RU162551U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL Download PDF

Info

Publication number
RU162551U1
RU162551U1 RU2015152297/28U RU2015152297U RU162551U1 RU 162551 U1 RU162551 U1 RU 162551U1 RU 2015152297/28 U RU2015152297/28 U RU 2015152297/28U RU 2015152297 U RU2015152297 U RU 2015152297U RU 162551 U1 RU162551 U1 RU 162551U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
superheater
superheater pipes
pipes
processor unit
determining
Prior art date
Application number
RU2015152297/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Богачев
Константин Константинович Крейцер
Татьяна Павловна Пшеченкова
Галина Алексеевна Урусова
Мария Александровна Шумовская
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт"
Priority to RU2015152297/28U priority Critical patent/RU162551U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU162551U1 publication Critical patent/RU162551U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/32Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces
    • G01N3/34Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying repeated or pulsating forces generated by mechanical means, e.g. hammer blows

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Прибор для определения полного и остаточного ресурса выполненных из аустенитной стали пароперегревательных труб, содержащий:процессорный блок с клеммными разъёмами для подключения выносного ферритометрического наконечника и выносного ультразвукового толщиномера;соединенные с указанным процессорным блоком клавиатуру для ввода необходимых дополнительных величин, а также данных необходимых измерений штатными измерительными средствами электростанции и дисплей для визуализации вводимых и выходных данных;причём указанный процессорный блок включает в себя:процессорный узел для определения эквивалентной эксплуатационной температуры наружной поверхности пароперегревательных труб по данным измерений с помощью указанного выносного ферритометрического наконечника среднемассовой концентрации ферритной фазы в металле на наружной поверхности пароперегревательной трубы и с помощью штатного кислородомера концентрации кислорода в дымовых газах, в соответствии с соотношением:где Т- эквивалентная температура, К; с- среднемассовая концентрация ферритной фазы в металле на наружной поверхности пароперегревательных труб, %; с- усредненное значение концентрации кислорода в омывающей пароперегреватель газовой среде, кг/м; R=8,314 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная; А, В, С - определяемые экспериментально константы, зависящие от марки аустенитной стали;процессорный узел для определения приведенного механического напряжения в металле пароперегревательных труб по данным измерения с помощью указанного выносного ультразвукового толщиномера остаточной толщины стенки трубы и известному исходному значению нA device for determining the total and residual life of steam superheater pipes made of austenitic steel, comprising: a processor unit with terminal sockets for connecting a remote ferritometric tip and a remote ultrasonic thickness gauge; a keyboard connected to the indicated processor unit for entering the necessary additional values, as well as necessary measurement data using regular measuring power plant means and a display for visualizing input and output data; moreover, the specified processor The unit includes: a processor unit for determining the equivalent operating temperature of the outer surface of the superheater pipes according to the measurements using the specified remote ferritometric tip of the mass-average concentration of ferrite phase in the metal on the outer surface of the superheater and using a standard oxygen meter of the concentration of oxygen in flue gases, in accordance with the ratio: where T is the equivalent temperature, K; c is the mass-average concentration of the ferrite phase in the metal on the outer surface of the superheater pipes,%; c - the average value of the oxygen concentration in the gas medium washing the superheater, kg / m; R = 8.314 J / (mol · K) is the universal gas constant; A, B, C are experimentally determined constants depending on the grade of austenitic steel; a processor unit for determining the reduced mechanical stress in the metal of superheater pipes according to the measurement data using the specified external ultrasonic thickness gauge of the residual pipe wall thickness and the known initial value n

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована на тепловых электростанциях для мониторинга прочности выполненных из аустенитных сталей пароперегревательных труб.The utility model relates to the field of power engineering and can be used in thermal power plants to monitor the strength of superheater pipes made of austenitic steels.

Уровень техникиState of the art

Пароперегревательные трубы современных паровых котлов тепловых электростанций находятся под воздействием высоких температур и давлений, в связи с чем выполняются из жаропрочных аустенитных сталей.Steam superheater pipes of modern steam boilers of thermal power plants are exposed to high temperatures and pressures, and therefore are made of heat-resistant austenitic steels.

