CN105760936A - 一种基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法 - Google Patents

Abstract

一种基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，明确评估对象及评估点的基本信息及其所处的寿命周期阶段，计算相应寿命周期阶段对应的失效概率因子，并根据检验方案获取现场状态检验参数，先计算各参数引起的失效概率，并以此为基础评估各评估点的失效概率，最终进行部件的失效概率评估；本发明无需评估人员具有丰富的寿命评估知识及经验，也无需承担额外的试验费用成本，仅通过获得锅炉“四管”的现场状态检验参数，便可进行失效概率评估，从而直接帮助火电厂技术人员制定检修更换策略。

Description

一种基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法

技术领域

本发明属于动力行业，属火电厂锅炉管状态评估技术领域，具体涉及一种基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法。

背景技术

火电厂锅炉“四管”包括水冷壁、过热器、再热器和省煤器，由于设计材质、制造、安装、运行和检修等多方面原因引起四管失效事故频繁发生，据统计每年“四管”泄漏事故占锅炉非计划停机事故的60％，因此引起了电力生产企业以及检察检查单位的高度重视。特别是近年来，一方面，九十年代投产的机组的锅炉四管逐渐步入老龄化阶段，另一方面，新的超(超)临界机组大量投入运行，新材料的使用以及更高的温度压力等运行参数，加大了火电厂锅炉“四管”安全事故的危险性。

目前，针对火电厂锅炉“四管”已经发展了较为成熟的寿命评估技术，如文献“锅炉高温承压部件剩余寿命的评估及应用，锅炉技术2006(4)”、“600MW亚临界机组12Cr1MoV钢末级再热器管状态及寿命评估，金属热处理2015(7)”等。但该技术的实施需要具备多种条件：需要评估人员具有丰富的寿命评估知识及经验；需要收集完整的设备历史运行数据；需要完整的部件状态检验数据；需要割取管样进行全面的实验室室温拉伸实验、高温拉伸实验、金相检验、高温蠕变实验等。这些条件决定了寿命评估技术的开展局限于专业技术机构及人员，虽然能够较为准确的评估锅炉“四管”的剩余寿命，但是会导致电厂检修过程中成本的增加。

为此，需要探求一种具有普适性的方法，无需评估人员具有丰富的寿命评估知识及经验，也无需承担额外的试验费用成本，仅通过获得锅炉“四管”的现场状态检验参数，便可进行失效概率评估，从而直接帮助火电厂技术人员制定检修更换策略。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够掌握锅炉炉管实际状态，更好的制定维修及更换策略的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)明确评估对象及基本信息

确定评估对象为锅炉“四管”中的省煤器、水冷壁、过热器或再热器，并收集评估对象的设计管径、设计壁厚、设计材质；

2)明确评估对象所处的寿命周期阶段

明确评估对象所处寿命周期的早期阶段、中期阶段或末期阶段；

3)计算失效概率因子F_m

基于2)明确的评估对象所处的寿命周期阶段，确定其对应的寿命周期时间范围以及相应的失效概率因子F_m：

寿命周期阶段	寿命周期时间范围	因子Fm
			早期阶段	[0,0.1Lc]	1+fm
中期阶段	(0.1Lc～0.8Lc]	1
			末期阶段	(0.8Lc～Lc]	1+2fm

其中，L_c为设计寿命取120000小时，定义f_m为修正因子取值0.1；

4)获取现场状态检验参数

获取评估点的现场状态检验参数，并将参数分为两类：评级类参数和数值类参数，各种检验获取的参数如下表所示：

5)进行评估点失效概率评估

依据4)获取的现场状态检验参数，对评估点进行失效概率P_i评估，评估模型如式(1)所示，当评级类参数引起的失效概率P_RCi或数值类参数引起的失效概率P_NCi中有任意一个评估结果为1时，定义评估点的失效概率P_i为1，否则，定义评估点的失效概率P_i为评级类参数引起的失效概率P_RCi与数值类参数引起的失效概率P_NCi的加权；

