[发明专利]一种确定9％Cr热强钢管道焊接工艺评定最小管道长度的方法

权利要求书

1.一种确定9％Cr热强钢管道焊接工艺评定最小管道长度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、9％Cr热强钢管道焊后热处理内外壁温差计算模块：通过有限元法计算M组不同规格9％Cr热强钢管道，在N组管道长度条件下，管道焊后热处理内外壁温差数据；

步骤2、管道长度与热处理内外壁温差数学模型确定模块：根据步骤1中得到的M组不同规格9％Cr热强钢管道，在N组管道长度条件下，管道焊后热处理内外壁温差数据，使用拉格朗日插值方法确定M组不同规格9％Cr热强钢管道长度与焊后热处理内外壁温差关系的数学模型；

步骤3、任意规格9％Cr热强钢管道焊接工艺评定中管道最小长度确定模块：通过步骤2中得到的管道长度与焊后热处理内外壁温差关系的数学模型，使用双线性差值的方法得到任意规格9％Cr热强钢管道焊接工艺评定中管道最小长度。

2.如权利要求1所述的一种确定9％Cr热强钢管道焊接工艺评定最小管道长度的方法，其特征在于，所述步骤1中，9％Cr热强钢管道焊后热处理内外壁温差计算模块建立的具体方法如下：

步骤1.1、根据9％Cr热强钢管道在我国火电机组中的实际使用情况，确定我国火电机组中常用9％Cr热强钢管道的管径范围为300-1500mm，壁厚范围为30-150mm，在此范围内均匀选取M组不同管径和壁厚的9％Cr热强钢管道；

步骤1.2、根据施工依据的焊后热处理标准，确定步骤1.1中选取的M组不同规格管道的焊后热处理参数：加热宽度、保温宽度、升温/降温速度和控温温度；

步骤1.3、对于步骤1.1中选取的M组9％Cr热强钢管道，按照步骤1.2中确定的热处理参数，使用9％Cr热强钢管道焊后热处理温度场计算模型计算N组管道长度时的焊后热处理内外壁温差。

3.如权利要求1所述的一种确定9％Cr热强钢管道焊接工艺评定最小管道长度的方法，其特征在于，所述步骤2中，管道长度与焊后热处理内外壁温差数学模型确定模块建立的具体方法如下：

步骤2.1，对于步骤1中得到的M组不同规格9％Cr热强钢管道，在N组管道长度条件下的焊后热处理内外壁温差数据，记对于管径为D，壁厚为δ的9％Cr热强钢管道，当管道长度为l_i，i＝1,…17时的焊后热处理内外壁温差为g(l_i)，任意管道长度l时，焊后热处理内外壁温差的拉格朗日插值多项式函数P(l)为:

其中，

步骤2.2，记实际管道长度L₀，根据保证工艺评定管道焊后热处理时的内外壁温差与现场长管道焊后热处理时的内外壁温差值相比不超过10％的原则，该规格9％Cr热强钢管道焊接工艺评定中管道最小长度L为：

L＝g^-1(0.9P(L₀)) (3)。

4.如权利要求1所述的一种确定9％Cr热强钢管道焊接工艺评定最小管道长度的方法，其特征在于，所述步骤3中，任意规格9％Cr热强钢管道焊接工艺评定中管道最小长度确定模块建立的具体方法如下：

记管径为D，壁厚为δ的9％Cr热强钢管道焊接工艺评定中管道最小长度为L，即L＝f(D，δ)，对于管径为D*，壁厚为δ*的9％Cr热强钢管道，在步骤1中的M组不同规格管道中选取与管径D*和壁厚δ*最接近的4组管道，记其管径和壁厚分别(D₁,δ₁)、(D₁,δ₂)、(D₂,δ₁)、(D₂,δ₁)，其工艺评定中管道最小长度分别为L₁、L₂、L₃、L₄，根据双线性插值方法，管径为D*，壁厚为δ*的9％Cr热强钢管道焊接工艺评定中管道最小长度L*为：

5.如权利要求4所述的一种确定9％Cr热强钢管道焊接工艺评定最小管道长度的方法，其特征在于，所述步骤3中利用双线性插值法计算管径为D*，壁厚为δ*的9％Cr热强钢管道工艺评定中管道最小长度L*的具体过程如下：

对管径进行线性插值：

对壁厚进行插值：

将(5)中结果带入(6)得到管道最小长度为：