一种电动阀门热备寿命加速试验方法技术

本发明专利技术涉及阀门性能测试技术领域，具体涉及一种电动阀门热备寿命加速试验方法，包括以下步骤：根据电动阀门整机试验时，正常工况下的电动阀门热备寿命影响因素，将环境温度和振动强度作为加速试验的加载应力；根据参与加速试验的应力类型，建立相应的加速模型；根据相应的加速模型，确定加速模型参数；计算各加速模型中的加速因子；根据加速因子，计算出加速条件下等效的热备寿命考核时间，并开展电动阀门热备寿命加速试验。本发明专利技术能够有效地缩短试验时间，进而合理地评估电动阀门的热备寿命，并充分地考虑了电动阀门在使用过程中影响较大的应力类型，为一回路系统中电动阀门的维护时间和更换周期进行指导。时间和更换周期进行指导。时间和更换周期进行指导。

【技术实现步骤摘要】
一种电动阀门热备寿命加速试验方法


[0001]本专利技术涉及阀门性能测试
，具体涉及一种电动阀门热备寿命加速试验方法。

技术介绍

[0002]在科研与工程中，电动阀门是反应堆及一回路系统的重要组成设备。在电动阀门工作过程中一旦不能正常启闭，将影响反应堆安全运行，甚至停堆。其中，部分电动阀门长时间处于热备状态，待需要使用时才进行启闭操作，这就要求电动阀门处于热备状态时，使用功能保持良好；在热备状态下，对电动阀门寿命有正确评估。
[0003]目前电动阀门的性能测试技术方案较多，但是针对可靠性试验的专利并不多。例如CN202010143677.6涉及一种水下电控阀门启闭测试试验装置及试验方法，其模拟阀门所处的真实水压环境条件，具备稳压、调压功能，采用该装置进行水下电控阀门动作寿命试验，可以有效检验水下电控阀门在水压环境条件下的启闭动作性能。
[0004]又如专利CN201610961033.1涉及一种阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统及其试验方法，阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统包括制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、控制器，制氮系统、增压系统、调压系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统依次通过管路连通，稳压系统安装在增压系统、调压系统之间的管路上，冷却系统用来对管路中的气体降温。
[0005]再如CN201610924434.X中指出装置包括机架、转动机构和加载机构；机架通过其支柱支撑在顶板与底板之间，顶板上覆盖一块试验板；转动轴安装在顶板及底板中央的轴承中且其上端穿出顶板和安装板，一块以上的转动盘水平安装在转动轴上并随其转动；加载机构包括摩擦片和液压系统；摩擦片上开有的通孔并通过通孔套装在支柱上，每一转动盘的下方各设置一片，每片之间用支柱上的套环隔开；液压系统安装在底板上，其顶杆在最下方的摩擦片上，通过顶杆的顶推，使其向上紧贴转动盘并通过套环将上一摩擦片向上顶推紧贴其上的转动盘；转动盘与各自紧贴着的摩擦片产生摩擦，通过转动轴使摩擦力转变为扭矩用于执行机构的负载寿命测试。
[0006]从上述专利以及其他一些文献可以看出和阀门试验相关的专利主要集中在装置建设上，对试验方法的设计少有涉猎。因此，如何通过加速试验的方法评估电动阀门的热备寿命是当前急需解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种电动阀门热备寿命加速试验方法，以有效地缩短试验时间，进而合理地评估电动阀门的热备寿命，为一回路系统中电动阀门的维护时间和更换周期进行指导。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]本专利技术提供了一种电动阀门热备寿命加速试验方法，包括以下步骤：
[0010]S10、根据电动阀门整机试验时，正常工况下的电动阀门热备寿命影响因素，将环境温度和振动强度作为加速试验的加载应力；
[0011]S20、根据参与加速试验的应力类型，建立相应的加速模型；
[0012]S30、根据相应的加速模型，确定加速模型参数；
[0013]S40、计算各加速模型中的加速因子；
[0014]S50、根据加速因子，计算出加速条件下等效的热备寿命考核时间，并开展电动阀门热备寿命加速试验。
[0015]本专利技术提供的电动阀门热备寿命加速试验方法，先界定电动阀门正常工况下的振动强度参数、环境温度参数，并建立加速模型、确定加速模型参数、计算加速因子，最后根据加速因子，计算出二应力条件下电动阀门热备寿命需要的时间，并开展电动阀门热备寿命加速试验，以有效地缩短试验时间，进而合理地评估电动阀门的热备寿命，为一回路系统中电动阀门的维护时间和更换周期进行指导。
