一種基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，包括：進(jìn)行電站高溫管道系統(tǒng)強(qiáng)度的有限元計(jì)算、確定電站高溫管道系統(tǒng)的重點(diǎn)檢測(cè)部位、應(yīng)用非概率可靠性理論確定蠕變損傷參數(shù)、通過(guò)確定蠕變損傷參數(shù)建立蠕變損傷概率模型、根據(jù)蠕變損傷概率模型計(jì)算結(jié)構(gòu)失效、根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)、電站高溫管道系統(tǒng)的材料和結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果建立基于可靠性分析的維修方法模型、根據(jù)維修方法模型和工程實(shí)際檢修成本確定出高溫管線系統(tǒng)最佳維修時(shí)間。采用該種電站高溫管道系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)非概率可靠性維修方法，實(shí)現(xiàn)了高效且準(zhǔn)確地確定結(jié)構(gòu)概率可靠性，能夠準(zhǔn)確確定維修方案，能夠解決其它領(lǐng)域中的高溫管道相類問(wèn)題的維修方法，從而適用范圍較為廣泛。
【專利說(shuō)明】一種基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，尤其是涉及一種基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電站高溫管道系統(tǒng)的維護(hù)是火力電站和熱能廠關(guān)注的重要問(wèn)題，由于現(xiàn)代火力電站和熱能廠中的高溫高壓蒸汽管道一般造價(jià)高，另外由于在高溫高壓環(huán)境下材料的劣化因素復(fù)雜難于預(yù)測(cè)，電站高溫管道系統(tǒng)容易發(fā)生故障.而一旦發(fā)生故障將會(huì)給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)安全帶來(lái)巨大影響。
[0003]有鑒于此，對(duì)于高溫管道的維修就顯得十分重要。在上世紀(jì)六十年代，美國(guó)首先提出了基于可靠性的維修方法，隨后在美、英、日等發(fā)達(dá)國(guó)家建立了全方位生產(chǎn)維修與可靠性集中相結(jié)合的維修體系。以后又發(fā)展成為結(jié)合考慮在事故發(fā)生后可能造成的損害等影響因素建立的基于風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)技術(shù)。例如美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)的ASME “氣體管線完整性管理系統(tǒng)”;加拿大能源管道協(xié)會(huì)等七個(gè)團(tuán)體組成的管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指導(dǎo)委員會(huì)(PRASC)開(kāi)展的油氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究等都在工程實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。從文獻(xiàn)資料上看，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展了大量的基于風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)技術(shù)的分析工作，積累了大量的數(shù)據(jù)。
[0004]在我國(guó)，對(duì)于電站高溫管道的安全保障技術(shù)有多方面的需求，一是我國(guó)正大力發(fā)展超臨界發(fā)電技術(shù)，溫度和壓力的提高大大地增加了工廠的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，而其中高溫管道部件的運(yùn)行壽命目前還沒(méi)有積累多少經(jīng)驗(yàn)；二是我國(guó)許多電廠的主蒸汽管道逐漸進(jìn)入老齡期，運(yùn)行時(shí)間普遍已達(dá)20萬(wàn)小時(shí)以上(設(shè)計(jì)壽命10萬(wàn)小時(shí))，最長(zhǎng)的累積服役時(shí)間已近40萬(wàn)小時(shí)；同時(shí)高溫高壓技術(shù)在許多高【技術(shù)領(lǐng)域】得到越來(lái)越多的應(yīng)用，也提出了新的需求。顯然，建立一個(gè)適于我國(guó)國(guó)情的基于風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)的電站高溫管道維修方法是非常必要的。
[0005]如果要建立一個(gè)適合我國(guó)國(guó)情的基于風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)下的維修方法，必須要解決的重要問(wèn)題是:
[0006](1)首先由于我國(guó)開(kāi)展這方面工作時(shí)間短，積累的資料少，如何利用少量有效信息進(jìn)行建立可靠性維修方法是一個(gè)非常重要的前提問(wèn)題。
[0007](2)其次，在得到不同參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布性質(zhì)下，如何能夠確定損傷參數(shù)的隨機(jī)分布函數(shù)也是一個(gè)重要問(wèn)題。
[0008](3)還有，得出維修方法模型、根據(jù)所得的模型結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，得到電站高溫管道系統(tǒng)最佳維修時(shí)間規(guī)劃方案，也是屬于維修方法的重要內(nèi)容。
[0009](4)最后是如何采用現(xiàn)代化的維修方法確定合適的維修方法的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)有了比較成熟的技術(shù)，本文不做重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，就是提供一種僅利用少量信息就能夠較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)管道系統(tǒng)可靠性、能夠高效且準(zhǔn)確地確定結(jié)構(gòu)可靠性、準(zhǔn)確確定維修方案、適用范圍較為廣泛的基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法。