$P_i=\left\{\begin{array}{cc}{F}_m\×\frac{{\mathrm{\ΣP}}_{RCi}\·Q_{RCi}+{\mathrm{\ΣP}}_{NCi}\·Q_{NCi}}{{\mathrm{\ΣQ}}_{RCi}+{\mathrm{\ΣQ}}_{NCi}}& 1\∉\left\{P_{RCi},P_{NCi}\right\}\\ 1& 1\∈\left\{P_{RCi},P_{NCi}\right\}\end{array}\right.---\left(1\right)$

失效概率P_i的评估结果在[0,1]区间范围内，如果P_i值为0，则失效概率很小，当P_i值从0向1变化时，失效概率逐渐增大；

对于式(1)中评级类参数引起的失效权数Q_RCi和数值类参数引起的失效权数Q_NCi的取值，给出式(2)的规则：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣQ}}_{RCi}+{\mathrm{\ΣQ}}_{NCi}=100\\ \{Q_{RC1},Q_{RC2},Q_{RC3}\}=\{10,10,15\}\\ \{Q_{NC1},Q_{NC2},Q_{NC3},Q_{NC4},Q_{NC5}\}=\{10,10,15,12,18\}\end{array}\right.---\left(2\right);$

6)进行部件的失效概率评估

对5)得到的所有评估点的失效概率结果{P₁,P₂,P₃,…,P_i}进行统计，统计出失效概率在[0,1]区间内值P_j出现的个数N_j，然后对部件整体的失效概率P进行评估，评估模型如式(11)所示：

$P=\frac{\underset{j}{\Σ}{P}_j\×N_j}{\underset{j}{\Σ}{N}_j}---\left(11\right)$

部件的失效概率P的评估结果值也是落在[0,1]区间范围内，如果P值为0，则认为部件的失效概率很小，当P值从0向1变化时，部件的失效概率逐渐增大，当P值大于0.35时，部件有部分评估点存在高失效风险；当P值大于0.5时，部件有多数评估点存在高失效风险。

所述的评估对象为省煤器、水冷壁、过热器或再热器的直管、弯头或焊缝。

所述的宏观缺陷R_C1状态检验参数引起的失效概率评估，由宏观检查获得的宏观缺陷R_C1状态参数的结果为{未发现缺陷，发现缺陷，发现超标缺陷}，其引起的失效概率定义如式(3)所示：

所述的化学成分R_C2状态检验参数引起的失效概率评估：由光谱检查获得的化学成分R_C2状态参数的结果为{合格，不合格}，合格或不合格通过与标准比对是否符合要求界定，其引起的失效概率定义如式(4)所示：

所述的无损缺陷状态参数引起的失效概率评估：由无损检测即采用超声波、磁粉、射线或渗透的无损检测方法获得的无损缺陷R_C3状态参数的结果为{I级，II级，III级，IV级}，其引起的失效概率定义如式(5)所示：

所述的管径N_C1参数引起的失效概率评估：由管径蠕胀测量获得的管径参数N_C1引起的失效概率评估如式(6)所示：

式(6)中，D₀为设计管径，单位为mm；e_L为极限蠕胀率，单位为％，对于不同材质的炉管，极限蠕胀率取值汇总见下表所示：

材质	低合金钢	碳素钢	T91、T122钢	奥氏体不锈钢
					eL取值	2.5％	3.5％	1.2％	4.5％

所述的壁厚参数引起的失效概率评估：由壁厚测量获得的壁厚N_C2参数引起的失效概率评估如:(7)所示:

$P_{NC2}=\left\{\begin{array}{cc}0& N_{C2}\∈\[d_0,+\mathrm{\∞})\\ \frac{\left(d_0-N_{C2}\right)/d_0\×100}{{\mathrm{\δ}}_L}& N_{C2}\∈\left(d_0\left(1-{\mathrm{\δ}}_L\right),d_0\right)\\ 1& N_{C2}\∈(0,d_0\left(1-{\mathrm{\δ}}_L\right)\]\end{array}\right.---\left(7\right)$