Известен магнитный ферритометр для оценки температурного режима работы пароперегревательных котельных труб из аустенитных сталей (RU 2458379, G01N 27/72, 2012 [1]). Данный прибор позволяет определить одну из важных характеристик прочностного состояния пароперегревательной трубы, но далеко недостаточной для корректной оценки ее полного и остаточного ресурса работы.Known magnetic ferritometer for assessing the temperature of steam superheater boiler tubes made of austenitic steels (RU 2458379, G01N 27/72, 2012 [1]). This device allows you to determine one of the important characteristics of the strength state of a superheater pipe, but far from sufficient for a correct assessment of its full and residual life.

Известны ультразвуковые толщиномеры, позволяющие определить остаточную толщину стенки поработавшей пароперегревательной трубы (ГОСТ 28702-90. Контроль неразрушающий. Толщиномеры ультразвуковые. Общие технические требования [2]). Данная величина также является одной из важных, но недостаточных характеристик для корректной оценки указанных ресурсов.Ultrasonic thickness gauges are known that make it possible to determine the residual wall thickness of an activated steam superheater pipe (GOST 28702-90. Non-destructive testing. Ultrasonic thickness gauges. General technical requirements [2]). This value is also one of the important, but insufficient characteristics for the correct assessment of these resources.

Известна расчетная методика определения остаточного ресурса пароперегревательных труб по ряду измеренных характеристик, включая данные металлографических исследований вырезанных образцов труб, и экспериментально найденных математических соотношений для конкретной аустенитной стали (Методика определения остаточного ресурса пароперегревателей из стали марки ДИ59 / Богачев В.А. и др. // Электрические станции, 2015, №5, с. 16-20 [3]).A known calculation method for determining the residual life of superheater pipes by a number of measured characteristics, including data from metallographic studies of cut pipe samples, and experimentally found mathematical relationships for a specific austenitic steel (Method for determining the residual resource of superheaters from steel DI59 / Bogachev V.A. et al. / / Electric stations, 2015, No. 5, pp. 16-20 [3]).

Изучение уровня техники не выявило информации о приборах для определения полного и остаточного ресурса выполненных из аустенитной стали пароперегревательных труб. Таким образом, по данным заявителя прототип заявляемой полезной модели отсутствует.The study of the prior art did not reveal information about the devices for determining the total and residual life of superheater pipes made of austenitic steel. Thus, according to the applicant, a prototype of the claimed utility model is missing.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей полезной модели является оперативная достоверная оценка полного и остаточного ресурса пароперегревательных труб с исключением разрушающих методов контроля, а техническим результатом - создание прибора, способного производить необходимые измерения методами неразрушающего контроля, запоминать данные указанных измерений и оперативно выдавать с приемлемой точностью значения полного и остаточного ресурса пароперегревательных труб из аустенитной стали.The objective of the utility model is an operative reliable assessment of the total and residual life of superheater pipes with the exception of destructive testing methods, and the technical result is the creation of a device capable of making the necessary measurements using non-destructive testing methods, to memorize the data of these measurements and to promptly give the acceptable and full values of the total and residual resource of superheater austenitic steel pipes.

Решение указанной задачи путем достижения указанного технического результата обеспечивается тем, чтоThe solution of this problem by achieving the specified technical result is ensured by the fact that

создан прибор для определения полного и остаточного ресурса выполненных из аустенитной стали пароперегревательных труб, содержащий:A device was created for determining the total and residual life of superheater pipes made of austenitic steel, containing:

процессорный блок с клеммными разъемами для подключения выносного ферритометрического наконечника и выносного ультразвукового толщиномера;a processor unit with terminal sockets for connecting a remote ferrite tip and a remote ultrasonic thickness gauge;

соединенные с указанным процессорным блоком клавиатуру для ввода необходимых дополнительных величин, а также данных необходимых измерений штатными измерительными средствами электростанции и дисплей для визуализации вводимых и выходных данных;a keyboard connected to the indicated processor unit for inputting the necessary additional values, as well as data of necessary measurements with the standard measuring means of the power station and a display for visualizing input and output data;

причем указанный процессорный блок включает в себя:moreover, the specified processor unit includes:

процессорный узел для определения эквивалентной эксплуатационной температуры наружной поверхности пароперегревательных труб по данным измерений с помощью указанного выносного ферритометрического наконечника среднемассовой концентрации ферритной фазы в металле на наружной поверхности пароперегревательной трубы и с помощью штатного кислородомера концентрации кислорода в дымовых газах, в соответствии с соотношением:a processor unit for determining the equivalent operating temperature of the outer surface of the superheater pipes according to measurements using the specified remote ferritometric tip of the mass-average concentration of ferrite phase in the metal on the outer surface of the superheater and using a standard oxygen meter for the concentration of oxygen in flue gases, in accordance with the ratio:

Figure 00000010
Figure 00000010

где Тэкв - эквивалентная температура, К; сф - среднемассовая концентрация ферритной фазы в металле на наружной поверхности пароперегревательных труб, %; сО - усредненное значение концентрации кислорода в омывающей пароперегреватель газовой среде, кг/м3; R=8,314 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная; А, В, С - определяемые экспериментально константы, зависящие от марки аустенитной стали;where T equiv - equivalent temperature, K; with f - the mass-average concentration of the ferritic phase in the metal on the outer surface of the superheater pipes,%; with O - the average value of the oxygen concentration in the gas medium washing the superheater, kg / m 3 ; R = 8.314 J / (mol · K) is the universal gas constant; A, B, C - experimentally determined constants depending on the grade of austenitic steel;

процессорный узел для определения приведенного механического напряжения в металле пароперегревательных труб по данным измерения с помощью указанного выносного ультразвукового толщиномера остаточной толщины стенки трубы и известному исходному значению номинального внутреннего диаметра указанных труб, а также известному значению избыточного давления пара на входе в них, в соответствии с соотношением:a processor unit for determining the reduced mechanical stress in the metal of superheater pipes according to the measurement data using the specified external ultrasonic thickness gauge of the residual pipe wall thickness and the known initial value of the nominal internal diameter of these pipes, as well as the known value of the excess steam pressure at the entrance to them, in accordance with the ratio :

Figure 00000011
Figure 00000011

где σ - приведенное напряжение в металле пароперегревательных труб, МПа; p - избыточное давление пара на входе в пароперегревательные трубы в базисном режиме работы по паспорту котла, МПа; dн - исходный номинальный внутренний диаметр пароперегревательных труб по паспорту котла, мм; sост - остаточная толщина стенки пароперегревательной трубы, мм;where σ is the reduced stress in the metal of superheater pipes, MPa; p is the excess steam pressure at the entrance to the superheater pipes in the basic mode of operation according to the boiler passport, MPa; d n - initial nominal internal diameter of superheater pipes according to the boiler passport, mm; s ost - residual wall thickness of the superheater pipe, mm;

определитель текущего времени с момента начала эксплуатации контролируемых пароперегревательных труб;a determinant of the current time from the moment the start of operation of the controlled steam superheater pipes;

процессорный узел для определения:processor node to determine:

полного ресурса указанных пароперегревательных труб в соответствии с соотношением:the full resource of these superheater pipes in accordance with the ratio:

Figure 00000012
Figure 00000012

где τп - полный ресурс пароперегревательных труб, ч;where τ p - the full resource of superheater pipes, h;

Figure 00000013
Figure 00000013

Е, F, G - определяемые экспериментально константы, зависящие от марки аустенитной стали; Кз - коэффициент запаса прочности;E, F, G - experimentally determined constants, depending on the grade of austenitic steel; K s - safety factor;

использованной доли указанного полного ресурса в соответствии с соотношением:used share of the specified full resource in accordance with the ratio:

Figure 00000014
Figure 00000014

где τэ - текущее время с начала эксплуатации контролируемых пароперегревательных труб, ч;where τ e is the current time since the start of operation of controlled superheater pipes, h;

доли остаточного ресурса в соответствии с соотношением:share of residual life in accordance with the ratio:

Figure 00000015
Figure 00000015

и остаточного ресурса указанных пароперегревательных труб в соответствии с соотношениями:and the residual life of these superheater pipes in accordance with the ratios:

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

где τост - остаточный ресурс надежной эксплуатации пароперегревательных труб, ч.where τ ost - residual life of reliable operation of superheater pipes, h

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков полезной модели и указанным техническим результатом заключается в следующем:A causal relationship between the totality of the essential features of a utility model and the specified technical result is as follows:

Наличие процессорного блока с клеммными разъемами для подключения выносного ферритометрического наконечника и выносного ультразвукового толщиномера позволяет измерить и ввести в прибор данные для определения эквивалентной эксплуатационной температуры наружной поверхности пароперегревательных труб и данные об остаточной толщине стенки пароперегревательной трубы, для определения приведенного механического напряжения в металле указанных труб.The presence of a processor unit with terminal sockets for connecting a remote ferrite tip and a remote ultrasonic thickness gauge allows you to measure and enter data into the device to determine the equivalent operating temperature of the outer surface of the superheater pipes and the residual wall thickness of the superheater pipe, to determine the reduced mechanical stress in the metal of these pipes.

