CN115712998A - 调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及机械设备故障诊断领域，具体涉及一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法、装置、存储介质及处理器。方法包括：以目标部件的内壁为原点沿壁厚方向建立径向坐标轴，用径向坐标轴上的坐标点代表侧壁厚度方向上的位置点；以目标部件的一运行时间段作为边界条件；获取各坐标点在运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值；基于各坐标点及其对应的最大应力值和最小应力值，计算各坐标点对应的交变应力值；取最小交变应力值对应的坐标点的值，作为目标部件的开裂深度上限值，进而求得目标部件的开裂深度范围。本发明提供的方法可对通流部件内壁的裂纹深度进行有效预测，为指导后续的消缺和修复工作提供理论支持。
Description
技术领域
本申请涉及机械设备故障诊断领域，具体涉及一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法、一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置、一种机器可读存储介质及一种处理器。
背景技术
燃煤发电厂、化工厂等企业大量使用钢制厚壁金属部件用作高温、高压流动工质(如超临界水蒸汽)的通流部件，如主蒸汽管道、过热器集箱、高压自动主汽门等。在上述厚壁金属部件长期的服役过程中，内部工质的温度、压力发生周期性的高低变化，如设备启停机、燃煤电厂调峰运行等。工质温度变化时，由于部件壁厚方向上的热量传递需要一定的时间，从而在部件内外壁产生一定的温度差。在不同的温度下，钢材的热膨胀量不同，从而造成部件金属材料内产生拘束热应力。通常工质的温度变化越快，造成的热应力越大。此热应力的周期性变化是导致厚壁金属部件产生热疲劳损伤的主要原因。热疲劳损伤使金属材料承受载荷的性能降低。当疲劳热应力的交变次数达到金属材料的疲劳寿命时，金属部件会产生疲劳开裂，最终造成部件失效，还可能造成严重的设备和人身伤害事故。
在停机检修过程中，当发现通流部件内壁裂纹时，首先需要进行失效原因分析，判定可修复性，然后制定部件的修复方案。对于频繁参与调峰运行的火电机组，通流部件的失效原因通常与疲劳开裂有关。通常采用超声波无损探伤技术对裂纹深度进行检测，并结合消缺和补焊工作量以及现场热处理条件、施工工期等因素，综合判定部件的可修复性。
但对于铸钢材质的金属部件、异型件等，则不能通过超声波无损探伤技术准确判定裂纹深度，因此不能确定消缺的技术手段和所需的工期，部件的可修复性难以判定。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法、装置、存储介质及处理器。用于对调峰机组通流部件内壁开裂的裂纹深度进行有效预测，从而为后续的消缺和修复工作提供理论支持。
为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法，所述方法包括：在目标部件的侧壁内表面施加循环变化的温度场和压应力，预测目标部件的开裂深度范围，包括：以所述目标部件的内壁为原点沿壁厚方向建立径向坐标轴，用所述径向坐标轴上的坐标点代表所述侧壁厚度方向上的位置点，所述坐标点的值为对应位置点距所述原点的距离；截取所述目标部件的一运行时间段作为边界条件；获取所述各坐标点在所述运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值；基于所述各坐标点及其对应的最大应力值和最小应力值，计算各坐标点对应的交变应力值；取最小交变应力值对应的坐标点的值A，作为目标部件的开裂深度上限值，求得所述目标部件的开裂深度范围为[0，A]；所述方法还包括：根据所述开裂深度范围及所述目标部件的物理性质和/或化学性质，判定目标部件的可修复性。
基于第一方面，在本发明一些实施例中，所述获取所述各坐标点在所述运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值，包括：采样所述运行时间段内的多个时刻点；检测所述坐标点在各所述时刻点上的应力值；从坐标点在各所述时刻点上的应力值中选出该坐标点上的最大应力值和最小应力值。
基于第一方面，在本发明一些实施例中，所述交变应力值的计算方法包括：将坐标点的最大应力值与最小应力值的差值作为该坐标点对应的交变应力值。
基于第一方面，在本发明一些实施例中，所述最小交变应力值的获取方法包括：绘制交变应力曲线，包括以下步骤：构建以所述径向坐标轴为横轴、应力值为纵轴的直角坐标系；在所述直角坐标系中，连接所述各坐标点对应的交变应力值绘制交变应力曲线；取所述交变应力曲线的谷点对应的应力值作为所述最小交变应力值。
基于第一方面，在本发明一些实施例中，所述目标部件的物理性质包括：目标部件的金相组织和硬度。
第二方面，本发明提供一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置，所述装置包括：预估模块，用于在目标部件的侧壁内表面施加循环变化的温度场和压应力，预测目标部件的开裂深度范围；所述预估模块包括：数据模型单元，用于以所述目标部件的内壁为原点沿壁厚方向建立径向坐标轴，用所述径向坐标轴上的坐标点代表所述侧壁厚度方向上的位置点，所述坐标点的值为对应位置点距所述原点的距离；边界条件单元，用于截取所述目标部件的一运行时间段作为边界条件；获取单元，用于获取所述各坐标点在所述运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值；计算单元，用于基于所述各坐标点及其对应的最大应力值和最小应力值，计算各坐标点对应的交变应力值；结果输出单元，用于取最小交变应力值对应的坐标点的值A，作为目标部件的开裂深度上限值，求得所述目标部件的开裂深度范围为[0，A]；所述装置还包括：判定模块，用于根据所述开裂深度范围及所述目标部件的物理性质和/或化学性质，判定目标部件的可修复性。
