CN103557992B - 基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法,其方法步骤如下:在检测蒸汽疏水阀前端及间距指定距离的位置分别选定第一个代表点、第二个代表点,通过统计回归模型分别对第一个代表点、第二个代表点的理论管壁温度进行建模,再实测对应代表点的管壁温度,然后依据假设迭代算法得出第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及两个代表点温差对应的泄漏量,从上述三个计算得到的泄漏量中选择一个泄漏量作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出。本发明能够实现阀门内漏的定性及定量检测或者在线监测,具有内漏检测准确度高、检测速度快、应用范围广的优点。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽疏水阀内漏检测技术,具体涉及一种基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法。
背景技术
蒸汽供热工程、蒸汽动力发电厂中大量使用的蒸汽疏水阀,由于运行工况条件恶劣,阀门启闭操作日益频繁,导致阀门发生故障的因素多,阀门“跑、冒、滴、漏”现象时有发生。蒸汽疏水阀门一旦泄漏,不仅会导致设备性能下降,造成能量损失和经济损失,而且可在短时间内造成阀门损坏,对设备的安全构成严重威胁。目前,治理阀门泄漏是蒸汽热力工程企业节能降耗、提高设备运行安全性和稳定性的重要举措。
阀门的泄漏可分为外漏和内漏。与外漏相比,阀门内漏一般较难发现,易造成突发的恶性事故。目前,常用的阀门内漏检测方法主要包括红外线测温法、超声波检测法、负压波法等,但这些方法均有其使用局限性。目前,工程领域中应用较多的蒸汽疏水阀门内漏诊断方法是温度诊断法,其基本原理是根据阀体及其与阀门连接的管道在运行过程中的温度变化规律,来判断阀门是否出现泄漏。蒸汽疏水阀门泄漏诊断一方面可利用对阀门在线监测所获得的阀门泄漏实时数据,定量诊断泄漏程度,预测发展趋势,并采取有效的维修和控制措施,减少维修费用和能量损失;另一方面可有效防止阀门泄漏故障引起的后果向相邻设备的扩展,提高企业生产的安全性和经济性。但是,由于介质工作参数、隔热层性能、阀门与管道***结构等工况条件的差异,使得采用该方法判断阀门泄漏成为一项非常复杂的技术问题,误判断的情况屡屡发生,造成了严重的经济损失,给设备运行留下许多安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现阀门内漏的定性及定量检测或者在线监测、内漏检测准确度高、检测速度快、应用范围广的基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法,实施步骤如下:
1)分别根据式(1)计算出第一个代表点的正常管壁温度、第二个代表点的正常管壁温度,所述第一个代表点位于待检测蒸汽疏水阀前端的疏水管道上靠近待检测蒸汽疏水阀的位置,所述第二个代表点位于待检测蒸汽疏水阀前端的疏水管道上,且所述第二个代表点在疏水管道上位于第一个代表点的前端且与第一个代表点间距指定距离;
tgb1=β'0+β'11(P/Pcr)+β'12(P/Pcr)2+β'21(T/Tcr)+β'22(T/Tcr)2
+β'31(L/Lmax)+β'32(L/Lmax)2+β'41(D/Dmax)+β'42(D/Dmax)2(1)
+β'51(hgb/hgb-max)+β'52(hgb/hgb-max)2+β'61(hbw/hbw-max)+β'62(hbw/hbw-max)2
+β'71(ta/ta-max)+β'72(ta/ta-max)2+ε'
式(1)中,tgb1表示第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度,β'0、β'11、β'12……β'71、β'72表示计算管壁温度的拟合系数,ε'表示计算管壁温度的随机误差,P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,ta表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的环境温度,ta-max表示同类型蒸汽疏水***中蒸汽疏水阀前端疏水管道的环境最大温度;
2)分别检测第一个代表点、第二个代表点的管壁温度,根据第一个代表点的实测管壁温度、第一个代表点的正常管壁温度计算出第一个代表点的实测温度升高值,根据第二个代表点的实测管壁温度、第二个代表点的正常管壁温度计算出第二个代表点的实测温度升高值;根据第一个代表点的实测管壁温度、第二个代表点的实测管壁温度计算出第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值;
3)分别指定微漏、一般内漏或者严重内漏的泄漏量阈值;分别根据式(2)计算出第一个代表点或第二个代表点分别在微漏泄漏量阈值的最大泄漏量下的第一温度临界值,根据式(3)计算出第一个代表点或第二个代表点分别在严重泄漏量阈值的最小泄漏量下的第二温度临界值;
tgb2-G100=β”0+β”11(P/Pcr)+β”12(P/Pcr)2+β”21(T/Tcr)+β”22(T/Tcr)2
+β”31(L/Lmax)+β”32(L/Lmax)2+β”41(D/Dmax)+β”42(D/Dmax)2(2)
+β”51(hgb/hgb-max)+β”52(hgb/hgb-max)2+β”61(hbw/hbw-max)+β”62(hbw/hbw-max)2
+β”71G1+β”72G1 2+β”73G1 3+ε”
tgb3-G500=β”'0+β”'11(P/Pcr)+β”'12(P/Pcr)2+β”’21(T/Tcr)+β”’22(T/Tcr)2
+β”'31(L/Lmax)+β”'32(L/Lmax)2+β”'41(D/Dmax)+β”'42(D/Dmax)2(3)
+β”'51(hgb/hgb-max)+β”'52(hgb/hgb-max)2+β”'61(hbw/hbw-max)+β”'62(hbw/hbw-max)2
+β”'71G2+β”'72G2 2+β”’73G2 3+ε”'
式(2)和式(3)中,tgb2-G100表示第一个代表点或第二个代表点分别在微漏泄漏量阈值的最大泄漏量下的第一温度临界值;tgb3-G500表示第一个代表点或第二个代表点分别在严重泄漏量阈值的最小泄漏量下的第二温度临界值;β”0、β”11、β”12、……β”71、β”72、β”73分别表示计算管壁温度的拟合系数、ε”表示计算管壁温度的随机误差,β”'0、β”'11、β”'12、……β”’71、β”’72、β”73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”'表示计算管壁温度的随机误差,P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,G1代表微漏泄漏量阈值的最大泄漏量,G2代表严重泄漏量阈值的最小泄漏量;
