[发明专利]一种基于磁信号的Cr-Ni-Fe合金蠕变损伤早期及失效临界状态的判断与预警方法

说明书

本发明提供了一种基于磁信号的Cr‑Ni‑Fe合金蠕变损伤早期及失效临界状态的判断与预警方法，包括矫顽力测量、获得Cr‑Ni‑Fe合金的磁信号特征发展规律曲线、获得优化的Cr‑Ni‑Fe合金磁信号特征规律曲线以及识别和判断Cr‑Ni‑Fe合金的是否已经发生早期蠕变损伤或高温损伤是否进入失效前期的临界状态；本发明能够在不破坏被检测单元的情况下，确定是否发生蠕变损伤，是否已经进入失效临界状态，以提醒生产人员提前做出合理的检维修计划或更换计划，最大程度降低高温损伤失效所带来的安全风险，满足了实际应用中高温失效临界状态诊断和检维修计划报警提醒的需要。

技术领域

本发明属于石油石化Cr-Ni-Fe合金高温损伤检测与监测领域，具体涉及一种基于磁 信号的Cr-Ni-Fe合金蠕变损伤早期及失效临界状态的判断与预警方法。

背景技术

石油石化很多工艺环节存在高温损伤风险，其中以渗碳和蠕变损伤最为突出，往往 引高温单元的开裂失效，其一，由于失效单元往往处于高温环境之中，一旦泄漏则会引发火灾，甚至爆炸的发生；其二，由于该类高温单元经常应用于加热炉内，一旦单元内 部的可燃介质泄漏，遇到炉内明火，很容易必然导致火灾，甚至爆炸的发生，因而往往 导致重大的事故或经济损失，在石油石化案例中，已经有多种工艺系统发生过加热炉管、 裂解炉管等高温失效导致的灾害案例。

就Cr-Ni-Fe合金而言，在实际的高温孙山过程中渗碳和蠕变往往为伴生关系，二者 共同左右着最终的材料失效过程，因此，在实际应用中，为实现高温单元失效临界状态的有效判断，以确保连续长周期运行，必须要一种能够综合判断渗碳和蠕变影响的技术 和方法，从而实现材料失效前临界状态的早期且快速地原位识别与报警，以提醒生产人 员提前做出合理的检维修计划或更换计划，最大程度降低高温损伤失效所带来的安全风 险。

当且仅当渗碳发生到一定程度之后合金晶界上才发生相对独立且较少的蠕变孔洞， 蠕变才开始进入初始发展阶段，且由于蠕变缺陷属于比较危险的面缺陷，其所适用定量 检测方法也与渗碳存在很大不同，因此，在实际应用中，为实现高温单元的连续长周期运行，必须要设法做到蠕变损伤的早期、快速地原位识别与预警，从而根据预警结果针 对性地采取检验检测技术和合理的检测范围，最大程度降低蠕变损伤所带来的安全风 险。这种需求采用常规超声、电磁、射线技术都难以满足要求。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于磁信号的Cr-Ni-Fe 合金蠕变损伤早期及失效临界状态的判断与预警方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种基于磁信号的Cr-Ni-Fe合金蠕变损伤早期及失效临界状态的判断与预警方法， 其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、对高温环境下使用的Cr-Ni-Fe合金进行定期的矫顽力原位检测，并获得各个时期的矫顽力测量数据；

步骤S2、利用数据综合分析方法处理已获得的矫顽力测量数据，得到Cr-Ni-Fe合金的磁信号特征发展规律曲线；

步骤S3、去除所述步骤S1的矫顽力测量结果中的噪声干扰信息，得到已经过噪声处理的矫顽力数据，再利用数据综合分析方法处理得到的已经过噪声处理过的矫顽力数据，得到优化的Cr-Ni-Fe合金磁信号特征规律曲线；

步骤S4、利用特征识别算法，根据步骤S2中的Cr-Ni-Fe合金的磁信号特征发展规律曲线，自动识别和判断Cr-Ni-Fe合金的是否已经发生早期蠕变损伤，若判断为 Cr-Ni-Fe合金已经发生早期蠕变损伤，则做出Cr-Ni-Fe合金即将发生蠕变的预警提示， 根据步骤S3中的优化的Cr-Ni-Fe合金磁信号特征规律曲线，自动识别和判断Cr-Ni-Fe 合金的高温损伤是否进入失效前期的临界状态，若判断为Cr-Ni-Fe合金的高温损伤已 经进入失效前期的临界状态，则Cr-Ni-Fe合金即将失效的预警提示。

进一步的，所述步骤S1，具体为：