基于第二方面，在本发明一些实施例，所述获取单元包括：采样子单元，用于采样所述运行时间段内的多个时刻点；检测子单元，用于检测所述坐标点在各所述时刻点上的应力值；比较子单元，用于从坐标点在各所述时刻点上的应力值中选出该坐标点上的最大应力值和最小应力值。
基于第二方面，在本发明一些实施例，所述结果输出单元包括：交变应力曲线绘制单元，用于绘制交变应力曲线，包括以下步骤：构建以所述径向坐标轴为横轴、应力值为纵轴的直角坐标系；在所述直角坐标系中，连接所述各坐标点对应的交变应力值绘制交变应力曲线；取所述交变应力曲线的谷点对应的应力值作为所述最小交变应力值；所述计算单元采用以下计算方法计算各坐标点对应的交变应力值：将对应坐标点的最大应力值与最小应力值的差值作为该坐标点对应的交变应力值。
第三方面，本发明实施例提供一种处理器，被配置成执行上述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法。
第四方面，本发明实施例提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行上述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法。
在对调峰机组典型高温承压通流金属部件的应力场进行研究时，发现在部件内表面施加循环变化的温度场和压应力时，沿着壁厚方向的应力分布具有普遍的峰谷分布特征。本发明利用这一现象特点对调峰机组通流部件内壁开裂的裂纹深度进行有效预测，从而指导后续的消缺和修复工作。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：
图1示意性示出了实施例中调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法的流程示意图；
图2示意性示出了实施例中由内壁指向壁厚方向的矢量路径示意图；
图3示意性示出了实施例中径向坐标轴的方向图；
图4示意性示出了实施例中某火电机组典型调峰运行工况下主蒸汽温度和压力变化曲线；
图5示意性示出了实施例中沿壁厚的X方向不同位置点在不同时刻的应力变化曲线；
图6示意性示出了实施例中调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置的结构框图；
图7示意性示出了实施例中计算机设备的内部结构图。
附图标记说明
1-预估模块；11-数据模型单元；12-边界条件单元；13-获取单元；14-计算单元；15-结果输出单元；2-判定模块；100-高压主汽门阀壳。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
目前，对于铸钢材质的金属部件、异型件等，难以通过超声波无损探伤技术准确判定裂纹深度。1)对于铸钢材质的部件，内部不可避免存在铸造工艺带来的晶粒粗大、成分偏析、砂眼、夹杂等缺陷，采用超声波无损探伤技术时，上述缺陷造成严重的背景噪声，与裂纹等超标缺陷的反射信号混为一体，难以判别出真正的裂纹反射回波，容易造成误判、漏检等问题；2)对于异型结构的部件，在外部进行超声波探伤时，由于变截面处壁厚不均匀、晶粒大小分布不均、结构形式改变等因素造成端角反射、背景噪声等回波信号，难以判定是否存在裂纹缺陷。
为精确估算裂缝深度范围，技术人员通过有限元方法对调峰机组典型高温承压通流金属部件的应力场进行研究时发现，在部件内表面施加循环变化的温度场和压应力时，沿着壁厚方向的应力分布具有普遍的应力分布谷点特征，该特征的形成主要是部件内外壁温度变化不同步造成的温差应力。由于设备内表面承受了最高的工作温度和压力，因此设备内壁发生开裂的概率更大一些。本发明实施例中以火电机组的高压主汽门阀壳100为例进行说明，见图2所示。在图中模型建立垂直内壁指向壁厚方向的矢量路径(如图2中箭头X所示)，用以研究部件的沿着壁厚方向的应力分布特征。
实施例1
图1示意性示出了根据本申请实施例的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法的流程示意图。如图1所示，在本实施例中，提供了一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法，所述方法包括：
S1、在目标部件的侧壁内表面施加循环变化的温度场和压应力，如图4所示，图4中，其横轴为时间左侧纵轴表示温度，右侧纵轴表示压力。预测目标部件的开裂深度范围，包括：
S101、以所述目标部件的内壁为原点沿壁厚方向建立径向坐标轴(如图2和图3所示)，用所述径向坐标轴上的坐标点代表所述侧壁厚度方向上的位置点，所述坐标点的值为对应位置点距所述原点的距离；
如图3所示，以目标部件的内壁为原点，沿壁厚方向(径向)由内指向外建立径向坐标轴。径向坐标轴上的每一个坐标点都代表着侧壁厚度方向上的一个具体的位置点，以内壁为起点，侧壁厚度方向上距离起点的位置则对应坐标点的值，因此径向坐标轴的长度取值范围为0～目标部件的侧壁厚度值。
S102、截取所述目标部件的一运行时间段作为边界条件；
S103、检测所述各坐标点在所述运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值；
具体的，以某一个坐标点(对应其在侧壁上的具体位置)为例：