式(7)中，d₀为设计壁厚，单位为mm，δ_L为最小壁厚减薄率，单位为％，根据不同部件的承压条件，最小壁厚减薄率极限蠕胀率取值汇总见下表所示：

部件	水冷壁、省煤器、低温段过热器和再热器	高温段过热器
			δL取值	30％	20％

所述的硬度N_C3参数引起的失效概率评估：由硬度检测获得的硬度N_C3参数引起的失效概率评估如：(8)所示：

式(8)中的硬度均为布氏硬度，和分别为极限硬度最大值和极限硬度最小值，对于不同材质，和的取值不同，常见材料的取值汇总如下表所示：

所述的外壁氧化皮厚度N_C4参数引起的失效概率评估：由外壁氧化皮厚度测量获得的硬度N_C3引起的失效概率评估如(9)所示：

$P_{NC4}=\left\{\begin{array}{cc}{N}_{C4}/X_{Lout}& N_{C4}\∈\[0,X_{Lout})\\ 1& N_{C4}\∈\[X_{Lout},+\mathrm{\∞})\end{array}\right.---\left(9\right)$

式(9)中，为最大允许外壁氧化皮厚度，取值0.6mm。

所述的内壁氧化皮厚度N_C5参数引起的失效概率评估：

由内壁氧化皮厚度测量获得的内壁氧化皮厚度参数N_C5引起的失效概率评估如:(10)所示：

$P_{NC5}=\left\{\begin{array}{cc}{N}_{C5}/X_{Lin}& N_{C5}\∈\[0,X_{Lin})\\ 1& N_{C5}\∈\[X_{Lin},+\mathrm{\∞})\end{array}\right.---\left(10\right)$

式(10)中，为最大允许内壁氧化皮厚度，单位为mm。对于材质为不锈钢的锅炉管，不进行该项评估，对于非不锈钢材质，的取值不相同，常见几种材料的取值汇总见下表所示：

本发明无需评估人员具有丰富的寿命评估知识及经验，也无需承担额外的试验费用成本，仅通过获得锅炉“四管”的现场状态检验参数，便可进行失效概率评估，从而直接帮助火电厂技术人员制定检修更换策略。

具体实施方式

1)明确评估对象及基本信息

首先明确评估对象是锅炉“四管”省煤器、水冷壁、过热器和再热器中的哪个部件。为了详细了解部件每一根炉管的实际状态，一般建议在一根炉管上可选取多个位置(直管、弯头或焊缝)进行检验，由于该检验点最终会参与失效概率评估，因此又可称为评估点。此外，还需要收集明确评估点的设计管径、设计壁厚、设计材质基本信息。

2)明确评估对象所处的寿命周期阶段

锅炉“四管”的失效概率与其所处的寿命周期阶段密切相关，在部件寿命周期的早期阶段，由设计制造缺陷以及安装遗留隐患导致失效概率较高，随着运行人员对机组的不断熟悉，进入寿命周期的中期阶段后，失效概率迅速降低，但是由于机组调峰等突发的不稳定因素存在，失效概率并不会降为0，当部件进入寿命周期的末期阶段，由材料老化等因素导致失效概率增高。根据评估对象投运时间明确其所处寿命周期的早期阶段、中期阶段还是末期阶段。

3)计算失效概率因子F_m

基于2)明确的评估对象所处的寿命周期阶段，进一步确定其对应的寿命周期时间范围以及相应的失效概率因子F_m，参照下表所示。

其中，L_c为设计寿命，一般取120000小时。定义f_m为修正因子，推荐取值0.1，但评估人员也可根据部件实际情况进行调整，如果部件在机组投运早期阶段较少发生失效事故，则f_m可取值0.05，如果部件在机组投运早期阶段发生失效事故较频繁，则f_m可取值0.15。

4)制定现场检验方案并实施

综合考虑检修计划、检修时间以及检修成本等因素，从宏观检查、管径(胀粗)测量、壁厚测量、硬度检测、外壁氧化皮厚度测量、内壁氧化皮厚度测量、光谱分析、无损检测(超声波、磁粉、射线、渗透)项目中选择锅炉“四管”部件的现场状态检验方案并实施。