[0011]解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0012]一種基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，其特征是:包括以下步驟:
[0013]SI進(jìn)行電站高溫管道系統(tǒng)的有限元計(jì)算，選擇1-5處最大應(yīng)力的地方，作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位；
[0014]S2在重點(diǎn)部位布置固定傳感器，采用紅外熱成像監(jiān)測(cè)儀器全面檢測(cè)系統(tǒng)的方法采集獲取高溫管線系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)；
[0015]S3根據(jù)非概率可靠性理論，確定電站高溫管道系統(tǒng)的蠕變損傷的隨機(jī)參數(shù)；
[0016]S4建立電站高溫管道系統(tǒng)的蠕變損傷概率模型；計(jì)算高溫管線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)失效概率；
[0017]S5根據(jù)電站高溫管道系統(tǒng)的蠕變損傷失效概率，計(jì)算結(jié)構(gòu)失效結(jié)果；
[0018]S6根據(jù)步驟(5)的計(jì)算結(jié)果、管道的檢測(cè)數(shù)據(jù)、材料和結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果，建立基于可靠性分析的維修方法模型；
[0019]S7根據(jù)所得的維修方法模型結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，得到電站高溫管道系統(tǒng)最佳維修時(shí)間。
[0020]所述的步驟S3包括以下內(nèi)容:
[0021]根據(jù)以下公式建立蠕變損傷非概率模型:.σ''
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，其特征在于:包括以下步驟: Si進(jìn)行電站高溫管道系統(tǒng)的有限元計(jì)算，根據(jù)最大應(yīng)力的地方，確定重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位； S2在重點(diǎn)部位布置固定傳感器，采用紅外熱成像監(jiān)測(cè)儀器采集獲取高溫管線系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)； S3根據(jù)非概率可靠性理論，確定電站高溫管道系統(tǒng)的蠕變損傷的隨機(jī)參數(shù)； S4建立電站高溫管道系統(tǒng)的蠕變損傷概率模型，計(jì)算高溫管線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)失效概率； S5根據(jù)電站高溫管道系統(tǒng)的蠕變損傷失效概率，計(jì)算結(jié)構(gòu)失效結(jié)果； S6根據(jù)步驟(5)的計(jì)算結(jié)果、管道的檢測(cè)數(shù)據(jù)、材料和結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果，建立基于可靠性分析的維修方法模型； S7根據(jù)所得的維修方法模型結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，得到電站高溫管道系統(tǒng)最佳維修時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，其特征在于:所述的步驟S3包括以下內(nèi)容: 根據(jù)以下公式建立蠕變損傷非概率模型:.σ'
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，其特征在于:所述的步驟S4中包括以下子步驟: S4-1選擇所述的電站高溫管道系統(tǒng)的各個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的等效應(yīng)力作為分層抽樣變量; S4-2如果所述的等效應(yīng)力Qrai滿足以下公式，則該等效應(yīng)力Oeq所對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)椴粫?huì)發(fā)生蠕變損傷失效的區(qū)域:

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，其特征在于:所述的步驟5包括以下步驟: 首先采用最小二乘法擬合常見(jiàn)的威布爾、正態(tài)以及對(duì)數(shù)正態(tài)概率分布函數(shù)，從中選擇最接近的概率分布函數(shù)的方法，建立較為精確的電站高溫管道系統(tǒng)的蠕變損傷概率模型；根據(jù)以下公式建立蠕變損傷概率模型:.σ[

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，其特征在于:所述的步驟S6具體為: 根據(jù)以下公式建立定期計(jì)劃維修模型:

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非概率可靠性理論的電站高溫管道系統(tǒng)維修方法，其特征在于:所述的步驟S7包括以下子步驟: S7-1根據(jù)以下公式確定電站高溫管道系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)R(t):
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103646166SQ201310582656
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】鐘萬(wàn)里, 王偉, 軒福貞, 劉長(zhǎng)虹, 梁永純, 涂善東 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華東理工大學(xué)