采样所述运行时间段内的多个时刻点；示例性的，如图5所示，从0～3121s内，共采样了27个时刻点。
计算所述某一坐标点在各所述时刻点上的应力值，即每个时刻点对应一个应力值，图5中，则是1个坐标点对应27个不同时刻的应力值。
从计算得到的各应力值中选出坐标点(对应其在侧壁上的具体位置)上的最大应力值和最小应力值，具体可通过比较、排序的方式获取。
S104、基于所述各坐标点及其对应的最大应力值和最小应力值，计算各坐标点对应的交变应力值，交变应力是疲劳裂纹萌生和扩展的驱动力。
具体的，所述交变应力值的计算方法包括：
将对应坐标点的最大应力值与最小应力值的差值作为该坐标点对应的交变应力值。(即，利用步骤S103中获得的坐标点x上的最大应力值减去该坐标点x上的最小应力值，即为坐标点x上的交变应力值。
S105、取最小交变应力值对应的坐标点的值A，作为目标部件的开裂深度上限值，求得所述目标部件的开裂深度范围为[0，A]。具体的，由于内壁(径向坐标轴上的原点坐标，其值为0)至谷点(其值为A)深度范围内是疲劳应力最大的区域，也是最容易产生疲劳裂纹的区域，该区域产生的疲劳裂纹在指向内表面方向逐渐增大的驱动力作用下，优先向内壁方向扩展。因此峰谷点对于疲劳裂纹的产生和扩展客观上起到了屏障的作用，可以据此判定部件在调峰工况下运行产生的内表面裂纹，其开裂深度通常不大于峰谷点的深度。
具体的，所述最小交变应力值的获取方法包括：
绘制交变应力曲线，包括以下步骤：
构建以所述径向坐标轴为横轴、应力值为纵轴的直角坐标系；(示例性的，如图5所示)
在所述直角坐标系中，连接所述各坐标点对应的交变应力值绘制交变应力曲线；示例性的如图5所示
取所述交变应力曲线的谷点对应的应力值即为所述最小交变应力值。图5中，谷点的对应的横坐标为39mm(对应A值)，纵坐标为8MPa(等效应力)。
进一步的，若将所有坐标点对应的最大应力值采用光滑的曲线进行连接，则形成的曲线即为最大应力曲线；若将所有坐标点对应的最小应力值采用光滑的曲线进行连接，则形成的曲线即为最小应力曲线(如图5所示)。最大应力曲线和最小应力曲线则可视为步骤S102中边界条件的直观表达。
所述方法还包括：
S2、根据所述开裂深度范围及所述目标部件的物理性质和/或化学性质，综合判定目标部件的可修复性。
对于某火电机组高温承压金属设备，已知其规格尺寸、材质和运行工况条件，在检修过程中，发现其内壁存在裂纹时，则根据上述步骤S1推测裂纹深度，结合该设备金属材料的金相组织、硬度等检测值，综合判定该设备的可修复性，制定相应的修复技术方案，并可估算相应的施工成本和工期。
例如，当检测到裂纹可能已发展至接近穿透侧壁的深度，若要进行修补，则挖除裂纹和补焊的工作量将会非常巨大，在机组有限的检修工期内难以完成修复工作，此时则认为目标部件不可修复。
实施例2
本实施例提供一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置，如图6所示，所述装置包括：预估模块1，用于在目标部件的侧壁内表面施加循环变化的温度场和压应力，预测目标部件的开裂深度范围；所述预估模块1包括：数据模型单元11，用于以所述目标部件的内壁为原点沿壁厚方向建立径向坐标轴，用所述径向坐标轴上的坐标点代表所述侧壁厚度方向上的位置点，所述坐标点的值为对应位置点距所述原点的距离；边界条件单元12，用于截取所述目标部件的一运行时间段作为边界条件；获取单元13，用于获取所述各坐标点在所述运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值；计算单元14，用于基于所述各坐标点及其对应的最大应力值和最小应力值，计算各坐标点对应的交变应力值；结果输出单元15，用于取最小交变应力值对应的坐标点的值A，作为目标部件的开裂深度上限值，求得所述目标部件的开裂深度范围为[0，A]。所述装置还包括：判定模块2，用于根据所述开裂深度范围及所述目标部件的物理性质和/或化学性质，综合判定目标部件的可修复性。
本实施例中，所述获取单元13包括：采样子单元，用于采样所述运行时间段内的多个时刻点；检测子单元，用于检测所述坐标点在各所述时刻点上的应力值；比较子单元，用于从检测得到的各应力值中选出坐标点上的最大应力值和最小应力值。
本实施例中，所述结果输出单元15包括：交变应力曲线绘制单元：用于绘制交变应力曲线，包括以下步骤：构建以所述径向坐标轴为横轴、应力值为纵轴的直角坐标系；在所述直角坐标系中，连接所述各坐标点对应的交变应力值绘制交变应力曲线；取所述交变应力曲线的谷点对应的应力值即为所述最小交变应力值；所述交变应力值的计算方法包括：将对应坐标点的最大应力值与最小应力值的差值作为该坐标点对应的交变应力值。
本实施例提供的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置包括处理器和存储器，上述预估模块、判定模块等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序模块中实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现对调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本申请实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器A01、网络接口A02、存储器(图中未示出)和数据库(图中未示出)。其中，该计算机设备的处理器A01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器A03和非易失性存储介质A04。