Наличие клавиатуры позволяет вводить в процессорный блок прибора необходимых дополнительных величин, полученных от штатных измерительных средств электростанции или известных по паспортным данным и другим информационным источникам.The presence of the keyboard allows you to enter into the processor unit of the device the necessary additional values obtained from the standard measuring tools of the power station or known from the passport data and other information sources.

Наличие отдельных процессорных узлов для производства промежуточных и окончательных вычислений по заданным математическим соотношениям позволяет упростить прибор за счет его индивидуализации с исключением необходимости использования сложных процессоров универсального назначения.The presence of separate processor units for the production of intermediate and final calculations according to given mathematical relationships allows us to simplify the device due to its individualization with the exception of the need to use complex universal processors.

Определение основных понятийDefinition of basic concepts

Ферритометр - прибор для измерения концентрации ферритной фазы на наружной поверхности пароперегревательных труб [1].Ferritometer is a device for measuring the concentration of the ferrite phase on the outer surface of superheater pipes [1].

Ферритная фаза - содержание феррита в углеродистых (ферритовых сталях), а также в поверхностном слое пароперегревательных труб из аустенитных сталей вследствие образования такого слоя в процессе эксплуатации [1].Ferrite phase - the content of ferrite in carbon (ferrite steels), as well as in the surface layer of superheater pipes from austenitic steels due to the formation of such a layer during operation [1].

Ферритометрический наконечник - чувствительный элемент (датчик) ферритометраFerritometric tip - a sensitive element (sensor) of a ferritometer

[http://www.ntcexpert.ru/md/ferritometrv/769-ferritometr-mf51nc][http://www.ntcexpert.ru/md/ferritometrv/769-ferritometr-mf51nc]

Эквивалентная температура наружной поверхности пароперегревательных труб - расчетная температура, эквивалентная реальной эксплуатационной температуре, вызывающей аналогичные остаточные изменения наружного слоя указанной поверхности.Equivalent temperature of the outer surface of superheater pipes - design temperature equivalent to the actual operating temperature, causing similar residual changes in the outer layer of the specified surface.

Следовательно, приведенное напряжение - напряжение такого одноосного напряженного состояния, которое по условию перехода в пластическое состояние соответствует данному сложному напряженному состоянию. http://www.ktovdome.ru/58/369/103/11148.htmlTherefore, the reduced stress is the stress of such a uniaxial stress state, which, according to the condition of transition to a plastic state, corresponds to this complex stress state. http://www.ktovdome.ru/58/369/103/11148.html

Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing

На чертеже представлена блок-схема прибора согласно полезной модели.The drawing shows a block diagram of a device according to a utility model.

Условные обозначенияLegend

ВУЗТ - выносной ультразвуковой толщиномер;VUZT - remote ultrasonic thickness gauge;

ВФН - выносной ферритометрический наконечник;VFN - remote ferritometric tip;

ИТВ - измеритель текущего времени;ITV - current time meter;

КР - клеммный разъем;КР - terminal connector;

ПБ - процессорный блок;PB - processor unit;

ПТ - пароперегревательная труба;PT - superheater pipe;

УОП - узел оперативной памяти процессорного блока;UOP - the node of the RAM of the processor unit;

УОПН - узел ПБ для определения приведенного механического напряжения;UOPN - PB unit for determination of reduced mechanical stress;

УОР - узел ПБ для определения полного и остаточного ресурса ПТ;RBM - PB unit for determining the total and residual life of the PT;

УОЭТ - узел ПБ для определения ЭЭТ пароперегревательной трубы;UOET - PB unit for determining the EET of a superheater pipe;

ЭЭТ - эквивалентная эксплуатационная температура.EET is the equivalent operating temperature.