5)获取现场状态检验参数

根据4)确定的现场检验方案及实施结果，获取评估点的现场状态检验参数，将参数分为两类：评级类参数和数值类参数，各种检验获取的参数汇总见下表所示。其中，评级类参数结果是{未发现缺陷，发现缺陷，发现超标缺陷}，或{合格，不合格}、或{I级，II级，III级，IV级}，数值类参数结果是实际检验的数值。

6)进行评估点的失效概率评估

依据5)获取的现场状态检验参数，对评估点进行失效概率P_i评估，评估模型如式(1)所示，当评级类参数引起的失效概率P_RCi或数值类参数引起的失效概率P_NCi中有任意一个评估结果为1时，定义评估点的失效概率P_i为1，否则，定义评估点的失效概率P_i为评级类参数引起的失效概率P_RCi与数值类参数引起的失效概率P_NCi的加权。

$P_i=\left\{\begin{array}{cc}{F}_m\×\frac{{\mathrm{\ΣP}}_{RCi}\·Q_{RCi}+{\mathrm{\ΣP}}_{NCi}\·Q_{NCi}}{{\mathrm{\ΣQ}}_{RCi}+{\mathrm{\ΣQ}}_{NCi}}& 1\∉\left\{P_{RCi},P_{NCi}\right\}\\ 1& 1\∈\left\{P_{RCi},P_{NCi}\right\}\end{array}\right.---\left(1\right)$

失效概率P_i的评估结果值落在[0,1]区间范围内，如果P_i值为0，则失效概率很小，当P_i值从0向1变化时，失效概率逐渐增大。

综合考虑各种现场检验项目的实施频率、结果准确性以及对决定锅炉管状态的重要性等方面综合分析，对于式(1)中评级类参数引起的失效权数Q_RCi和数值类参数引起的失效权数Q_NCi的取值，给出式(2)的规则。

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣQ}}_{RCi}+{\mathrm{\ΣQ}}_{NCi}=100\\ \{Q_{RC1},Q_{RC2},Q_{RC3}\}=\{10,10,15\}\\ \{Q_{NC1},Q_{NC2},Q_{NC3},Q_{NC4},Q_{NC5}\}=\{10,10,15,12,18\}\end{array}\right.---\left(2\right)$

6.1)评级类状态参数引起的失效概率评估

6.1.1)宏观缺陷状态参数引起的失效概率评估

由宏观检查获得的宏观缺陷状态参数R_C1的结果一般为{未发现缺陷，发现缺陷，发现超标缺陷}，其引起的失效概率定义如式(3)所示。

6.1.2)化学成分状态参数引起的失效概率评估

由光谱检查获得的化学成分状态参数R_C2的结果一般为{合格，不合格}，合格或不合格的结论是通过与标准比对是否符合要求界定，其引起的失效概率定义如式(4)所示。

6.1.3)无损缺陷状态参数引起的失效概率评估

由无损检测获得的无损缺陷状态参数R_C3的结果一般为{I级，II级，III级，IV级}，其引起的失效概率定义如式(5)所示。

6.2)数值类状态参数引起的失效概率评估

6.2.1)管径参数引起的失效概率评估

锅炉管在高温条件运行会逐渐发生外径蠕变应变，即产生蠕胀，当蠕胀发生时，锅炉管容易引起失效。由管径(蠕胀)测量获得的管径参数N_C1引起的失效概率评估如式(6)所示。

式(6)中，D₀为设计管径，单位为mm；e_L为极限蠕胀率，单位为％；对于不同材质的炉管，极限蠕胀率不尽相同，其取值汇总见下表所示：

材质	低合金钢	碳素钢	T91、T122钢	奥氏体不锈钢
					eL取值	2.5％	3.5％	1.2％	4.5％

6.2.2)壁厚参数引起的失效概率评估

锅炉管在运行过程中受到烟气及蒸汽的冲蚀及腐蚀会产生高温氧化作用，这个过程会消耗锅炉管基体金属，使得管壁厚度减薄，管壁应力水平大幅升高易发生失效。由壁厚测量获得的壁厚参数N_C2引起的失效概率评估如式(7)所示。