该非易失性存储介质A04存储有操作系统B01、计算机程序B02和数据库(图中未示出)。该内存储器A03为非易失性存储介质A04中的操作系统B01和计算机程序B02的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定数据。该计算机设备的网络接口A02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序B02被处理器A01执行时以实现一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，本申请提供的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图7所示的计算机设备上运行。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法，其特征在于，所述方法包括：
在目标部件的侧壁内表面施加循环变化的温度场和压应力，预测目标部件的开裂深度范围，包括：
以所述目标部件的内壁为原点沿壁厚方向建立径向坐标轴，用所述径向坐标轴上的坐标点代表所述侧壁厚度方向上的位置点，所述坐标点的值为对应位置点距所述原点的距离；
截取所述目标部件的一运行时间段作为边界条件；
获取所述各坐标点在所述运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值；
基于所述各坐标点及其对应的最大应力值和最小应力值，计算各坐标点对应的交变应力值；
取最小交变应力值对应的坐标点的值A，作为目标部件的开裂深度上限值，求得所述目标部件的开裂深度范围为[0，A]；
所述方法还包括：
根据所述开裂深度范围及所述目标部件的物理性质和/或化学性质，判定目标部件的可修复性。
2.根据权利要求1所述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法，其特征在于，所述获取所述各坐标点在所述运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值，包括：
采样所述运行时间段内的多个时刻点；
检测所述坐标点在各所述时刻点上的应力值；
从坐标点在各所述时刻点上的应力值中选出该坐标点上的最大应力值和最小应力值。
3.根据权利要求1所述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法，其特征在于，所述交变应力值的计算方法包括：
将坐标点的最大应力值与最小应力值的差值作为该坐标点对应的交变应力值。
4.根据权利要求3所述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法，其特征在于，所述最小交变应力值的获取方法包括：
绘制交变应力曲线，包括以下步骤：
构建以所述径向坐标轴为横轴、应力值为纵轴的直角坐标系；
在所述直角坐标系中，连接所述各坐标点对应的交变应力值绘制交变应力曲线；
取所述交变应力曲线的谷点对应的应力值作为所述最小交变应力值。
5.根据权利要求1所述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法，其特征在于，所述目标部件的物理性质包括：目标部件的金相组织和硬度。
6.一种调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置，其特征在于，所述装置包括：
预估模块，用于在目标部件的侧壁内表面施加循环变化的温度场和压应力，预测目标部件的开裂深度范围；
所述预估模块包括：
数据模型单元，用于以所述目标部件的内壁为原点沿壁厚方向建立径向坐标轴，用所述径向坐标轴上的坐标点代表所述侧壁厚度方向上的位置点，所述坐标点的值为对应位置点距所述原点的距离；
边界条件单元，用于截取所述目标部件的一运行时间段作为边界条件；
获取单元，用于获取所述各坐标点在所述运行时间段内所受到的最大应力值和最小应力值；
计算单元，用于基于所述各坐标点及其对应的最大应力值和最小应力值，计算各坐标点对应的交变应力值；
结果输出单元，用于取最小交变应力值对应的坐标点的值A，作为目标部件的开裂深度上限值，求得所述目标部件的开裂深度范围为[0，A]；
所述装置还包括：
判定模块，用于根据所述开裂深度范围及所述目标部件的物理性质和/或化学性质，判定目标部件的可修复性。
7.根据权利要求6所述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置，其特征在于，所述获取单元包括：
采样子单元，用于采样所述运行时间段内的多个时刻点；
检测子单元，用于检测所述坐标点在各所述时刻点上的应力值；
比较子单元，用于从坐标点在各所述时刻点上的应力值中选出该坐标点上的最大应力值和最小应力值。
8.根据权利要求6所述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定装置，其特征在于，所述结果输出单元包括：
交变应力曲线绘制单元，用于绘制交变应力曲线，包括以下步骤：
构建以所述径向坐标轴为横轴、应力值为纵轴的直角坐标系；
在所述直角坐标系中，连接所述各坐标点对应的交变应力值绘制交变应力曲线；
取所述交变应力曲线的谷点对应的应力值作为所述最小交变应力值；
所述计算单元采用以下计算方法计算各坐标点对应的交变应力值：
将对应坐标点的最大应力值与最小应力值的差值作为该坐标点对应的交变应力值。
9.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至5中任一项所述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法。