4)选择第一个代表点的实测管壁温度或者第二个代表点的实测管壁温度作为泄漏状态判定管壁温度,在泄漏状态判定管壁温度大于所选择代表点的正常管壁温度的前提下,将泄漏状态判定管壁温度减去所选择代表点的正常管壁温度得到的温度差值,然后根据所述将泄漏状态判定管壁温度减去所选择代表点的正常管壁温度得到的温度差值判断蒸汽疏水阀的泄漏状态,如果满足式(4)则判定泄漏状态处于微漏状态,如果满足式(5)则判定泄漏状态处于一般内漏状态,如果满足式(6)则判定泄漏状态处于严重内漏状态;如果不满足式(4)、式(5)、式(6)中的任意一个,则判定待检测蒸汽疏水阀未发生泄漏并结束检测或者返回执行步骤2);
△ts≤tgb2-G100-tgb1(4)
tgb2-G100-tgb1<△ts≤tgb3-G500-tgb1(5)
△ts>tgb3-G500-tgb1(6)
式(4)、式(5)和式(6)中,△ts表示泄漏状态判定管壁温度减去第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度得到的温度差值,tgb2-G100表示第一温度临界值;tgb3-G500表示第二温度临界值,tgb1表示第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度;分别将第一个代表点或者第二个代表点作为当前代表点,跳转执行下一步;
5)根据判定得到的当前泄漏状态设置一个假定泄漏量,如果当前泄漏状态为微漏,则根据式(7)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,如果当前泄漏状态为一般内漏,则根据式(8)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,如果当前泄漏状态为严重内漏,则根据式(9)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值;
△t1=(β”0+β”11(P/Pcr)+β”12(P/Pcr)2+β”21(T/Tcr)+β”22(T/Tcr)2
+β”31(L/Lmax)+β”32(L/Lmax)2+β”41(D/Dmax)+β”42(D/Dmax)2(7)
+β”51(hgb/hgb-max)+β”52(hgb/hgb-max)2+β”61(hbw/hbw-max)+β”62(hbw/hbw-max)2
+β”71G+β”72G2+β”73G3+ε”)-tgb1
△t2=(β”’0+β”'11(P/Pcr)+β”'12(P/Pcr)2+β”’21(T/Tcr)+β”’22(T/Tcr)2
+β”'31(L/Lmax)+β”'32(L/Lmax)2+β”’41(D/Dmax)+β”’42(D/Dmax)2(8)
+β”'51(hgb/hgb-max)+β”'52(hgb/hgb-max)2+β”’61(hbw/hbw-max)+β”’62(hbw/hbw-max)2
+β”’71G+β”’72G2+β”’73G3+ε”')-tgb1
△t3=(β””0+β””11(P/Pcr)+β””12(P/Pcr)2+β””21(T/Tcr)+β””22(T/Tcr)2
+β””31(L/Lmax)+β””32(L/Lmax)2+β””41(D/Dmax)+β””42(D/Dmax)2(9)
+β””51(hbw/hbw-max)+β””52(hbw/hbw-max)2+β””61G+β””62G2+ε””)-tgb1
式(7)、式(8)和式(9)中,△t1表示微漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,△t2表示一般内漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,△t3表示严重内漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,β”0、β”11、β”12、……β”71、β”72、β”73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”表示计算管壁温度的随机误差;β”'0、β”'11、β”'12、……β”’71、β”’72、β”'73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”'表示计算管壁温度的随机误差;β””0、β””11、β””12……β””61、β””62分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε””表示计算管壁温度的随机误差;P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,G表示假定泄漏量;tgb1表示当前代表点的正常管壁温度;
6)判断当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值是否满足条件式(10),如果不能满足条件式(10)则返回重新迭代执行步骤5);如果满足条件式(10)则将假定泄漏量作为当前代表点对应的泄漏量,当得到第一个代表点或者第二个代表点对应的泄漏量后跳转执行步骤7);
|△tjd-△ts|/△ts≤0.1%(10)
式(10)中,△tjd表示当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,△ts表示当前代表点的实测温度升高值;
7)根据判定得到的当前泄漏状态设置一个假定泄漏量,如果当前泄漏状态为微漏,则根据式(11)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值;如果当前泄漏状态为一般内漏,则根据式(12)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,如果当前泄漏状态为严重内漏,则根据式(13)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值;
δt1=[β”0+β”11(P/Pcr)+β”12(P/Pcr)2+β”21(T/Tcr)+β”22(T/Tcr)2
+β”31(L1/Lmax)+β”32(L1/Lmax)2+β”41(D/Dmax)+β”42(D/Dmax)2
+β”51(hgb/hgb-max)+β”52(hgb/hgb-max)2+β”61(hbw/hbw-max)+β”62(hbw/hbw-max)2
