一种管系及支吊架健康状态量化评估方法技术

本发明专利技术涉及一种管系及支吊架健康状态量化评估方法，包括以下步骤：步骤1：确定评估分制及对应满分；步骤2：检测管系及支吊架的一次应力百分比、二次应力百分比，结合其设计时的一次应力百分比、二次应力百分比及满分确定基础得分；步骤3：根据满分和基础得分确定标准扣分值；步骤4：检测管系及支吊架出现的缺陷，根据缺陷对应的权重和标准扣分值计算应扣分；步骤5：根据满分和应扣分计算管系及支吊架的健康评分；步骤6：根据管系及支吊架的健康评分所属区间，评估管系及支吊架的健康状态并确定缺陷解决方案。本发明专利技术能够快捷、可靠地对核电厂管系及支吊架健康状态进行量化评估，为合规、全面处理缺陷提供依据。

A quantitative evaluation method for health status of piping and supports and hangers

【技术实现步骤摘要】
一种管系及支吊架健康状态量化评估方法
本专利技术属于核电厂设备状态监测
，具体涉及一种管系及支吊架健康状态量化评估方法。
技术介绍
发电厂管道支吊架的作用是承受管道重力、承受偶然的冲击载荷和控制管道在工作状态下的位移和振动。尽管在设计阶段，已经做了管道支吊架的布置及选型优化，使管道处于比较健康的状态，但随着机组运行时间的累积，部分支吊架状态会出现变化，一旦支吊架部分或全部丧失其功能，管道承载和约束条件将发生变化，管道位移和应力分布将偏离设计状态。管道应力峰值增高，局部可能超过管材许用应力，加快高温管道高应力蠕变损伤，缩短管道应有的使用寿命。另外管道振动可能会由于管道约束条件的变化而加剧，管道端点对设备的推力也会增大，这些都会危及机组的安全运行。《火力发电厂汽水管道支吊架检验与维修调整导则》DL/T616-2006规定的每4年一次全面检验。电厂会委托有资质的单位每4年对机组重要管道支吊架进行一次全面的检验和调整。受托单位对支吊架设计资料进行复核，对管系支吊架的状态进行现场检查，并在此基础上进行管系设计状态应力校核计算和应力分析，根据检查发现的问题和应力计算结果经综合分析后提出了管系支吊架调整方案。检查的间隔期间，出现支吊架缺陷时，电厂往往非常焦虑，担忧缺陷会带来异常严重的后果，这时候会紧急向有资质的单位求援，往往不但成本高，而且受托单位反应速度慢，同时由于商务程序的滞后，还带了一些合规上的风险，结果往往是绝大多数缺陷都不至于要立刻处理。综上，发电厂管道的应力状态在设计时进行了定量评估，一次应力和二次应力在标准范围内才能设计通过。随着机组长时间运行，支吊架的状态必然出现改变，甚至形成缺陷。支吊架产生缺陷后，管系是否安全，需要非常专业的有限元建模分析计算，目前尚无快捷、可靠、易于接受的评估方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够快捷、可靠地对核电厂管系及支吊架健康状态进行量化评估，从而为合规、全面处理缺陷提供依据的方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种管系及支吊架健康状态量化评估方法，用于对核电厂中的管系及支吊架进行健康状态评估，所述管系及支吊架健康状态量化评估方法包括以下步骤：步骤1：确定评估分制及对应的满分Amax；步骤2：检测所述管系及支吊架的一次应力百分比b1、二次应力百分比b2，根据所述管系及支吊架的一次应力百分比b1与所述管系及支吊架设计时的一次应力百分比b1设的关系、所述管系及支吊架的二次应力百分比b2与所述管系及支吊架设计时的二次应力百分比b2设的关系以及所述满分Amax确定所述管系及支吊架的基础得分A；步骤3：根据所述满分Amax和基础得分A确定所述管系及支吊架的标准扣分值Δi；步骤4：检测所述管系及支吊架出现的缺陷，并根据所述缺陷对应的权重αi和所述标准扣分值Δi计算所述管系及支吊架的应扣分B；步骤5：根据所述满分Amax和所述管系及支吊架的应扣分B计算所述管系及支吊架的健康评分A总；步骤6：根据所述管系及支吊架的健康评分A总所属的区间，评估所述管系及支吊架的健康状态并确定缺陷解决方案。所述步骤1中，所述评估分制采用百分制，对应的满分Amax为100分。所述步骤2中，计算所述管系及支吊架的基础得分A的方法为：A＝β1A1+β2A2其中，A1为所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分，A2为所述管系及支吊架的关于二次应力的基础得分，β1为所述管系及支吊架的一次应力的权重系数，β2为所述管系及支吊架的二次应力的权重系数。所述步骤2中，若检测到所述管系及支吊架的一次应力百分比b1等于所述管系及支吊架设计时的一次应力百分比b1设，则所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分A1等于所述满分Amax，若检测到所述管系及支吊架的一次应力百分比b1为100％，则所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分A1等于所述满分Amax的60％，若检测到所述管系及支吊架的一次应力百分比b1在所述管系及支吊架设计时的一次应力百分比b1设与100％之间，则进行线性插值法确定在所述满分Amax的60％至所述满分Amax之间的所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分A1；若检测到所述管系及支吊架的二次应力百分比b2等于所述管系及支吊架设计时的二次应力百分比b2设，则所述管系及支吊架的关于二次应力的基础得分A2等于所述满分Amax，若检测到所述管系及支吊架的二次应力百分比b2为100％，则所述管系及支吊架的关于二次应力的基础得分A2等于所述满分Amax的60％，若检测到所述管系及支吊架的二次应力百分比b2在所述管系及支吊架设计时的二次应力百分比b2设与100％之间，则进行线性插值法确定在所述满分Amax的60％至所述满分Amax之间的所述管系及支吊架的关于二次应力的基础得分A2。所述步骤2中，进行线性插值法确定所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分A1的方法为：进行线性插值法确定所述管系及支吊架的关于二次应力的基础得分A2的方法为：所述步骤2中，所述管系及支吊架的一次应力的权重系数β1为0.8，所述管系及支吊架的二次应力的权重系数β2为0.2。所述步骤3中，计算所述管系及支吊架的标准扣分值Δi的方法为：Δi＝Amax-A所述步骤4中，计算所述管系及支吊架的应扣分B的方法为：B＝∑αiΔi其中，所述缺陷对应的权重αi的取值范围为0～2.0。所述步骤5中，计算所述管系及支吊架的健康评分A总的方法为：A总＝int(Amax-B)所述步骤6中，若所述管系及支吊架的健康评分A总＜所述满分Amax的60％，表示所述管系及支吊架缺陷严重，则缺陷解决方案为必须立刻解决；若所述满分Amax的60％≤所述管系及支吊架的健康评分A总＜所述满分Amax的90％，表示所述管系及支吊架缺陷重要，则缺陷解决方案为进行监督运行，防止缺陷进一步升级；若所述管系及支吊架的健康评分A总≥所述满分Amax的90％，表示所述管系及支吊架缺陷一般，则缺陷解决方案为不做任何措施，等待下次全面检查时进行整改。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术可以对大多数支吊架缺陷对管道的影响进行基本的判断，能够快捷、可靠地对核电厂管系及支吊架健康状态进行量化评估，让用户了解所出现的缺陷对管系安全的影响程度，从而判断问题出现的紧急程度，为合规、全面处理缺陷提供了依据。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。一次应力和二次应力简述：管道在工作状态下承受的应力分为一次应力和二次应力。一次应力是指管道在内压、自重和其它持续外载(包括支吊架反力等)作用下所产生的应力；二次应力是指管道在热胀、冷缩或其它位移受约束时产生的应力。一次应力是由于外力荷载而使管道产生的正应力和剪应力，必须满足外部及内部的力或力矩的平衡法则。一次应力的特点是没有自限性，它始终随着外力荷载的增加而增大，不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管系及支吊架健康状态量化评估方法，用于对核电厂中的管系及支吊架进行健康状态评估，其特征在于：所述管系及支吊架健康状态量化评估方法包括以下步骤：/n步骤1：确定评估分制及对应的满分A