Расшифровка индексов параметровExplanation of parameter indices

з - запаса (коэффициент);h - stock (coefficient);

исп - использованная (доля);isp - used (share);

н - номинальное значение;n is the nominal value;

ост - остаточная (толщина) и остаточный (ресурс);ost - residual (thickness) and residual (resource);

п - полный (ресурс);p - full (resource);

ф - ферритная фаза;f - ferrite phase;

э - эксплуатации (начало);e - exploitation (beginning);

экв - эквивалентная (по условиям эксплуатации);equiv - equivalent (according to operating conditions);

О - кислорода (концентрация).O - oxygen (concentration).

Перечень позиций чертежаList of drawing items

10 - ПБ; 11,12 - КР; 13 - УОП; 14 - УОЭТ; 15 - УОПН; 16 - ИТВ; 17 - УОР; 20 - ВФН; 30 - ВУЗТ; 40 - клавиатура; 50 - дисплей.10 - PB; 11.12 - KR; 13 - OOP; 14 - UOET; 15 - OOPN; 16 - ITV; 17 - RBM; 20 - VFN; 30 - VUZT; 40 - keyboard; 50 - display.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Прибор согласно полезной модели для определения полного и остаточного ресурса выполненных из аустенитной стали пароперегревательных труб (ПТ) содержит:The device according to the utility model for determining the total and residual life of superheater pipes (PT) made of austenitic steel contains:

процессорный блок (ПБ) 10 с клеммными разъемами (КР) 11, 12 для подключения соответственно выносного ферритометрического наконечника (ВФН) 20 и выносного ультразвукового толщиномера (ВУЗТ) 30;a processor unit (PB) 10 with terminal sockets (КР) 11, 12 for connecting, respectively, a remote ferritometric tip (VFN) 20 and a remote ultrasonic thickness gauge (VUZT) 30;

соединенные с указанным ПБ 10 клавиатуру 40 для ввода необходимых дополнительных величин, а также данных необходимых измерений штатными измерительными средствами электростанции (не показаны) и дисплей 50 для визуализации вводимых и выходных данных.connected to the specified PB 10 keyboard 40 for entering the necessary additional values, as well as the data of the necessary measurements with the standard measuring means of the power plant (not shown) and a display 50 for visualizing the input and output data.

При этом ПБ 10 содержит:Moreover, PB 10 contains:

узел оперативной памяти (УОП) 13 для запоминания вводимой информации, узел (УОЭТ) 14 для определения эквивалентной эксплуатационной температуры (ЭЭТ) наружной поверхности ПТ по данным измерений с помощью указанного ВФН 20 среднемассовой концентрации ферритной фазы в металле на наружной поверхности ПТ и с помощью штатного кислородомера (не показан) концентрации кислорода в дымовых газах, в соответствии с соотношением:a random access memory unit (UOP) 13 for storing input information, a node (UET) 14 for determining the equivalent operating temperature (EET) of the outer surface of the PT according to measurements using the indicated WFN 20 of the mass-average concentration of the ferritic phase in the metal on the outer surface of the PT and using the standard an oxygen meter (not shown) the concentration of oxygen in flue gases, in accordance with the ratio:

Figure 00000018
Figure 00000018

где Tэкв - эквивалентная температура, К; сф - среднемассовая концентрация ферритной фазы в металле на наружной поверхности пароперегревательных труб, %; сО - усредненное значение концентрации кислорода в омывающей пароперегреватель газовой среде, кг/м3; R=8,314 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная; А, В, С - определяемые экспериментально константы, зависящие от марки аустенитной стали;where T eq is the equivalent temperature, K; with f - the mass-average concentration of the ferritic phase in the metal on the outer surface of the superheater pipes,%; with O - the average value of the oxygen concentration in the gas medium washing the superheater, kg / m 3 ; R = 8.314 J / (mol · K) is the universal gas constant; A, B, C - experimentally determined constants depending on the grade of austenitic steel;

узел (УОПН) 15 для определения приведенного механического напряжения в металле ПТ по данным измерения с помощью указанного ВУЗТ 30 остаточной толщины стенки трубы и известному исходному значению номинального внутреннего диаметра указанных труб, а также известному значению избыточного давления пара на входе в ПТ, в соответствии с соотношением:node (UOPN) 15 for determining the reduced mechanical stress in the metal of the PT according to the measurement using the specified VUZT 30 of the residual wall thickness of the pipe and the known initial value of the nominal inner diameter of these pipes, as well as the known value of the excess steam pressure at the inlet of the PT, in accordance with ratio:

Figure 00000019
Figure 00000019

где σ - приведенное напряжение в металле пароперегревательных труб, МПа; p - избыточное давление пара на входе в пароперегревательные трубы в базисном режиме работы по паспорту котла, МПа; dн - исходный номинальный внутренний диаметр пароперегревательных труб по паспорту котла, мм; sост - остаточная толщина стенки пароперегревательной трубы, мм;where σ is the reduced stress in the metal of superheater pipes, MPa; p is the excess steam pressure at the entrance to the superheater pipes in the basic mode of operation according to the boiler passport, MPa; d n - initial nominal internal diameter of superheater pipes according to the boiler passport, mm; s ost - residual wall thickness of the superheater pipe, mm;

измеритель текущего времени (ИТВ) 16 с момента начала эксплуатации контролируемых ПТ;current time meter (ITV) 16 from the moment of the start of operation of controlled transformer substations;

узел УОР 17 для определения:node RBM 17 to determine:

полного ресурса указанных ПТ в соответствии с соотношением:the full resource of the specified PT in accordance with the ratio:

Figure 00000020
Figure 00000020

где τп - полный ресурс пароперегревательных труб, ч;where τ p - the full resource of superheater pipes, h;

Figure 00000021
Figure 00000021

Е, F, G - определяемые экспериментально константы, зависящие от марки аустенитной стали; Кз - коэффициент запаса прочности;E, F, G - experimentally determined constants, depending on the grade of austenitic steel; K s - safety factor;

использованной доли указанного полного ресурса в соответствии с соотношением:used share of the specified full resource in accordance with the ratio:

Figure 00000022
Figure 00000022

где τэ - текущее время с начала эксплуатации контролируемых ПТ, ч; доли остаточного ресурса в соответствии с соотношением:where τ e is the current time from the beginning of the operation of controlled transformer substations, h share of residual life in accordance with the ratio:

Figure 00000023
Figure 00000023

и остаточного ресурса указанных ПТ в соответствии с соотношениями:and the residual life of the specified PT in accordance with the ratios:

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

где τост - остаточный ресурс надежной эксплуатации пароперегревательных труб, ч.where τ ost - residual life of reliable operation of superheater pipes, h

Работа прибора осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Для получения исходной информации о состоянии выполненных из аустенитной стали ПТ после каждого планового или аварийного останова котла с помощью ВФН 20, ВУЗТ 30, а также клавиатуры 40 в УОП 13 ПБ 10 вводят данные о среднемассовой концентрации ферритной фазы в металле на наружной поверхности ПТ, концентрации кислорода в омывающей пароперегреватель газовой среде (в дымовых газах), исходной и остаточной толщине стенки металла ПТ, избыточного давления пара на входе в них и других необходимых величин. Полученная информация поступает в узлы 14-16 ПБ 10 для определения промежуточных величин по соотношениям (1), (2), затем в УОР 17 для определения искомых значений полного ресурса, доли остаточного ресурса от полного и остаточного ресурса ПТ в часах. Полученные значения промежуточных и выходных величин высвечиваются на дисплее 50 прибора.To obtain initial information on the state of PT made of austenitic steel after each scheduled or emergency shutdown of the boiler using VFN 20, VUZT 30, and also the keyboard 40, data on the mass-average concentration of the ferrite phase in the metal on the outer surface of the PT, concentration are entered into the UOP 13 PB 10 oxygen in the gas medium washing the superheater (in flue gases), the initial and residual wall thickness of the metal PT, the excess vapor pressure at the inlet to them and other necessary quantities. The information received goes to nodes 14-16 of PB 10 to determine the intermediate values by the ratios (1), (2), then to RBM 17 to determine the desired values of the total resource, the fraction of the residual resource from the total and residual resource of the PT in hours. The obtained values of the intermediate and output values are displayed on the display 50 of the device.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Прибор согласно полезной модели отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и чертеже достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами на основании современного уровня техники в области теплоэнергетики.The device according to the utility model meets the condition of "industrial applicability". The essence of the technical solution is disclosed in the formula, description and drawing clearly enough for understanding and industrial implementation by appropriate specialists based on the current state of the art in the field of heat power engineering.