+β”71G+β”72G2+β”73G3+ε”](11)
-[β”0+β”11(P/Pcr)+β”12(P/Pcr)2+β”21(T/Tcr)+β”22(T/Tcr)2
+β”31(L2/Lmax)+β”32(L2/Lmax)2+β”41(D/Dmax)+β”42(D/Dmax)2
+β”51(hgb/hgb-max)+β”52(hgb/hgb-max)2+β”61(hbw/hbw-max)+β”62(hbw/hbw-max)2
+β”71G+β”72G2+β”73G3+ε”]
δt2=[β”'0+β”'11(P/Pcr)+β”'12(P/Pcr)2+β”'21(T/Tcr)+β”'22(T/Tcr)2
+β”'31(L1/Lmax)+β”'32(L1/Lmax)2+β”'41(D/Dmax)+β”'42(D/Dmax)2
+β”'51(hgb/hgb-max)+β”'52(hgb/hgb-max)2+β”'61(hbw/hbw-max)+β”'62(hbw/hbw-max)2
+β”'71G+β”'72G2+β”’73G3+ε”'](12)
-[β”'0+β”'11(P/Pcr)+β”'12(P/Pcr)2+β”'21(T/Tcr)+β”'22(T/Tcr)2
+β”'31(L2/Lmax)+β”'32(L2/Lmax)2+β”’41(D/Dmax)+β”'42(D/Dmax)2
+β”'51(hgb/hgb-max)+β”'52(hgb/hgb-max)2+β”'61(hbw/hbw-max)+β”'62(hbw/hbw-max)2
+β”'71G+β”'72G2+β”’73G3+ε”']
δt3=[β””0+β””11(P/Pcr)+β””12(P/Pcr)2+β””21(T/Tcr)+β””22(T/Tcr)2
+β””31(L1/Lmax)+β””32(L1/Lmax)2+β””41(D/Dmax)+β””42(D/Dmax)2
+β””51(hbw/hbw-max)+β””52(hbw/hbw-max)2+β””61G+β””62G2+ε””](13)
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+β””51(hbw/hbw-max)+β””52(hbw/hbw-max)2+β””61G+β””62G2+ε””]
式(11)、式(12)和式(13)中,δt1表示微漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δt2表示一般泄漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δt3表示严重泄漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,β”0、β”11、β”12、……β”71、β”72、β”73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”表示计算管壁温度的随机误差;β”'0、β”'11、β”'12、……β”’71、β”’72、β”'73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”'表示计算管壁温度的随机误差;β””0、β””11、β””12……β””61、β””62分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε””表示计算管壁温度的随机误差;P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L1表示第一个代表点前段疏水管道的长度,L2表示第二个代表点前段疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,G表示假定泄漏量;
8)判定第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值与第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值是否满足式(14),如果满足式(14)则将当前的假定泄漏量作为第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量,跳转执行步骤9),否则跳转执行步骤7)重新假定泄漏量以确定第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量;
|δjd-δs|/δs≤0.1%(14)
式(14)中,δjd表示第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δs表示第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值;
9)根据第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量三者中选择一个作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出。
进一步地,所述步骤9)实施步骤如下:判断第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量三者是否满足式(15),如果满足式(15),则从所述第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量中任意选择一个作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出;否则将第一个代表点对应的泄漏量作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出;
|G11-G12|/G11≤1%且|G11-G13|/G11≤1%(15)
式(15)中,G11表示第一个代表点对应的泄漏量,G12表示第二个代表点对应的泄漏量,G13表示第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量。
本发明基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法具有下述优点:
1、本发明计算代表点的正常管壁温度、判断蒸汽疏水阀的泄漏状态、计算代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值、计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值时,上述计算都建立在蒸汽疏水***的通用物理模型的基础上,综合考虑了待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力、蒸汽的临界压力、待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度、蒸汽的临界压力、代表点前端疏水管道的长度、疏水管道的最大长度、待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径、疏水管道最大管道内径、待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度、疏水管道管壁最大厚度、待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度、疏水管道的保温层最大厚度、待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的环境温度、蒸汽疏水阀前端疏水管道的环境最大温度,依据蒸汽、汽水混合物、水的流动和传热过程特点,综合了理论计算方法和实际的温度检测,利用理论计算方法获得阀门泄漏工况诊断的参考温度点和温升幅值标准,为泄漏工况诊断提供理论依据,能够及时准确地反映出阀门泄漏的情况,不仅可以根据阀门运行状态安排检修,避免目前电厂计划性停机检修,而且减少了发电厂阀门流量,降低了运行供电耗煤,提高了火电厂运行经济性;而且泄漏量的定量检测为汽轮机热耗实验提供了参考依据,能够可克服复杂疏水管道***中相互影响问题,能够实现阀门内漏的定性及定量检测或者在线监测,具有内漏检测准确度高、检测速度快、应用范围广的优点。
2、本发明根据第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量三者选择一个作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出,不论是热源靠近某一个代表点,还是热源同时靠近两个代表点,本发明通过上述方式均可以排除热源对阀门内漏检测的影响,使得阀门内漏检测准确可靠。
附图说明
图1为本发明实施例的基本方法流程示意图。
图2为应用本实施例方法的蒸汽疏水***的结构示意图。
图3为本发明实施例中判断泄漏状态的流程示意图。
图4为本发明实施例中计算代表点对应的泄漏量的流程示意图。
图5为本发明实施例中计算第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量的流程示意图。
图6为本发明实施例中选择一个泄漏量作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实施例基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法的步骤如下:
1)分别根据式(1)计算出第一个代表点的正常管壁温度、第二个代表点的正常管壁温度,第一个代表点位于待检测蒸汽疏水阀前端的疏水管道上靠近待检测蒸汽疏水阀的位置,第二个代表点位于待检测蒸汽疏水阀前端的疏水管道上,且第二个代表点在疏水管道上位于第一个代表点的前端且与第一个代表点间距指定距离;
tgb1=β'0+β'11(P/Pcr)+β'12(P/Pcr)2+β'21(T/Tcr)+β'22(T/Tcr)2
+β'31(L/Lmax)+β'32(L/Lmax)2+β'41(D/Dmax)+β'42(D/Dmax)2(1)
+β'51(hgb/hgb-max)+β'52(hgb/hgb-max)2+β'61(hbw/hbw-max)+β'62(hbw/hbw-max)2
+β'71(ta/ta-max)+β'72(ta/ta-max)2+ε'
式(1)中,tgb1表示第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度,β'0、β'11、β'12……β'71、β'72表示计算管壁温度的拟合系数,ε'表示计算管壁温度的随机误差,P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,ta表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的环境温度,ta-max表示同类型蒸汽疏水***中蒸汽疏水阀前端疏水管道的环境最大温度。
如图2所示,应用本实施例方法的蒸汽疏水***中,蒸汽疏水***的凝汽器通过疏水管道2与蒸汽管道1连通,疏水管道2上设有待检测蒸汽疏水阀3。标号位置5表示待检测蒸汽疏水阀3前端的疏水管道2上靠近待检测蒸汽疏水阀3的位置设有的第一个代表点,标号位置4表示待检测蒸汽疏水阀3前端的疏水管道2上设有的第二个代表点,标号位置4和标号位置5之间间距指定距离。
2)分别检测第一个代表点、第二个代表点的管壁温度,根据第一个代表点的实测管壁温度、第一个代表点的正常管壁温度计算出第一个代表点的实测温度升高值,根据第二个代表点的实测管壁温度、第二个代表点的正常管壁温度计算出第二个代表点的实测温度升高值;根据第一个代表点的实测管壁温度、第二个代表点的实测管壁温度计算出第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值。
3)分别指定微漏、一般内漏或者严重内漏的泄漏量阈值;分别根据式(2)计算出第一个代表点或第二个代表点分别在微漏泄漏量阈值的最大泄漏量下的第一温度临界值,根据式(3)计算出第一个代表点或第二个代表点分别在严重泄漏量阈值的最小泄漏量下的第二温度临界值;
tgb2-G100=β”0+β”11(P/Pcr)+β”12(P/Pcr)2+β”21(T/Tcr)+β”22(T/Tcr)2
+β”31(L/Lmax)+β”32(L/Lmax)2+β”41(D/Dmax)+β”42(D/Dmax)2(2)
+β”51(hgb/hgb-max)+β”52(hgb/hgb-max)2+β”61(hbw/hbw-max)+β”62(hbw/hbw-max)2
+β”71G1+β”72G1 2+β”73G1 3+ε”
tgb3-G500=β”'0+β”'11(P/Pcr)+β”'12(P/Pcr)2+β”’21(T/Tcr)+β”’22(T/Tcr)2
+β”'31(L/Lmax)+β”'32(L/Lmax)2+β”'41(D/Dmax)+β”'42(D/Dmax)2(3)
+β”'51(hgb/hgb-max)+β”'52(hgb/hgb-max)2+β”'61(hbw/hbw-max)+β”'62(hbw/hbw-max)2
+β”'71G2+β”’72G2 2+β”’73G2 3+ε”'
