[发明专利]一种疲劳工况下导汽管焊缝结构的损伤计算方法

说明书

本发明公开了一种疲劳工况下导汽管焊缝结构的损伤计算方法，数据采集：使用应变片对导汽管焊缝进行应变数据采集；数据修正：根据应变片灵敏度系数随温度之间的关系提取对应温度下的灵敏度系数，并对导汽管焊缝的连续应变数据进行修正；应力计算：将修正后的数据分别代入公式计算应力；应力波动分析：利用雨流计数方法分析应力波动幅度随时间之间的关系；雨流分析：利用ncode软件对雨流数据进行分析，获取不同波动幅值和平均应力对应的循环次数；损伤计算：利用累积损伤理论进行焊缝结构的损伤进行计算，本发明设计合理，能够定量地进行导汽管焊缝结构的损伤进行分析和计算，有效地指导了疲劳工况下导汽管后期的维护和保养。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种疲劳工况下导汽管焊缝结构的损伤计算方法。

背景技术

火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的参数达到或超过临界压力以上的机组。锅炉内的工质都是水，水的临界压力是22.129MPa,临界温度是374.15℃；在这个压力和温度时，因高温膨胀的水和因高压压缩的水蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31MPa被称为超超临界。在工程上也常常将25MPa以上的称为超超临界。

近年来随着超临界、超超临界机组的投运，由于金属部件应力状态引起的问题连续发生。由于缺少对应力数据的测量，都不能进行完整深入的定量分析。在这些事故中尤其以管道焊缝开裂、联箱管座接头开裂的事故数量最多。因此对于导汽管焊缝结构的损伤进行定量分析和计算是相当必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种疲劳工况下导汽管焊缝结构的损伤计算方法，能够定量地进行导汽管焊缝结构的损伤进行分析和计算，指导疲劳工况下导汽管后期的维护和保养。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种疲劳工况下导汽管焊缝结构的损伤计算方法，包括如下步骤：

S100、数据采集：使用应变片对疲劳工况下导汽管焊缝进行应变数据采集，获取导汽管焊缝的连续应变数据；

S200、数据修正：根据应变片灵敏度系数随温度之间的关系提取对应温度下的灵敏度系数，并对导汽管焊缝的连续应变数据进行修正；

S300、应力计算：通过应变片计算应力时，主应变方向可以判定时，将修正后的数据分别代入公式计算应力。即ε_x＝ε₁，ε_y＝ε₂，γ_xy＝0，相应的物理方程为：

式中，σ₁、σ₂为主应力，ε₁、ε₂为主应变，E_t和μ_t分别为随温度变化的弹性模量和泊松比；

S400、应力波动分析：利用雨流计数方法分析应力波动幅度随时间之间的关系；

S500、雨流分析：利用ncode软件对雨流数据进行分析，获取不同波动幅值和平均应力对应的循环次数；

S600、损伤计算：利用累积损伤理论对疲劳工况下导汽管焊缝结构的损伤进行计算。

优选地，上述疲劳工况下导汽管焊缝结构的损伤计算方法中，步骤S100中，导汽管焊缝结构的应变数据采用三线制接线的方法进行测量。

优选地，上述疲劳工况下导汽管焊缝结构的损伤计算方法中，步骤S100中，导汽管焊缝结构的应变数据采集频率为200Hz。