Claims (1)

Прибор для определения полного и остаточного ресурса выполненных из аустенитной стали пароперегревательных труб, содержащий:A device for determining the total and residual life of superheater pipes made of austenitic steel, containing: процессорный блок с клеммными разъёмами для подключения выносного ферритометрического наконечника и выносного ультразвукового толщиномера;a processor unit with terminal sockets for connecting a remote ferrite tip and a remote ultrasonic thickness gauge; соединенные с указанным процессорным блоком клавиатуру для ввода необходимых дополнительных величин, а также данных необходимых измерений штатными измерительными средствами электростанции и дисплей для визуализации вводимых и выходных данных;a keyboard connected to the indicated processor unit for inputting the necessary additional values, as well as data of necessary measurements with the standard measuring means of the power station and a display for visualizing input and output data; причём указанный процессорный блок включает в себя:moreover, the specified processor unit includes: процессорный узел для определения эквивалентной эксплуатационной температуры наружной поверхности пароперегревательных труб по данным измерений с помощью указанного выносного ферритометрического наконечника среднемассовой концентрации ферритной фазы в металле на наружной поверхности пароперегревательной трубы и с помощью штатного кислородомера концентрации кислорода в дымовых газах, в соответствии с соотношением:a processor unit for determining the equivalent operating temperature of the outer surface of the superheater pipes according to measurements using the specified remote ferritometric tip of the mass-average concentration of ferrite phase in the metal on the outer surface of the superheater and using a standard oxygen meter for the concentration of oxygen in flue gases, in accordance with the ratio: T э к в = B R ln [ ( c ф А c O ) 2 τ C ] , ( 1 )
Figure 00000001
T uh to at = - B R ln [ ( c f BUT c O ) 2 τ - C ] , ( one )
Figure 00000001
где Тэкв - эквивалентная температура, К; сф - среднемассовая концентрация ферритной фазы в металле на наружной поверхности пароперегревательных труб, %; со - усредненное значение концентрации кислорода в омывающей пароперегреватель газовой среде, кг/м3; R=8,314 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная; А, В, С - определяемые экспериментально константы, зависящие от марки аустенитной стали;where T equiv - equivalent temperature, K; with f - the mass-average concentration of the ferritic phase in the metal on the outer surface of the superheater pipes,%; with about - the average value of the oxygen concentration in the gas medium washing the superheater, kg / m 3 ; R = 8.314 J / (mol · K) is the universal gas constant; A, B, C - experimentally determined constants depending on the grade of austenitic steel; процессорный узел для определения приведенного механического напряжения в металле пароперегревательных труб по данным измерения с помощью указанного выносного ультразвукового толщиномера остаточной толщины стенки трубы и известному исходному значению номинального внутреннего диаметра указанных труб, а также известному значению избыточного давления пара на входе в них, в соответствии с соотношением:a processor unit for determining the reduced mechanical stress in the metal of superheater pipes according to the measurement data using the specified external ultrasonic thickness gauge of the residual pipe wall thickness and the known initial value of the nominal internal diameter of these pipes, as well as the known value of the excess steam pressure at the entrance to them, in accordance with the ratio :
Figure 00000002
Figure 00000002
где σ - приведенное напряжение в металле пароперегревательных труб, МПа; p - избыточное давление пара на входе в пароперегревательные трубы в базисном режиме работы по паспорту котла, МПа; dн - исходный номинальный внутренний диаметр пароперегревательных труб по паспорту котла, мм; sост - остаточная толщина стенки пароперегревательной трубы, мм;where σ is the reduced stress in the metal of superheater pipes, MPa; p is the excess steam pressure at the entrance to the superheater pipes in the basic mode of operation according to the boiler passport, MPa; d n - initial nominal internal diameter of superheater pipes according to the boiler passport, mm; s ost - residual wall thickness of the superheater pipe, mm; измеритель текущего времени с момента начала эксплуатации контролируемых пароперегревательных труб;current time meter since the start of operation of controlled steam superheater pipes; процессорный узел для определения:processor node to determine: полного ресурса указанных пароперегревательных труб в соответствии с соотношением:the full resource of these superheater pipes in accordance with the ratio:
Figure 00000003
Figure 00000003
где τп - полный ресурс пароперегревательных труб, ч;where τ p - the full resource of superheater pipes, h;
Figure 00000004
Figure 00000004
Е, F, G - определяемые экспериментально константы, зависящие от марки аустенитной стали; Кз - коэффициент запаса прочности;E, F, G - experimentally determined constants, depending on the grade of austenitic steel; K s - safety factor; использованной доли указанного полного ресурса в соответствии с соотношением:used share of the specified full resource in accordance with the ratio:
Figure 00000005
Figure 00000005
где τэ - текущее время с начала эксплуатации контролируемых пароперегревательных труб, ч;where τ e is the current time since the start of operation of controlled superheater pipes, h; доли остаточного ресурса в соответствии с соотношением:share of residual life in accordance with the ratio:
Figure 00000006
Figure 00000006
и остаточного ресурса указанных пароперегревательных труб в соответствии с соотношениями:and the residual life of these superheater pipes in accordance with the ratios:
Figure 00000007
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000008
где τост - остаточный ресурс надежной эксплуатации пароперегревательных труб, ч.
Figure 00000009
where τ ost - residual life of reliable operation of superheater pipes, h
Figure 00000009
RU2015152297/28U 2015-12-14 2015-12-14 DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL RU162551U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152297/28U RU162551U1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152297/28U RU162551U1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU162551U1 true RU162551U1 (en) 2016-06-20