式(2)和式(3)中,tgb2-G100表示第一个代表点或第二个代表点分别在微漏泄漏量阈值的最大泄漏量下的第一温度临界值;tgb3-G500表示第一个代表点或第二个代表点分别在严重泄漏量阈值的最小泄漏量下的第二温度临界值;β”0、β”11、β”12、……β”71、β”72、β”73分别表示计算管壁温度的拟合系数、ε”表示计算管壁温度的随机误差,β”'0、β”'11、β”'12、……β”’71、β”’72、β”’73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”'表示计算管壁温度的随机误差,P表示待检测蒸汽疏水阀3前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀3前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道2的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2的保温层最大厚度,G1代表微漏泄漏量阈值的最大泄漏量,G2代表严重泄漏量阈值的最小泄漏量。
本实施例中指定微漏、一般内漏或者严重内漏的泄漏量阈值具体如表1所示。
表1:三种泄漏状态的泄漏量阈值表。
参见表1,当待检测蒸汽疏水阀3的阀门通径不大于DN50mm时,如果泄漏量小于或者等于100kg/h,则将泄漏状态判定为微漏,如果泄漏量在100~500kg/h之间,则将泄漏状态判定为一般泄漏,如果泄漏量大于500kg/h,则将泄漏状态判定为严重泄漏,此时tgb2-G100表示第一个代表点或第二个代表点分别在100kg/h泄漏量下的第一温度临界值;tgb3-G500表示第一个代表点或第二个代表点分别在500kg/h泄漏量下的第二温度临界值;当待检测蒸汽疏水阀3的阀门通径大于DN50mm时,如果泄漏量小于或者等于500kg/h,则将泄漏状态判定为微漏,如果泄漏量在500~1500kg/h之间,则将泄漏状态判定为一般泄漏,如果泄漏量大于1500kgkg/h,则将泄漏状态判定为严重泄漏,此时tgb2-G100表示第一个代表点或第二个代表点分别在500kg/h泄漏量下的第一温度临界值;tgb3-G500表示第一个代表点或第二个代表点分别在1500kg/h泄漏量下的第二温度临界值。
4)如图3所示,选择第一个代表点的实测管壁温度或者第二个代表点的实测管壁温度作为泄漏状态判定管壁温度,在泄漏状态判定管壁温度大于所选择代表点的正常管壁温度的前提下,将泄漏状态判定管壁温度减去所选择代表点的正常管壁温度得到的温度差值,然后根据将泄漏状态判定管壁温度减去所选择代表点的正常管壁温度得到的温度差值判断蒸汽疏水阀3的泄漏状态,如图3所示,如果满足式(4)则判定泄漏状态处于微漏状态,如果满足式(5)则判定泄漏状态处于一般内漏状态,如果满足式(6)则判定泄漏状态处于严重内漏状态;如果不满足式(4)、式(5)、式(6)中的任意一个,则判定待检测蒸汽疏水阀3未发生泄漏并结束检测或者返回执行步骤2);如果判定待检测蒸汽疏水阀3未发生泄漏并结束检测时,本实施例为实现单次内漏检测状态,如果返回执行步骤2),则本实施例为实现内漏在线检测状态。
△ts≤tgb2-G100-tgb1(4)
tgb2-G100-tgb1<△ts≤tgb3-G500-tgb1(5)
△ts>tgb3-G500-tgb1(6)
式(4)、式(5)和式(6)中,△ts表示泄漏状态判定管壁温度减去第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度得到的温度差值,tgb2-G100表示第一温度临界值;tgb3-G500表示第二温度临界值,tgb1表示第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度;分别将第一个代表点或者第二个代表点作为当前代表点,跳转执行下一步开始执行步骤5)。
如图4所示,本实施例采用假设迭代法分别计算两个代表点(第一个代表点和第二个代表点)对应的泄漏量,其详细步骤参见下述步骤5)和步骤6)。
5)根据判定得到的当前泄漏状态设置一个假定泄漏量,如果当前泄漏状态为微漏,则根据式(7)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,如果当前泄漏状态为一般内漏,则根据式(8)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,如果当前泄漏状态为严重内漏,则根据式(9)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值;
△t1=(β”0+β”11(P/Pcr)+β”12(P/Pcr)2+β”21(T/Tcr)+β”22(T/Tcr)2
+β”31(L/Lmax)+β”32(L/Lmax)2+β”41(D/Dmax)+β”42(D/Dmax)2(7)
+β”51(hgb/hgb-max)+β”52(hgb/hgb-max)2+β”61(hbw/hbw-max)+β”62(hbw/hbw-max)2
+β”71G+β”72G2+β”73G3+ε”)-tgb1
△t2=(β”’0+β”'11(P/Pcr)+β”'12(P/Pcr)2+β”’21(T/Tcr)+β”’22(T/Tcr)2
+β”'31(L/Lmax)+β”'32(L/Lmax)2+β”’41(D/Dmax)+β”’42(D/Dmax)2(8)
+β”'51(hgb/hgb-max)+β”'52(hgb/hgb-max)2+β”’61(hbw/hbw-max)+β”’62(hbw/hbw-max)2
+β”’71G+β”’72G2+β”’73G3+ε”')-tgb1
△t3=(β””0+β””11(P/Pcr)+β””12(P/Pcr)2+β””21(T/Tcr)+β””22(T/Tcr)2
+β””31(L/Lmax)+β””32(L/Lmax)2+β””41(D/Dmax)+β””42(D/Dmax)2(9)
+β””51(hbw/hbw-max)+β””52(hbw/hbw-max)2+β””61G+β””62G2+ε””)-tgb1