[0016]其中，本专利技术针对一回路使用环境中最常见的振动应力和对电动阀门影响最大的环境温度应力进行试验设计，充分地考虑了电动阀门在使用过程中影响较大的应力类型。并且，本专利技术通过振动应力和环境温度应力进行加速试验，大大缩短了传统鉴定试验的时间，有效地降低了时间成本。
[0017]具体而言，步骤S20中，环境温度的加速模型为阿伦尼斯加速模型，计算公式为θ＝Ae
E/kT
，式中：
[0018]θ为产品寿命特征；
[0019]A为常数，且A＞0；
[0020]E为激活能；
[0021]k为波尔兹曼常数，值为8.617
×
10
‑5eV/K；
[0022]T为加速试验的绝对温度。
[0023]具体而言，所述激活能E为0.6eV/K。
[0024]具体而言，步骤S20中，振动强度的加速模型为逆幂律模型，计算公式为式中：
[0025]B为与激活能相关的常数；
[0026]S为振动应力。
[0027]具体而言，与激活能相关的常数B为根据对数模型，将加速度作为应力，循环次数作为特征寿命，进行线性拟合，拟合出的斜率的相反数。
[0028]具体而言，所述对数模型为lnθ＝a+blnS，式中：a＝lnA，b＝
‑
B。
[0029]具体而言，环境温度应力的加速因子计算模型为式中：
[0030]θ
z
为环境温度应力加速试验状态下的特征寿命；
[0031]θ0为正常工况下的特征寿命；
[0032]T
z
为拟开展环境温度应力和振动应力加速试验的环境温度；
[0033]T0为正常工况下的环境温度。
[0034]具体而言，振动应力的加速因子计算模型为式中：
[0035]S
z
为拟开展环境温度应力和振动应力加速试验的振动强度；
[0036]S0为正常工况下的振动强度。
[0037]具体而言，加速条件下等效的热备寿命考核时间计算模型为式中：
[0038]t0为电动阀门需要考核的热备时间；
[0039]t1为加速条件下等效的热备寿命考核时间；
[0040]AF为加速因子；
[0041]其中，加速因子的计算模型为式中：
[0042]A1为环境温度应力对应的加速因子；
[0043]A2为振动强度应力对应的加速因子。
[0044]在一可选的实施例中，在开展电动阀门热备寿命加速试验前，还包括步骤S51、建立检验模型，并对电动阀门热备时的动作进行检验；
[0045]其中，检验模型为式中：
[0046]C为首次检验时间；
[0047]y为检验间隔时间；
[0048]x为检验的次数。
[0049]该检验方式避免了试验初期的一些不必要检验过程，以符合阀门实际寿命趋势，极大程度节约了时间成本和人力成本。
[0050]本专利技术具有如下的优点和有益效果：
[0051]1、本专利技术提供的电动阀门热备寿命加速试验方法，先界定电动阀门正常工况下的振动强度参数、环境温度参数，并建立加速模型、确定加速模型参数、计算加速因子，最后根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动阀门热备寿命加速试验方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、根据电动阀门整机试验时，正常工况下的电动阀门热备寿命影响因素，将环境温度和振动强度作为加速试验的加载应力；S20、根据参与加速试验的应力类型，建立相应的加速模型；S30、根据相应的加速模型，确定加速模型参数；S40、计算各加速模型中的加速因子；S50、根据加速因子，计算出加速条件下等效的热备寿命考核时间，并开展电动阀门热备寿命加速试验。2.根据权利要求1所述的电动阀门热备寿命加速试验方法，其特征在于，步骤S20中，环境温度的加速模型为阿伦尼斯加速模型，计算公式为θ＝Ae
E/kT
，式中：θ为产品寿命特征；A为常数，且A＞0；E为激活能；k为波尔兹曼常数，值为8.617
×
10
‑5eV/K；T为加速试验的绝对温度。3.根据权利要求2所述的电动阀门热备寿命加速试验方法，其特征在于，所述激活能E为0.6eV/K。4.根据权利要求2所述的电动阀门热备寿命加速试验方法，其特征在于，步骤S20中，振动强度的加速模型为逆幂律模型，计算公式为式中：B为与激活能相关的常数；S为振动应力。5.根据权利要求4所述的电动阀门热备寿命加速试验方法，其特征在于，与激活能相关的常数B为根据对数模型，将加速度作为应力，循环次数作为特征寿命，进行线性拟合，拟合出的斜率的相反数。6.根据权利要求5所述的电动阀门热备...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彦平，刘杰，湛力，张林，汤文斌，谭曙时，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：