Family

ID=56132377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015152297/28U RU162551U1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU162551U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690047C2 (en) * 2017-09-05 2019-05-30 Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ" (Фонд "Энергия без границ") Device for nondestructive inspection of steam superheating pipes from austenitic steel with determination of their full and residual life

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690047C2 (en) * 2017-09-05 2019-05-30 Фонд поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности "Энергия без границ" (Фонд "Энергия без границ") Device for nondestructive inspection of steam superheating pipes from austenitic steel with determination of their full and residual life

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190113417A1 (en) Method for acquiring thermal efficiency of a boiler
TW200807447A (en) Steam generator mapping system
JP5380219B2 (en) Method for estimating metal temperature and life of boiler heat transfer tubes
Kim et al. In-situ creep testing capability for the advanced test reactor
RU162551U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL
KR101174280B1 (en) Tube defects monitoring method during post weld heat treatment for nuclear steam generator
JP2013122411A (en) Pipe creep life evaluation method
Parool et al. An η‐compliance method to estimate the J‐Δa curve for pipes with a circumferential surface crack
Holt et al. Application of probabilistic modelling to the lifetime management of nuclear boilers in the creep regime: Part 1
Dundulis et al. Numerical and experimental investigation of low cycle fatigue behaviour in P91 steel
CN106092351A (en) nuclear power station pipeline inner wall temperature measuring method and device
Kumar et al. Effect of steamside oxidation and fireside corrosion degradation processes on creep life of service exposed boiler tubes
CN106596861A (en) Offshore generating host flue gas amount measuring and calculating method
JP4464548B2 (en) Method for analyzing surface crack depth of metal members
RU2690047C2 (en) Device for nondestructive inspection of steam superheating pipes from austenitic steel with determination of their full and residual life
RU2234079C2 (en) Method and device for determination of remaining service life of thin-walled envelopes made from reservoir and pipe steels
JP2000234986A (en) System and method for evaluating crack development
RU2458339C1 (en) Magnetic ferrite meter for determining equivalent operating temperature of outer surface of steam superheating tubes made from austenitic steel for shutdown boiler
Kontermann et al. On the Evaluation and Consideration of Fracture Mechanical Notch Support Within a Creep-Fatigue Lifetime Assessment
RU2571018C2 (en) Method to determine pipeline service life
JP2013228119A (en) Method and device for diagnosis of crack and damage of boiler heat transfer tube
CN111919104A (en) Method for evaluating remaining life of piping
Lawton High-temperature low-cycle fatigue: A summary of industry and code work: A discussion of the cooperative-research efforts in the field of high-temperature low-cycle fatigue by the Pressure Vessel Research Committee, the Metals Properties Council and industry as applied to ASME Code activities
Farrell et al. Crack growth monitoring on industrial plant using established electrical resistance scanner technology
JP4107428B2 (en) Nitrate stress corrosion cracking diagnosis method for carbon steel and low alloy steel materials