式(7)、式(8)和式(9)中,△t1表示微漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,△t2表示一般内漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,△t3表示严重内漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,β”0、β”11、β”12、……β”71、β”72、β”73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”表示计算管壁温度的随机误差;β”'0、β”'11、β”'12、……β”’71、β”’72、β”'73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”'表示计算管壁温度的随机误差;β””0、β””11、β””12……β””61、β””62分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε””表示计算管壁温度的随机误差;P表示待检测蒸汽疏水阀3前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀3前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道2的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2的保温层最大厚度,G表示假定泄漏量;tgb1表示当前代表点的正常管壁温度。
6)判断当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值是否满足条件式(10),如果不能满足条件式(10)则返回重新迭代执行步骤5);如果满足条件式(10)则将假定泄漏量作为当前代表点对应的泄漏量,当得到第一个代表点或者第二个代表点对应的泄漏量后跳转执行步骤7);
|△tjd-△ts|/△ts≤0.1%(10)
式(10)中,△tjd表示当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,△ts表示当前代表点的实测温度升高值。
如图5所示,本实施例采用假设迭代法计算第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量,其详细步骤参见下述步骤7)和步骤8)。
7)根据判定得到的当前泄漏状态设置一个假定泄漏量,如果当前泄漏状态为微漏,则根据式(11)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值;如果当前泄漏状态为一般内漏,则根据式(12)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,如果当前泄漏状态为严重内漏,则根据式(13)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值;
δt1=[β”0+β”11(P/Pcr)+β”12(P/Pcr)2+β”21(T/Tcr)+β”22(T/Tcr)2
+β”31(L1/Lmax)+β”32(L1/Lmax)2+β”41(D/Dmax)+β”42(D/Dmax)2
+β”51(hgb/hgb-max)+β”52(hgb/hgb-max)2+β”61(hbw/hbw-max)+β”62(hbw/hbw-max)2
+β”71G+β”72G2+β”73G3+ε”](11)
-[β”0+β”11(P/Pcr)+β”12(P/Pcr)2+β”21(T/Tcr)+β”22(T/Tcr)2
+β”31(L2/Lmax)+β”32(L2/Lmax)2+β”41(D/Dmax)+β”42(D/Dmax)2
+β”51(hgb/hgb-max)+β”52(hgb/hgb-max)2+β”61(hbw/hbw-max)+β”62(hbw/hbw-max)2
+β”71G+β”72G2+β”73G3+ε”]
δt2=[β”'0+β”'11(P/Pcr)+β”'12(P/Pcr)2+β”'21(T/Tcr)+β”'22(T/Tcr)2
+β”'31(L1/Lmax)+β”'32(L1/Lmax)2+β”'41(D/Dmax)+β”'42(D/Dmax)2
+β”'51(hgb/hgb-max)+β”'52(hgb/hgb-max)2+β”'61(hbw/hbw-max)+β”'62(hbw/hbw-max)2
+β”'71G+β”’72G2+β”’73G3+ε”'](12)
-[β”'0+β”'11(P/Pcr)+β”'12(P/Pcr)2+β”'21(T/Tcr)+β”'22(T/Tcr)2
+β”'31(L2/Lmax)+β”'32(L2/Lmax)2+β”’41(D/Dmax)+β”'42(D/Dmax)2
+β”'51(hgb/hgb-max)+β”'52(hgb/hgb-max)2+β”'61(hbw/hbw-max)+β”'62(hbw/hbw-max)2
+β”'71G+β”’72G2+β”’73G3+ε”']
δt3=[β””0+β””11(P/Pcr)+β””12(P/Pcr)2+β””21(T/Tcr)+β””22(T/Tcr)2
+β””31(L1/Lmax)+β””32(L1/Lmax)2+β””41(D/Dmax)+β””42(D/Dmax)2
+β””51(hbw/hbw-max)+β””52(hbw/hbw-max)2+β””61G+β””62G2+ε””](13)
-[β””0+β””11(P/Pcr)+β””12(P/Pcr)2+β””21(T/Tcr)+β””22(T/Tcr)2
+β””31(L2/Lmax)+β””32(L2/Lmax)2+β””41(D/Dmax)+β””42(D/Dmax)2
+β””51(hbw/hbw-max)+β””52(hbw/hbw-max)2+β””61G+β””62G2+ε””]
式(11)、式(12)和式(13)中,δt1表示微漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δt2表示一般泄漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δt3表示严重泄漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,β”0、β”11、β”12、……β”71、β”72、β”73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”表示计算管壁温度的随机误差;β”'0、β”'11、β”'12、……β”’71、β”’72、β”'73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε”'表示计算管壁温度的随机误差;β””0、β””11、β””12……β””61、β””62分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε””表示计算管壁温度的随机误差;P表示待检测蒸汽疏水阀3前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀3前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L1表示第一个代表点前段疏水管道2的长度,L2表示第二个代表点前段疏水管道2的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀3前端疏水管道2的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道2的保温层最大厚度,G表示假定泄漏量。