$P_{NC2}=\left\{\begin{array}{cc}0& N_{C2}\∈\[d_0,+\mathrm{\∞})\\ \frac{\left(d_0-N_{C2}\right)/d_0\×100}{{\mathrm{\δ}}_L}& N_{C2}\∈\left(d_0\left(1-{\mathrm{\δ}}_L\right),d_0\right)\\ 1& N_{C2}\∈(0,d_0\left(1-{\mathrm{\δ}}_L\right)\]\end{array}\right.---\left(7\right)$

式(7)中，d₀为设计壁厚，单位为mm，δ_L为最小壁厚减薄率，单位为％。根据不同部件的承压条件，最小壁厚减薄率极限蠕胀率也不尽相同，其取值汇总见下表所示：

部件	水冷壁、省煤器、低温段过热器和再热器	高温段过热器
			δL取值	30％	20％

6.2.3)硬度参数引起的失效概率评估

锅炉管在高温条件运行会逐渐发生老化现象从而引起硬度的逐渐降低，当硬度降低至锅炉管无法承受蒸汽压力时会导致锅炉管失效。由硬度检测获得的硬度参数N_C3引起的失效概率评估如式(8)所示。

式(8)中的硬度均为布氏硬度，和分别为极限硬度最大值和极限硬度最小值。对于不同材质，和的取值不尽相同，常见几种材料的取值汇总见下表所示：

6.2.4)外壁氧化皮厚度参数引起的失效概率评估

锅炉管外壁受高温且具有腐蚀性的烟气冲刷会形成一层致密的氧化皮，该层氧化皮的厚度一定程度上反映了锅炉管的老化程度，材料老化加剧且自身性能越来越差，会导致锅炉管失效。由外壁氧化皮厚度测量获得的外壁氧化皮厚度参数N_C4引起的失效概率评估如式(9)所示。

$P_{NC4}=\left\{\begin{array}{cc}{N}_{C4}/X_{Lout}& N_{C4}\∈\[0,X_{Lout})\\ 1& N_{C4}\∈\[X_{Lout},+\mathrm{\∞})\end{array}\right.---\left(9\right)$

式(9)中，为最大允许外壁氧化皮厚度，一般取值0.6mm。

6.2.5)内壁氧化皮厚度参数引起的失效概率评估

锅炉管内壁与高温高压蒸汽接触发生高温氧化，形成的内壁氧化层增加了管内壁与管内介质的传热热阻，使得炉管金属实际使用温度随运行时间升高，材料老化加剧且自身性能越来越差，会导致锅炉管的失效。由内壁氧化皮厚度测量获得的内壁氧化皮厚度参数N_C5引起的失效概率评估如式(10)所示。

$P_{NC5}=\left\{\begin{array}{cc}{N}_{C5}/X_{Lin}& N_{C5}\∈\[0,X_{Lin})\\ 1& N_{C5}\∈\[X_{Lin},+\mathrm{\∞})\end{array}\right.---\left(10\right)$

式(10)中，为最大允许内壁氧化皮厚度，单位为mm。对于材质为不锈钢的锅炉管，一般不进行该项评估。对于非不锈钢材质，的取值不尽相同，常见几种材料的取值汇总见下表所示：

7)进行部件的失效概率评估

对6)得到的所有评估点的失效概率结果{P₁,P₂,P₃,…,P_i}进行统计，统计出失效概率在[0,1]区间内值P_j出现的个数N_j，然后对部件整体的失效概率P进行评估，评估模型如式(11)所示。

$P=\frac{\underset{j}{\Σ}{P}_j\×N_j}{\underset{j}{\Σ}{N}_j}---\left(11\right)$

部件的失效概率P的评估结果值也是落在[0,1]区间范围内，如果P值为0，则认为部件的失效概率很小，当P值从0向1变化时，部件的失效概率逐渐增大。当P值大于0.35时，部件有部分评估点存在高失效风险，技术人员应做好部分锅炉管更换的准备；当P值大于0.5时，部件有多数评估点存在高失效风险，技术人员应做好部件整体更换的准备。