【技术特征摘要】
1.一种管系及支吊架健康状态量化评估方法，用于对核电厂中的管系及支吊架进行健康状态评估，其特征在于：所述管系及支吊架健康状态量化评估方法包括以下步骤：
步骤1：确定评估分制及对应的满分Amax；
步骤2：检测所述管系及支吊架的一次应力百分比b1、二次应力百分比b2，根据所述管系及支吊架的一次应力百分比b1与所述管系及支吊架设计时的一次应力百分比b1设的关系、所述管系及支吊架的二次应力百分比b2与所述管系及支吊架设计时的二次应力百分比b2设的关系以及所述满分Amax确定所述管系及支吊架的基础得分A；
步骤3：根据所述满分Amax和基础得分A确定所述管系及支吊架的标准扣分值Δi；
步骤4：检测所述管系及支吊架出现的缺陷，并根据所述缺陷对应的权重αi和所述标准扣分值Δi计算所述管系及支吊架的应扣分B；
步骤5：根据所述满分Amax和所述管系及支吊架的应扣分B计算所述管系及支吊架的健康评分A总；
步骤6：根据所述管系及支吊架的健康评分A总所属的区间，评估所述管系及支吊架的健康状态并确定缺陷解决方案。


2.根据权利要求1所述的一种管系及支吊架健康状态量化评估方法，其特征在于：所述步骤1中，所述评估分制采用百分制，对应的满分Amax为100分。


3.根据权利要求1所述的一种管系及支吊架健康状态量化评估方法，其特征在于：所述步骤2中，计算所述管系及支吊架的基础得分A的方法为：
A＝β1A1+β2A2
其中，A1为所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分，A2为所述管系及支吊架的关于二次应力的基础得分，β1为所述管系及支吊架的一次应力的权重系数，β2为所述管系及支吊架的二次应力的权重系数。


4.根据权利要求3所述的一种管系及支吊架健康状态量化评估方法，其特征在于：所述步骤2中，若检测到所述管系及支吊架的一次应力百分比b1等于所述管系及支吊架设计时的一次应力百分比b1设，则所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分A1等于所述满分Amax，若检测到所述管系及支吊架的一次应力百分比b1为100％，则所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分A1等于所述满分Amax的60％，若检测到所述管系及支吊架的一次应力百分比b1在所述管系及支吊架设计时的一次应力百分比b1设与100％之间，则进行线性插值法确定在所述满分Amax的60％至所述满分Amax之间的所述管系及支吊架的关于一次应力的基础得分A1；
若检测到所述管系及支吊架的二次应力百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇云林，孙中元，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32