8)判定第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值与第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值是否满足式(14),如果满足式(14)则将当前的假定泄漏量作为第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量,跳转执行步骤9),否则跳转执行步骤7)重新假定泄漏量以确定第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量;
|δjd-δs|/δs≤0.1%(14)
式(14)中,δjd表示第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δs表示第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值。
9)根据第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量三者中选择一个作为待检测蒸汽疏水阀3的最终内漏泄漏量输出。
如图6所示,本实施例中步骤9)实施步骤如下:判断第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量三者是否满足式(15),如果满足式(15),则从第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量中任意选择一个作为待检测蒸汽疏水阀3的最终内漏泄漏量输出;否则将第一个代表点对应的泄漏量作为待检测蒸汽疏水阀3的最终内漏泄漏量输出;
|G11-G12|/G11≤1%且|G11-G13|/G11≤1%(15)
式(15)中,G11表示第一个代表点对应的泄漏量,G12表示第二个代表点对应的泄漏量,G13表示第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法,其特征在于实施步骤如下:
1)分别根据式(1)计算出第一个代表点的正常管壁温度、第二个代表点的正常管壁温度,所述第一个代表点位于待检测蒸汽疏水阀前端的疏水管道上靠近待检测蒸汽疏水阀的位置,所述第二个代表点位于待检测蒸汽疏水阀前端的疏水管道上,且所述第二个代表点在疏水管道上位于第一个代表点的前端且与第一个代表点间距指定距离;
tgb1=β′0+β′11(P/Pcr)+β′12(P/Pcr)2+β′21(T/Tcr)+β′22(T/Tcr)2
+β′31(L/Lmax)+β′32(L/Lmax)2+β′41(D/Dmax)+β′42(D/Dmax)2(1)
+β′51(hgb/hgb-max)+β′52(hgb/hgb-max)2+β′61(hbw/hbw-max)+β′62(hbw/hbw-max)2
+β′71(ta/ta-max)+β′72(ta/ta-max)2+ε′
式(1)中,tgb1表示第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度,β′0、β′11、β′12……β′71、β′72表示计算管壁温度的拟合系数,ε′表示计算管壁温度的随机误差,P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,ta表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的环境温度,ta-max表示同类型蒸汽疏水***中蒸汽疏水阀前端疏水管道的环境最大温度;
2)分别检测第一个代表点、第二个代表点的管壁温度,根据第一个代表点的实测管壁温度、第一个代表点的正常管壁温度计算出第一个代表点的实测温度升高值,根据第二个代表点的实测管壁温度、第二个代表点的正常管壁温度计算出第二个代表点的实测温度升高值;根据第一个代表点的实测管壁温度、第二个代表点的实测管壁温度计算出第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值;
3)分别指定微漏、一般内漏或者严重内漏的泄漏量阈值;分别根据式(2)计算出第一个代表点或第二个代表点分别在微漏泄漏量阈值的最大泄漏量下的第一温度临界值,根据式(3)计算出第一个代表点或第二个代表点分别在严重泄漏量阈值的最小泄漏量下的第二温度临界值;
tgb2-G100=β″0+β″11(P/Pcr)+β″12(P/Pcr)2+β″21(T/Tcr)+β″22(T/Tcr)2
+β″31(L/Lmax)+β″32(L/Lmax)2+β″41(D/Dmax)+β″42(D/Dmax)2(2)
+β″51(hgb/hgb-max)+β″52(hgb/hgb-max)2+β″61(hbw/hbw-max)+β″62(hbw/hbw-max)2
+β″71G1+β″72G1 2+β″73G1 3+ε″
tgb3-G500=β″′0+β″′11(P/Pcr)+β″′12(P/Pcr)2+β″′21(T/Tcr)+β″′22(T/Tcr)2
+β″′31(L/Lmax)+β″′32(L/Lmax)2+β″′41(D/Dmax)+β″′42(D/Dmax)2(3)
+β″′51(hgb/hgb-max)+β″′52(hgb/hgb-max)2+β″′61(hbw/hbw-max)+β″′62(hbw/hbw-max)2
+β″′71G2+β″′72G2 2+β″′73G2 3+ε″′
式(2)和式(3)中,tgb2-G100表示第一个代表点或第二个代表点分别在微漏泄漏量阈值的最大泄漏量下的第一温度临界值;tgb3-G500表示第一个代表点或第二个代表点分别在严重泄漏量阈值的最小泄漏量下的第二温度临界值;β″0、β″11、β″12、……β″71、β″72、β″73分别表示计算管壁温度的拟合系数、ε″表示计算管壁温度的随机误差,β″′0、β″′11、β″′12、……β″′71、β″′72、β″′73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε″′表示计算管壁温度的随机误差,P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,G1代表微漏泄漏量阈值的最大泄漏量,G2代表严重泄漏量阈值的最小泄漏量;