采用以上技术方案评估得到的锅炉“四管”的失效概率不但能够帮助火电厂技术人员了解锅炉管的实际状态，且可通过针对同一评估点多次失效概率评估结果预测其失效概率的变化趋势，也可综合锅炉管的评估结果对部件整体的失效概率进行评估，对制定检修计划及更换策略具有重要意义。

Claims (10)

1.一种基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)明确评估对象及基本信息

确定评估对象为锅炉“四管”中的省煤器、水冷壁、过热器或再热器，并收集评估对象的设计管径、设计壁厚、设计材质；

2)明确评估对象所处的寿命周期阶段

明确评估对象所处寿命周期的早期阶段、中期阶段或末期阶段；

3)计算失效概率因子F_m

基于2)明确的评估对象所处的寿命周期阶段，确定其对应的寿命周期时间范围以及相应的失效概率因子F_m：

寿命周期阶段 寿命周期时间范围 因子F_m 早期阶段 [0,0.1L_c] 1+f_m 中期阶段 (0.1L_c～0.8L_c] 1 末期阶段 (0.8L_c～L_c] 1+2f_m

其中，L_c为设计寿命取120000小时，定义f_m为修正因子取值0.1；

4)获取现场状态检验参数

获取评估点的现场状态检验参数，并将参数分为两类：评级类参数和数值类参数，各种检验获取的参数如下表所示：

5)进行评估点失效概率评估

依据4)获取的现场状态检验参数，对评估点进行失效概率P_i评估，评估模型如式(1)所示，当评级类参数引起的失效概率P_RCi或数值类参数引起的失效概率P_NCi中有任意一个评估结果为1时，定义评估点的失效概率P_i为1，否则，定义评估点的失效概率P_i为评级类参数引起的失效概率P_RCi与数值类参数引起的失效概率P_NCi的加权；

$P_i=\left\{\begin{array}{cc}{F}_m\×\frac{{\mathrm{\ΣP}}_{RCi}\·Q_{RCi}+{\mathrm{\ΣP}}_{NCi}\·Q_{NCi}}{{\mathrm{\ΣQ}}_{RCi}+{\mathrm{\ΣQ}}_{NCi}}& 1\∉\{P_{RCi},P_{NCi}\}\\ 1& 1\∈\{P_{RCi},P_{NCi}\}\end{array}\right.---\left(1\right)$

失效概率P_i的评估结果在[0,1]区间范围内，如果P_i值为0，则失效概率很小，当P_i值从0向1变化时，失效概率逐渐增大；

对于式(1)中评级类参数引起的失效权数Q_RCi和数值类参数引起的失效权数Q_NCi的取值，给出式(2)的规则：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΣQ}}_{RCi}+{\mathrm{\ΣQ}}_{NCi}=100\\ \{Q_{RC1},Q_{RC2},Q_{RC3}\}=\{10,10,15\}\\ \{Q_{NC1},Q_{NC2},Q_{NC3},Q_{NC4},Q_{NC5}\}=\{10,10,15,12,18\}\end{array}\right.---\left(2\right);$

6)进行部件的失效概率评估

对5)得到的所有评估点的失效概率结果{P₁,P₂,P₃,…,P_i}进行统计，统计出失效概率在[0,1]区间内值P_j出现的个数N_j，然后对部件整体的失效概率P进行评估，评估模型如式(11)所示：

$P=\frac{\underset{j}{\Σ}{P}_j\×N_j}{\underset{j}{\Σ}{N}_j}---\left(11\right)$

部件的失效概率P的评估结果值也是落在[0,1]区间范围内，如果P值为0，则认为部件的失效概率很小，当P值从0向1变化时，部件的失效概率逐渐增大，当P值大于0.35时，部件有部分评估点存在高失效风险；当P值大于0.5时，部件有多数评估点存在高失效风险。

