[发明专利]基于离线检验的亚临界锅筒下降管与管座的状态评估方法

说明书

一种基于离线检验的亚临界锅炉锅筒下降管与管座的状态评估方法，包括以下步骤；1)明确评估对象及基本信息；2)明确详细评估点；3)明确评估对象所处全运行寿命周期的具体阶段；4)计算状态因子；5)计算修正因子；6)制定离线检验方案并实施；7)获取离线检验结果；8)评估点状态评估；9)评估对象状态评估；10)评估结果归档及反馈。本发明能够帮助火电厂技术锅炉或金属专业人员更好的制定检修策略。

技术领域

本发明属于火电厂设备状态评估技术领域，特别涉及一种基于离线检验的亚临界锅炉锅筒下降管与管座的状态评估方法。

背景技术

锅筒是火力发电厂亚临界机组的重要部件。面对日益严峻的外部环境，亚临界机组逐步进行灵活性改造，参与深度调峰，在运行过程中处于较恶劣的运行工况条件。频繁的启停和变负荷会导致锅筒产生频繁交变的热应力和机械应力，特别是下降管内转角点的应力通常最大。此外，锅筒下降管与筒体之间的焊缝区是疲劳裂纹多发区，受焊接水平、环境等因素的影响，会产生较大的焊缝残余应力，与机械应力和热应力叠加后的较大应力容易导致焊缝裂纹的产生。此外，由于锅筒下降管位于锅炉顶部外部，如果发生泄漏事故，容易引起重大人身安全和经济损失，因此有必要对亚临界锅炉锅筒下降管与管座进行准确的状态评估。

针对亚临界锅炉锅筒下降管与管座，仅查到有文献报道过采用有限元软件ANSYS模拟锅筒下降管的应力状态和采用盲孔法现场测试下降管焊缝区不同区域的残余应力并叠加分析总应力，“锅炉汽包下降管焊缝区裂纹问题综合研究，电力与能源，2018,(6)”。除此之外，专门针对锅筒下降管与管座的状态分析或寿命评估鲜见报道。

无论是进行应力分析，还是进行寿命损耗计算，都需要具备以下多个条件：需要评估人员具有丰富的数学分析基础知识、金属材料基础知识、力学计算知识、寿命评估知识及经验；需要收集完整的设计资料和设计数据；需要收集完整的运行历史数据；需要收集完整的、全面的离线检验相关数据；需要构建应力场、温度场模型；需要同材质的试样进行全面的实验室分析数据作为参照组等。这些复杂的条件决定了应力分析、寿命损耗计算等技术的开展仅仅局限于专业技术机构及人员，而且这些基本资料和数据的收集、完整又全面的离线检验以及实验室分析会导致电厂检修成本和人力成本的增加。

为此，需要寻找一种具有普适性的方法，无需评估人员具有丰富的数学分析基础知识、金属材料基础知识、力学计算知识、寿命评估知识及经验，也无需承担额外的试验费用成本，仅通过获得已有的离线检验数据，便可对亚临界锅炉锅筒下降管与管座进行状态评估，从而直接帮助火电厂技术人员制定检修策略。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种基于离线检验的亚临界锅炉锅筒下降管与管座的状态评估方法，帮助火电厂技术锅炉或金属专业人员更好的制定检修策略。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案和本发明的有益效果是：

一种基于离线检验的亚临界锅炉锅筒下降管与管座的状态评估方法，包括以下步骤；

1)明确评估对象及基本信息；

2)明确详细评估点；

3)明确评估对象所处全运行寿命周期的具体阶段；

4)计算状态因子C_S；

5)计算修正因子C_C；

6)制定离线检验方案并实施；

7)获取离线检验结果；

8)评估点状态评估；

9)评估对象状态评估；

10)评估结果归档及反馈。

所述步骤1)的评估对象为亚临界锅炉锅筒下降管与管座，基本信息包括设计图纸，设计直径、设计壁厚、设计材质以及最近一次检修记录档案；