汽轮机高温部件的剩余寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种汽轮机高温部件发现缺陷后的剩余寿命预测方法，包括获取汽轮机高温部件材料在不同温度下的材料性能、对汽轮机高温部件进行无损探伤、将无损探伤获得的裂纹规则化为椭圆型裂纹、多裂纹间干涉与连通的分析和评定、汽轮机高温部件应力分析、汽轮机高温部件剩余寿命预测。本发明专利技术的优点是合理计入了疲劳、蠕变对寿命影响的耦合作用，并实现了寿命分析过程中的多裂纹干涉及合并判别，提高了汽轮机高温部件剩余寿命计算的精度，可用于支持高温部件制造过程中缺陷的安全性分析和服役使用寿命的延长，并指导检修计划的合理制定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动力工程和汽轮机
，具体涉及一种汽轮机高温部件的剩余寿命 预测方法，尤其是汽轮机高温部件发现缺陷后的寿命测试评估方法，可应用于汽轮机发 电机组部件的寿命管理与控制。
技术介绍
统计表明，目前我国有80%的电量是由火力发电机组承担，在火力发电机组中，最 重要的设备是汽轮机。由于汽轮机的一些关键部件工作环境苛刻，不仅在高温下长期运 行，而且经常承受剧烈的交变应力作用，因此在这些部件中产生缺陷或裂纹是难以避免 的。断裂力学的知识和工程实践表明，通常不能仅仅因为某个部件出现裂纹或缺陷，就 简单的认为该部件不安全或不可靠。科学的方法是基于先进的断裂知识，对部件中的缺 陷和裂纹进行安全评定，精确合理地预测其剩余寿命，制定有效的检修计划，以延长部 件的运行寿命，实现最大的经济效益。汽轮机高温部件包括汽轮机转子、叶片、汽缸、蒸汽管道等，这些高温部件的寿命 预测技术一直是国内外研究的重要课题。目前，国外已颁布了几部高温含缺陷结构完整性评定规范，如法国原子能委员会 (CEA)、法国电力公司(EDF)和法国Framatome联合制定的A16高温含缺陷结构评 定方法，日本核燃料再循环开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮机高温部件发现缺陷后的剩余寿命预测方法，其特征在于包括以下步骤：　　　　一、获得汽轮机高温部件材料的各种材料特性；　　　　二、对汽轮机高温部件进行无损探伤，确定裂纹的准确位置和尺寸大小；　　　　三、对探测到的裂纹尺寸乘上一个安全系数２，然后根据等面积的方法将裂纹规则化为椭圆型裂纹，根据椭圆长短轴比ａ／ｃ的值得到部件的初始裂纹尺寸ａ；　　　　四、对于多个裂纹，根据裂纹长度ａ与裂纹间距Ｗ的比值ａ／Ｗ，按照以下标准判断是否干涉、合并；　　　　１）当ａ／Ｗ＜０．２，不考虑裂纹间的干涉，计算断裂参量时按单个裂纹处理；　　　　２）当０．２≤ａ／Ｗ≤０．９，考虑裂纹间的干涉，计算断裂参量时乘以相应的...

【技术特征摘要】
1、一种汽轮机高温部件发现缺陷后的剩余寿命预测方法，其特征在于包括以下步骤一、获得汽轮机高温部件材料的各种材料特性；二、对汽轮机高温部件进行无损探伤，确定裂纹的准确位置和尺寸大小；三、对探测到的裂纹尺寸乘上一个安全系数2，然后根据等面积的方法将裂纹规则化为椭圆型裂纹，根据椭圆长短轴比a/c的值得到部件的初始裂纹尺寸a；四、对于多个裂纹，根据裂纹长度a与裂纹间距W的比值a/W，按照以下标准判断是否干涉、合并1)当a/W＜0.2，不考虑裂纹间的干涉，计算断裂参量时按单个裂纹处理；2)当0.2≤a/W≤0.9，考虑裂纹间的干涉，计算断裂参量时乘以相应的干涉系数；3)当a/W＞0.9，两个裂纹合并为一个大的裂纹，计算断裂参量时按合并后的裂纹处理。五、建立所测部件的三维有限元模型，并根据实际工况和温度场添加边界条件和相应的载荷，进行数值模拟分析，得到汽轮机高温部件的应力分布，根据得到的最大应力σmax，以及步骤一得到的材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：轩福贞，司俊，刘晓，涂善东，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]