火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法技术

本发明专利技术提供一种火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法，包括步骤：在高低加疏放水管道振动工况下，依据管道振动形态，确定疏放水管道振动疲劳薄弱部位；在振动疲劳薄弱截面上选取第一测点，同时在距离所述第一测点轴向长度为L处选定第二测点；在管道振动时，测量管道的振动频率，以及第一测点和第二测点的振幅，并计算两个测点的振幅差，同时记录导致管道振动的运行工况持续时间；计算管道损伤、管道累积损伤和管道剩余振动寿命。本申请评估简便快捷，测量精准，能够满足实际工程应用的火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估需求，有效地减少因管道开裂泄漏导致停机事故的发生，提高生产安全系数。提高生产安全系数。提高生产安全系数。

【技术实现步骤摘要】
火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法


[0001]本专利技术涉及管道振动损伤评估
，更具体地说，涉及一种火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法。

技术介绍

[0002]火电厂高低加疏放水系统是汽水循环系统的重要组成部分，在机组启停机过程中，由于管内汽液两相流的存在，加上现场该类管道的结构布置特点，往往会有较为明显的低频高幅振动情况，会产生疲劳损伤。
[0003]在不改变系统特性的情况下，管道内部激振力无法消除，常规的加固管道可以降低管道振幅，但往往也会导致振动频率的提高，因而无法减少对管道的损伤。由于该类振动主要发生在机组启停机阶段，并不是持续性的振动，因而相关设计单位及电厂往往忽视了这类危害，极易造成因管道开裂而泄漏的停机事故。
[0004]因此，对上述管道的振动进行损伤评估及寿命预测十分重要。由于对考虑汽液两相流的管道振动模拟计算较为复杂，对技术人员的专业能力及计算设备的性能要求极高，通过取样进行疲劳试验的方法耗时费力，对现场结构也有破坏，上述方法均无法满足现场工程问题的快速处理及评估。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法，评估简便快捷，测量精准，能够满足实际工程应用的火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命的快速评估需求，有效地减少因管道开裂泄漏导致的停机事故的发生，有效地保证生产安全性。
[0006]本专利技术提供一种火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法，包括步骤：在高低加疏放水管道振动工况下，依据管道振动形态，确定疏放水管道振动疲劳薄弱部位；在振动疲劳薄弱截面上选取第一测点，同时在距离所述第一测点轴向长度为L处选定第二测点；在管道振动时，测量管道的振动频率，以及第一测点和第二测点的振幅，并计算两个测点的振幅差，同时记录导致管道振动的运行工况持续时间；根据公式计算管道损伤D
i
：；式中，D
i
为此次振动工况导致的管道损伤值；T
i
为此次振动工况持续的时间；f为主要振动频率；ΔA为两测点振幅差；P为该运行工况下的管道内压；Φ为管道外径；r为管道壁厚；L为两测点间的直线距离；S
u
为该运行工况温度下管道材料的屈服强度；E为该运行工况
温度下管道材料的弹性模量；根据公式计算管道累积损伤D：；n是指包括1及1以上的自然数；根据公式计算获得管道剩余振动寿命t：。优选的，所述振动工况具体为启动和停机阶段的振动工况。
[0007]优选的，所述振动疲劳薄弱点具体为设备接口焊口或阀门连接焊口处。
[0008]优选的，所述第一测点与所述第二测点分布在同一直管段。
[0009]优选的，所述第一测点与所述第二测点之间无支吊点。
[0010]优选的，所述测量管道的振动频率、所述第一测点和所述第二测点的振幅利用位移传感器测量。
[0011]本专利技术所提供的火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法，具有如下技术效果：1、本方法可以对火电厂高低加疏放水管道的振动损伤进行快速评估及寿命预测；2、检测便捷高效，适用于现场工程问题分析处理；3、有效地应用于管道减振处理效果评估，完善评估方法。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0013]图1为本专利技术所提供的火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法的流程图；图2为本专利技术所提供的火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法所应用的火电厂高低加疏放水管道的示意图。
[0014]其中，1
‑
第一测点，2
‑
第二测点。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0017]请参考图1和图2，图1为本专利技术所提供的火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿
命快速评估方法的流程图；图2为本专利技术所提供的火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法所应用的火电厂高低加疏放水管道的示意图。
[0018]本专利技术提供一种火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法，主要应用于火电厂高低加疏放水管道及其他类似管道系统，包括如下步骤：步骤S1，在高低加疏放水管道振动工况下，依据管道振动形态，确定疏放水管道振动疲劳薄弱部位；步骤S2，在振动疲劳薄弱截面上选取第一测点1，同时在距离所述第一测点1轴向长度为L处选定第二测点2；步骤S3，在管道振动时，测量管道的振动频率f，并分别测量第一测点1和第二测点2的振幅A1和A2，计算两个测点的振幅差ΔA，其中，ΔA=∣A1‑
A2∣，同时记录导致管道振动的该运行工况的持续时间T
i
；步骤S4，按照以下公式计算该次工况导致的管道损伤D
i
：
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（1）步骤S5，根据公式计算管道累积损伤D，并根据公式计算获得管道剩余振动寿命t。n是指包括1及1以上的自然数。
[0019]在步骤S1中，管道振动形态由工作人员观察和/或通过仪器检测获得，并可以结合管道模态分析结果，从而确定疏放水管道的振动危险部位，也即疏放水管道的振动疲劳薄弱部位，该疏放水管道振动疲劳薄弱部位优选为疲劳薄弱截面。
[0020]在步骤S2中，第一测点1的选取可以为振动疲劳薄弱截面上的任一点，第二测点2的选取以确定的第一测点1为基准，沿轴向向前或者向后的L长度处为第二测点2。
[0021]在步骤S4中，该次振动工况持续时间T
i
单位为min，两测点的振幅差为ΔA，该运行工况温度下的管道内压P、管道材料的屈服强度S
u
以及管道材料的弹性模量E的单位均为MPa，管道外径Φ、管道壁厚r以及两测点间的直线距离L的单位均为mm。
[0022]需要说明的是，本申请中的疏放水管道振动危险部位不仅限于振动疲劳薄弱部位，还可以为工作人员根据生产实践需要重点关注的部位。
[0023]本申请提供的火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法，适用于因管内汽液两相流导致的低频高幅振动损伤评估，依据测试管道的振动频率、振幅以及管道振动时间等指标，通过损伤评估公式，即可快速地计算出单次工况的损伤值，计算获得管道剩余振动寿命。或者通过查询以往类似工况的运行时间计算累积损伤值，并预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电厂高低加疏放水管道振动损伤及寿命快速评估方法，其特征在于，包括步骤：在高低加疏放水管道振动工况下，依据管道振动形态，确定疏放水管道振动疲劳薄弱部位；在振动疲劳薄弱截面上选取第一测点（1），同时在距离所述第一测点（1）轴向长度为L处选定第二测点（2）；在管道振动时，测量管道的振动频率，以及第一测点（1）和第二测点（2）的振幅，并计算两个测点的振幅差，记录导致管道振动的运行工况持续时间；根据公式计算管道损伤D
i
：；式中，D
i
为此次振动工况导致的管道损伤值；T
i
为此次振动工况持续的时间；f为主要振动频率；ΔA为两测点振幅差；P为该运行工况下的管道内压；Φ为管道外径；r为管道壁厚；L为两测点间的直线距离；S
u
为该运行工况温度下管道材料的屈服强度；E为该运行工况温度下管道材料的弹性模量；根据公式计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，邱质彬，何桂宽，解鑫，李日照，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：