中与所述待检挠度-时间曲线的最接近的初始挠度-时间曲线对应的初始试样的厚度作为待检当量厚度；根据所述失效当量厚度、待检当量厚度和所述在役高温厚壁管道的服役时间计算所述在役高温厚壁管道的剩余寿命。可选的，所述标准厚度为0.5毫米。可选的，所述多个初始试样的厚度为从所述标准厚度依次递减的等差数列，两个相邻的所述初始试样的厚度差为0.02毫米。可选的，根据所述待检当量厚度、所述失效当量厚度、待检当量厚度和所述在役高温厚壁管道的服役时间计算所述在役高温厚壁管道的剩余寿命，包括当所述待检试样的数量为一个时，采用线性计算方法计算所述剩余寿命；当所述待检试样的数量为不同采样时间的两个及两个以上时，通过幂指关系计算所述剩余寿命。可选的，所述采用线性计算方法计算所述剩余寿命，包括：根据下式计算所述剩余寿命ts：ts＝(ti-ts0)×ty1/(t0-ti)其中：t0为厚度为标准厚度的所述初始试样的初始挠度-时间曲线中的断裂时间；ti为与待检挠度曲线-时间曲线相对应的初始挠度-时间曲线中的断裂时间；ty1为在役高温厚壁管道在取样时候的服役时间；、hy1为服役时间ty1情况下的当量厚度；ts0为失效挠度-时间曲线中的试样断裂时间。一种高温厚壁管道的寿命估算装置，其特征在于，包括：第一取样模块，用于在初始状态的高温厚壁管道上取样，得到管道样品；试样加工模块，用于将一部分所述管道样品加工成厚度依次加厚的多个初始试样，其中最厚的所述初始试样的厚度为预设的标准厚度，对每个所述初始试样进行小冲杆试验，得到与所述多个初始试样一一对应的多个初始挠度-时间曲线；试样老化模块，用于将另一部分所述管道试样进行高温加速失效至金相组织严重老化，将经过高温加速失效处理后的初始试样加工成失效试样，所述失效试样的厚度为所述标准厚度，对所述失效试样进行小冲杆试验，得到所述失效试样的失效挠度-时间曲线，将所述多个初始挠度-时间曲线中与所述失效挠度-时间曲线最接近的初始挠度-时间曲线对应的初始试样的厚度作为失效当量厚度；第二取样模块，用于从在役高温厚壁管道上取样，将所得样品加工成厚度为所述标准厚度的待检试样，对所述待检试样进行小冲杆试验，得到待检挠度-时间曲线，将所述多个初始挠度-时间曲线中与所述待检挠度-时间曲线的最接近的初始挠度-时间曲线对应的初始试样的厚度作为待检当量厚度；寿命计算模块，用于根据所述失效当量厚度、待检当量厚度和所述在役高温厚壁管道的服役时间计算所述在役高温厚壁管道的剩余寿命。可选的，根据寿命计算模块包括：第一计算单元，用于当所述待检试样的数量为一个时，采用线性计算方法计算所述剩余寿命；第二计算模块，用于当所述待检试样的数量为不同采样时间的两个及两个以上时，通过幂指关系计算所述剩余寿命。可选的，所述第一计算模块具体用于：根据下式计算所述剩余寿命ts：ts＝(ti-ts0)×ty1/(t0-ti)其中：t0为厚度为标准厚度的所述初始试样的初始挠度-时间曲线中的断裂时间；ti为与待检挠度曲线-时间曲线相对应的初始挠度-时间曲线中的断裂时间；ty1为在役高温厚壁管道在取样时候的服役时间；、hy1为服役时间ty1情况下的当量厚度；ts0为失效挠度-时间曲线中的试样断裂时间。从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种高温厚壁管道的寿命估算方法和装置，该寿命估算方法和装置通过对高温厚壁管道进行取样得到管道样品，并利用管道样品制作多个初始试样和失效试样，再对多个初始试样和失效试样进行小冲杆试验，通过得到的挠度-时间曲线得到失效厚度，再对在役高温厚壁管道进行取样并进行小冲杆试验，得到相应的待检厚度，最后根据失效厚度、待检厚度和服役时间计算高温厚壁管道的剩余寿命。由于这种方法的整个估算时间很快，不必进行持久强度试验，因此能够快速估算出剩余寿命，从而解决了传统估算方法耗时过长的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种高温厚壁管道的寿命估算方法的流程图；图2为本申请实施例提供的一种挠度-时间曲线图；图3为本申请实施例提供的一种高温厚壁管道的寿命估算装置的框图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施例一图1为本申请实施例提供的一种高温厚壁管道的寿命估算方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的寿命估算方法用于对电站的高温厚壁管道的剩余寿命进行估算，该寿命估算方法具体包括如下步骤：S1、对初始状态的高温厚壁管道进行取样。