Chào mừng khách hàng!

Thành viên

Trợ giúp

Xi'an Pilot Test Measurement and Control Technology Co., Ltd
Nhà sản xuất tùy chỉnh

Sản phẩm chính:

instrumentb2b>Bài viết

Xi'an Pilot Test Measurement and Control Technology Co., Ltd

  • Thông tin E-mail

    56521221@qq.com

  • Điện thoại

  • Địa chỉ

    Số 2 đường Thượng Lâm, thành phố Tây An

Liên hệ bây giờ
Tuổi thọ còn lại của tàu áp suất nhiệt độ cao
Ngày:2025-03-24Đọc:2

 Nghiên cứu về bình áp suất nhiệt độ cao hiện vẫn chưa đầy đủ, và các ứng dụng trong công nghiệp đã có lịch sử trong nhiều thập kỷ, trước đây được thiết kế và đưa vào sản xuất bình áp suất nhiệt độ cao hầu hết là bảo thủ, vì vậy bây giờ giao diện công nghiệp đối với một số lượng lớn "dịch vụ vượt thời hạn" của bình áp suất nhiệt độ cao, thời gian sử dụng của nó vượt quá 105h, những bình áp lực này có thể tiếp tục phục vụ an toàn hay không, là một mối quan tâm phổ biến trong ngành công nghiệp. Mặt khác, cũng có một số thùng chứa mới hơn, mặc dù tuổi thọ thiết kế chưa đến, nhưng các vết nứt đã được phát hiện trong quá trình kiểm tra định kỳ, trong trường hợp này, còn bao nhiêu tuổi thọ còn lại và liệu có cần hàn hay không, cũng là mối quan tâm của các kỹ sư.

 Vấn đề tuổi thọ còn lại có thể được chia thành hai loại: loại thứ nhất là không tìm thấy vết nứt vĩ mô nhưng vật liệu đã được sử dụng trong một thời gian dài (ở nhiệt độ cao và căng thẳng), nó có thể kéo dài bao lâu; Loại thứ hai là các vết nứt vĩ mô được tìm thấy, tốc độ mở rộng của vết nứt là bao nhiêu và còn bao nhiêu thời gian để đạt đến kích thước quan trọng.

(I) Vật liệu không tìm thấy vết nứt vĩ mô

 Đối với vật liệu này, NDT là bất lực. Kim loại bề mặt cũng không nhất thiết phải đại diện cho toàn bộ điều kiện bên trong của vật liệu, do đó, thường phải lấy mẫu để phân tích.

Sau khi lấy mẫu, cách trung thực nhất là làm lại thử nghiệm leo hoặc thử nghiệm kéo dài. Nhưng loại thử nghiệm này kéo dài, không giải quyết được vấn đề cấp bách cần quyết định về mặt kỹ thuật, ví dụ, phải quyết định có nên thay thế trong lần đại tu tiếp theo hay không. Phương pháp thử nghiệm tăng tốc đã được áp dụng rất sớm về mặt kỹ thuật, tức là tăng nhiệt độ thử nghiệm và mức độ ứng suất, sau đó ngoại suy đến nhiệt độ làm việc và mức độ ứng suất làm việc. Công thức đầu tiên được sử dụng rộng rãi là công thức ngoại suy tham số được đề xuất bởi Larson-Miller vào những năm 1950:

image.png

Nếu thí nghiệm ở nhiệt độ cao hơn và ứng suất cao hơn, đường cong quan hệ P(s) với s có thể được ngoại suy đến nhiệt độ thấp hơn và ứng suất thấp hơn để tính JR.

Do phương pháp Larson-Miller chưa hoàn thiện, trong ba thập kỷ qua, một số lượng đáng kể các học giả đã phát triển các phương pháp ngoại suy tham số khác nhau, mục tiêu chung là ngoại suy thông qua các thử nghiệm tăng tốc để ngoại suy dữ liệu tuổi thọ cần thời gian thử nghiệm dài, nhiệt độ hoạt động thực tế và ứng suất làm việc, đối với các vật liệu đã qua sử dụng, đó là ước tính tuổi thọ còn lại.

 Ngoài các ngoại suy tham số, có một số phương pháp khác để ước tính tuổi thọ còn lại, chẳng hạn như "phương pháp ứng suất bên trong creep", v.v.

(2) Phát hiện các vết nứt vĩ mô

 Nếu vết nứt vĩ mô được tìm thấy trong một số bộ phận của thùng chứa hoặc đường ống sau khi phát hiện ra vết nứt, thì bản chất của vấn đề đã thay đổi và đi vào phạm vi cơ học gãy nhiệt độ cao.

Đầu tiên là hiểu được tốc độ mở rộng của vết nứt leo và liên kết nó với một tham số cơ học phá vỡ thích hợp.

Ban đầu vào đầu những năm 1970, Vương quốc Anh đã tiến hành thử nghiệm mở rộng vết nứt leo với cùng một vật liệu cho các tai nạn xảy ra trong nhà máy điện do sự mở rộng của vết nứt leo và phát hiện ra sự hiện diện của một số lượng lớn các vết nứt. Siverns và Price đề xuất quy nạp dữ liệu bằng yếu tố cường độ ứng suất K, với công thức:

image.png

Các nghiên cứu sau đó đã chỉ ra rằng K được sử dụng để quy nạp dữ liệu mở rộng vết nứt creep, với dải phân tán rộng.

Chỉ số (n ≈ 6, thường lớn hơn 6) rất cao, ảnh hưởng đến độ chính xác của ngoại suy.

 Về mặt lý thuyết, trong trạng thái leo, vật liệu có độ dẻo và độ dẻo cao, và việc phá vỡ các thông số cơ học K với độ đàn hồi dây là không hợp lý.

image.png

Năm 1976 Landes và Begley đề xuất một tham số mới, được đặt tên là C *, với công thức quy nạp dữ liệu là:

image.png

Đề xuất của C * có một nền tảng lý thuyết nhất định, và trong hơn một thập kỷ, một số lượng đáng kể người đã nhận được đánh giá tốt hơn về C * thông qua nghiên cứu. Từ kết quả thử nghiệm, tham số C * có hai lợi thế rõ ràng, một là giảm đáng kể tính phân tán dữ liệu và hai là chỉ số φ thấp (khoảng 0,8), có lợi cho ngoại suy.

Tuy nhiên, C * gặp phải một vấn đề lớn trong ứng dụng, đó là giá trị C * của các vết nứt trong cấu trúc thực tế được thuật toán như thế nào, và nghiên cứu này chỉ mới bắt đầu. So sánh với nhau, tính toán giá trị K của vết nứt kết cấu lại có rất nhiều tài liệu có thể tham khảo.

 Tình hình hiện tại là việc sử dụng K là không hợp lý và không hoàn hảo, nhưng về mặt kỹ thuật có thể đối phó với các vấn đề cấp bách; Dùng C * hợp lý, quy nạp dữ liệu tương đối có quy luật, nhưng ứng dụng kỹ thuật tương đối khó khăn, tin rằng trong vài năm tới hoặc mười mấy năm tới sẽ có tiến triển mới.