10.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行根据权利要求1至5中任一项所述的调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法。
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|---|---|---|---|
| CN202211414020.4A CN115712998A (zh) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202211414020.4A CN115712998A (zh) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN115712998A true CN115712998A (zh) | 2023-02-24 |
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| CN202211414020.4A Pending CN115712998A (zh) | 2022-11-11 | 2022-11-11 | 调峰机组金属通流部件内壁开裂的可修复性判定方法 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102778404A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-11-14 | 中国人民解放军空军工程大学 | 基于材料r曲线的金属结构疲劳裂纹扩展寿命预测方法 |
| US20130006543A1 (en) * | 2010-04-07 | 2013-01-03 | Shunji Hiwatashi | Fracture determination method, fracture determination apparatus, program, and computer readable recording medium |
| US20210017857A1 (en) * | 2019-07-15 | 2021-01-21 | Saudi Arabian Oil Company | Wellbore Stability Prediction |
| US20210340857A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | Saudi Arabian Oil Company | Method for automated crack detection and analysis using ultrasound images |
| CN114964118A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-30 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 管道凹陷检测方法、处理器和管道凹陷识别装置 |
-
2022
- 2022-11-11 CN CN202211414020.4A patent/CN115712998A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130006543A1 (en) * | 2010-04-07 | 2013-01-03 | Shunji Hiwatashi | Fracture determination method, fracture determination apparatus, program, and computer readable recording medium |
| CN102778404A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-11-14 | 中国人民解放军空军工程大学 | 基于材料r曲线的金属结构疲劳裂纹扩展寿命预测方法 |
| US20210017857A1 (en) * | 2019-07-15 | 2021-01-21 | Saudi Arabian Oil Company | Wellbore Stability Prediction |
| US20210340857A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | Saudi Arabian Oil Company | Method for automated crack detection and analysis using ultrasound images |
| CN114964118A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-30 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 管道凹陷检测方法、处理器和管道凹陷识别装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李烨;陈啸远;万瑜;陈骞;: "基于有限元计算的主蒸汽管道弯头焊缝的修前诊断分析", 焊接技术, no. 1, 20 October 2020 (2020-10-20), pages 164 - 168 * |
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