2.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的评估对象为省煤器、水冷壁、过热器或再热器的直管、弯头或焊缝。

3.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的宏观缺陷R_C1状态检验参数引起的失效概率评估，由宏观检查获得的宏观缺陷R_C1状态参数的结果为{未发现缺陷，发现缺陷，发现超标缺陷}，其引起的失效概率定义如式(3)所示：

4.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的化学成分R_C2状态检验参数引起的失效概率评估：由光谱检查获得的化学成分R_C2状态参数的结果为{合格，不合格}，合格或不合格通过与标准比对是否符合要求界定，其引起的失效概率定义如式(4)所示：

5.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的无损缺陷状态参数引起的失效概率评估：由无损检测即采用超声波、磁粉、射线或渗透的无损检测方法获得的无损缺陷R_C3状态参数的结果为{I级，II级，III级，IV级}，其引起的失效概率定义如式(5)所示：

6.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的管径N_C1参数引起的失效概率评估：由管径蠕胀测量获得的管径参数N_C1引起的失效概率评估如式(6)所示：

式(6)中，D₀为设计管径，单位为mm；e_L为极限蠕胀率，单位为％，对于不同材质的炉管，极限蠕胀率取值汇总见下表所示：

材质 低合金钢 碳素钢 T91、T122钢 奥氏体不锈钢 e_L取值 2.5％ 3.5％ 1.2％ 4.5％

。

7.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的壁厚参数引起的失效概率评估：由壁厚测量获得的壁厚N_C2参数引起的失效概率评估如:(7)所示:

式(7)中，d₀为设计壁厚，单位为mm，δ_L为最小壁厚减薄率，单位为％，根据不同部件的承压条件，最小壁厚减薄率极限蠕胀率取值汇总见下表所示：

部件 水冷壁、省煤器、低温段过热器和再热器 高温段过热器 δ_L取值 30％ 20％

。

8.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的硬度N_C3参数引起的失效概率评估：由硬度检测获得的硬度N_C3参数引起的失效概率评估如：(8)所示：

式(8)中的硬度均为布氏硬度，HB_Lmax和HB_Lmin分别为极限硬度最大值和极限硬度最小值，对于不同材质，HB_Lmax和HB_Lmin的取值不同，常见材料的取值汇总如下表所示：

材质 T22 T23 G102 T91 12C1MoV 15CrMo … HB_Lmax 163 220 220 250 179 180 … HB_Lmin 120 150 150 180 135 118 …

。

9.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的外壁氧化皮厚度N_C4参数引起的失效概率评估：由外壁氧化皮厚度测量获得的硬度N_C3引起的失效概率评估如(9)所示：

$P_{NC4}=\left\{\begin{array}{cc}{N}_{C4}/X_{Lout}& N_{C4}\∈\[0,X_{Lout})\\ 1& N_{C4}\∈\[X_{Lout},+\mathrm{\∞})\end{array}\right.---\left(9\right)$

式(9)中，X_Lout为最大允许外壁氧化皮厚度，取值0.6mm。

10.根据权利要求1所述的基于现场状态检验参数的锅炉“四管”失效评估方法，其特征在于：所述的内壁氧化皮厚度N_C5参数引起的失效概率评估：

由内壁氧化皮厚度测量获得的内壁氧化皮厚度参数N_C5引起的失效概率评估如:(10)所示：

$P_{NC5}=\left\{\begin{array}{cc}{N}_{C5}/X_{Lin}& N_{C5}\∈\[0,X_{Lin})\\ 1& N_{C5}\∈\[X_{Lin},+\mathrm{\∞})\end{array}\right.---\left(10\right)$

式(10)中，X_Lin为最大允许内壁氧化皮厚度，单位为mm；对于材质为不锈钢的锅炉管，不进行该项评估，对于非不锈钢材质，X_Lin的取值不相同，常见几种材料的取值汇总见下表所示：

材质 12C1MoV G102 T91 其余材质 X_Lin 0.35 0.45 0.30 0.40

。