[发明专利]一种低硬度P91管件持久曲线外推函数的建立方法

说明书

本发明公开了一种低硬度P91管件持久曲线外推函数的建立方法，包含以下步骤：获取一组正常硬度值HB₁及一组较低硬度值HB₂的P91无缺陷试样的570℃持久断裂数据；根据公式P(t_r,HB)＝(1000‑HB)(logt_r+C)和使用优化法获得使P与f(σ)之间具有最佳相关系数R²的C值，以使函数与实验数据的吻合性更好；根据公式P(t_r,HB)＝(1000‑HB)(logt_r+C)和log₁₀(σ)＝a+b*ln(P)+c*(ln(P))²，拟合得到相关系数a、b、c的数值；由已知C值的公式P(t_r,HB)＝(1000‑HB)(logt_r+C)和已知a、b、c值的公式log₁₀(σ)＝a+b*ln(P)+c*(ln(P))²外推其他硬度值P91部件的持久曲线。本发明计算过程简单、快速，可广泛用于不同硬度Gr.91钢570℃持久曲线外推函数的建立和持久强度的外推。

技术领域

本发明涉及一种外推函数的建立方法，特别是一种低硬度P91管件持久曲线外推函数的建立方法。

背景技术

按照ASME SA335-SA335M的要求P91材质管道的硬度不超过250HB，然而在P91材料的检验过程中，不管是进口材料、还是国产材料，其硬度偏低已经是一个很普遍的问题。在电力行业新颁布的DL/T438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》中明确提出了，9％～12％Cr钢的硬度不得低于180HB的要求(直管不低于185HB)。但是在已经运行的P91承压部件仍存在大量的低硬度的现象，这给机组的长期稳定运行带来了严重的安全隐患。P91管件通常用于超临界参数(运行温度570℃左右)的管道及集箱，因此对低硬度P91管进行570℃下长时持久强度外推是极其重要的。当发现低硬度P91管件时，采用传统的方法需要破坏取样进行高温持久试验，周期长且会造成巨大经济损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低硬度P91管件持久曲线外推函数的建立方法，该方法简便、准确，易于实现。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种低硬度P91管件持久曲线外推函数的建立方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：获取一组正常硬度值HB₁及一组较低硬度值HB₂的P91无缺陷试样的570℃持久断裂数据；

步骤二：根据公式P(t_r,HB)＝(1000-HB)(log t_r+C)和使用优化法获得使P与f(σ)之间具有最佳相关系数R²的C值，以使函数与实验数据的吻合性更好；

其中，P被命名为Y-L参数，可表征材料在某一温度、应力下的持久性能，HB为实测硬度值，即HB₁与HB₂，t_r为断裂时间，公式中σ为初始应力，l取2，f(σ)设为log₁₀(σ)；

步骤三：根据公式P(t_r,HB)＝(1000-HB)(log t_r+C)和log₁₀(σ)＝a+b*ln(P)+c*(ln(P))²，拟合得到相关系数a、b、c的数值；

步骤四：由已知C值的公式P(t_r,HB)＝(1000-HB)(log t_r+C)和已知a、b、c值的公式log₁₀(σ)＝a+b*ln(P)+c*(ln(P))²外推其他硬度值P91部件的持久曲线。