该高温厚壁管道的取样可以在管道投运前进行，也可以将当前状态作为该初始状态。通过取样得到少许的样品作为管道样品，该管道样品用于制作初始试样和失效试样。由于取样较少，因此不会对高温厚壁管道的结构、强度以及寿命造成任何影响。S2、制作初始试样，并对初始试样进行小冲杆试验。在得到管道样品后，从管道样品中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温厚壁管道的寿命估算方法，其特征在于，包括步骤：在初始状态的高温厚壁管道上取样，得到管道样品；将一部分所述管道样品加工成厚度依次加厚的多个初始试样，其中最厚的所述初始试样的厚度为预设的标准厚度，对每个所述初始试样进行小冲杆试验，得到与所述多个初始试样一一对应的多个初始挠度‑时间曲线；将另一部分所述管道试样进行高温加速失效至金相组织严重老化，将经过高温加速失效处理后的初始试样加工成失效试样，所述失效试样的厚度为所述标准厚度，对所述失效试样进行小冲杆试验，得到所述失效试样的失效挠度‑时间曲线，将所述多个初始挠度‑时间曲线中与所述失效挠度‑时间曲线最接近的初始挠度‑时间曲线对应的初始试样的厚度作为失效当量厚度；从在役高温厚壁管道上取样，将所得样品加工成厚度为所述标准厚度的待检试样，对所述待检试样进行小冲杆试验，得到待检挠度‑时间曲线，将所述多个初始挠度‑时间曲线中与所述待检挠度‑时间曲线的最接近的初始挠度‑时间曲线对应的初始试样的厚度作为待检当量厚度；根据所述失效当量厚度、待检当量厚度和所述在役高温厚壁管道的服役时间计算所述在役高温厚壁管道的剩余寿命。

【技术特征摘要】
1.一种高温厚壁管道的寿命估算方法，其特征在于，包括步骤：在初始状态的高温厚壁管道上取样，得到管道样品；将一部分所述管道样品加工成厚度依次加厚的多个初始试样，其中最厚的所述初始试样的厚度为预设的标准厚度，对每个所述初始试样进行小冲杆试验，得到与所述多个初始试样一一对应的多个初始挠度-时间曲线；将另一部分所述管道试样进行高温加速失效至金相组织严重老化，将经过高温加速失效处理后的初始试样加工成失效试样，所述失效试样的厚度为所述标准厚度，对所述失效试样进行小冲杆试验，得到所述失效试样的失效挠度-时间曲线，将所述多个初始挠度-时间曲线中与所述失效挠度-时间曲线最接近的初始挠度-时间曲线对应的初始试样的厚度作为失效当量厚度；从在役高温厚壁管道上取样，将所得样品加工成厚度为所述标准厚度的待检试样，对所述待检试样进行小冲杆试验，得到待检挠度-时间曲线，将所述多个初始挠度-时间曲线中与所述待检挠度-时间曲线的最接近的初始挠度-时间曲线对应的初始试样的厚度作为待检当量厚度；根据所述失效当量厚度、待检当量厚度和所述在役高温厚壁管道的服役时间计算所述在役高温厚壁管道的剩余寿命。2.如权利要求1所述的寿命估算方法，其特征在于，根据所述待检当量厚度、所述失效当量厚度、待检当量厚度和所述在役高温厚壁管道的服役时间计算所述在役高温厚壁管道的剩余寿命，包括当所述待检试样的数量为一个时，采用线性计算方法计算所述剩余寿命；当所述待检试样的数量为不同采样时间的两个及两个以上时，通过幂指关系计算所述剩余寿命。3.如权利要求2所述的寿命估算方法，其特征在于，所述采用线性计算方法计算所述剩余寿命，包括：根据下式计算所述剩余寿命ts：ts＝(ti-ts0)×ty1/(t0-ti)其中：t0为厚度为标准厚度的所述初始试样的初始挠度-时间曲线中的断裂时间；ti为与待检挠度曲线-时间曲线相对应的初始挠度-时间曲线中的断裂时间；ty1为在役高温厚壁管道在取样时候的服役时间；、hy1为服役时间ty1情况下的当量厚度；ts0为失效挠度-时间曲线中的试样断裂时间。...

【专利技术属性】
技术研发人员：代小号，郝晓军，王强，张广兴，郑相锋，王志永，杨新军，陶业成，
申请(专利权)人：国电锅炉压力容器检验有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11