4)选择第一个代表点的实测管壁温度或者第二个代表点的实测管壁温度作为泄漏状态判定管壁温度,在泄漏状态判定管壁温度大于所选择代表点的正常管壁温度的前提下,将泄漏状态判定管壁温度减去所选择代表点的正常管壁温度得到的温度差值,然后根据所述将泄漏状态判定管壁温度减去所选择代表点的正常管壁温度得到的温度差值判断蒸汽疏水阀的泄漏状态,如果满足式(4)则判定泄漏状态处于微漏状态,如果满足式(5)则判定泄漏状态处于一般内漏状态,如果满足式(6)则判定泄漏状态处于严重内漏状态;如果不满足式(4)、式(5)、式(6)中的任意一个,则判定待检测蒸汽疏水阀未发生泄漏并结束检测或者返回执行步骤2);
△ts≤tgb2-G100-tgb1(4)
tgb2-G100-tgb1<△ts≤tgb3-G500-tgb1(5)
△ts>tgb3-G500-tgb1(6)
式(4)、式(5)和式(6)中,△ts表示泄漏状态判定管壁温度减去第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度得到的温度差值,tgb2-G100表示第一温度临界值;tgb3-G500表示第二温度临界值,tgb1表示第一个代表点或者第二个代表点的正常管壁温度;分别将第一个代表点或者第二个代表点作为当前代表点,跳转执行下一步;
5)根据判定得到的当前泄漏状态设置一个假定泄漏量,如果当前泄漏状态为微漏,则根据式(7)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,如果当前泄漏状态为一般内漏,则根据式(8)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,如果当前泄漏状态为严重内漏,则根据式(9)计算得到当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值;
△t1=(β″0+β″11(P/Pcr)+β″12(P/Pcr)2+β″21(T/Tcr)+β″22(T/Tcr)2
+β″31(L/Lmax)+β″32(L/Lmax)2+β″41(D/Dmax)+β″42(D/Dmax)2(7)
+β″51(hgb/hgb-max)+β″52(hgb/hgb-max)2+β″61(hbw/hbw-max)+β″62(hbw/hbw-max)2
+β″71G+β″72G2+β″73G3+ε″)-tgb1
△t2=(β″′0+β″′11(P/Pcr)+β″′12(P/Pcr)2+β″′21(T/Tcr)+β″′22(T/Tcr)2
+β″′31(L/Lmax)+β″′32(L/Lmax)2+β″′41(D/Dmax)+β″′42(D/Dmax)2(8)
+β″′51(hgb/hgb-max)+β″′52(hgb/hgb-max)2+β″′61(hbw/hbw-max)+β″′62(hbw/hbw-max)2
+β″′71G+β″′72G2+β″′73G3+ε″′)-tgb1
△t3=(β″″0+β″″11(P/Pcr)+β″″12(P/Pcr)2+β″″21(T/Tcr)+β″″22(T/Tcr)2
+β″″31(L/Lmax)+β″″32(L/Lmax)2+β″″41(D/Dmax)+β″″42(D/Dmax)2(9)
+β″″51(hbw/hbw-max)+β″″52(hbw/hbw-max)2+β″″61G+β″″62G2+ε″″)-tgb1
式(7)、式(8)和式(9)中,△t1表示微漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,△t2表示一般内漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,△t3表示严重内漏情况下假定泄漏量对应的当前代表点的温度理论升高值,β″0、β″11、β″12、……β″71、β″72、β″73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε″表示计算管壁温度的随机误差;β″′0、β″′11、β″′12、……β″′71、β″′72、β″′73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε″′表示计算管壁温度的随机误差;β″″0、β″″11、β″″12……β″″61、β″″62分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε″″表示计算管壁温度的随机误差;P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L表示第一个代表点前端或者第二个代表点前端疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,G表示假定泄漏量;tgb1表示当前代表点的正常管壁温度;
6)判断当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值是否满足条件式(10),如果不能满足条件式(10)则返回重新迭代执行步骤5);如果满足条件式(10)则将假定泄漏量作为当前代表点对应的泄漏量,当得到第一个代表点或者第二个代表点对应的泄漏量后跳转执行步骤7);
|△tjd-△ts|/△ts≤0.1%(10)
式(10)中,△tjd表示当前代表点在假定泄漏量下对应的温度理论升高值,△ts表示当前代表点的实测温度升高值;
7)根据判定得到的当前泄漏状态设置一个假定泄漏量,如果当前泄漏状态为微漏,则根据式(11)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值;如果当前泄漏状态为一般内漏,则根据式(12)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,如果当前泄漏状态为严重内漏,则根据式(13)计算得到第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值;
δt1=[β″0+β″11(P/Pcr)+β″12(P/Pcr)2+β″21(T/Tcr)+β″22(T/Tcr)2
+β″31(L1/Lmax)+β″32(L1/Lmax)2+β″41(D/Dmax)+β″42(D/Dmax)2
+β″51(hgb/hgb-max)+β″52(hgb/hgb-max)2+β″61(hbw/hbw-max)+β″62(hbw/hbw-max)2
+β″71G+β″72G2+β″73G3+ε″](11)
-[β″0+β″11(P/Pcr)+β″12(P/Pcr)2+β″21(T/Tcr)+β″22(T/Tcr)2
+β″31(L2/Lmax)+β″32(L2/Lmax)2+β″41(D/Dmax)+β″42(D/Dmax)2
+β″51(hgb/hgb-max)+β″52(hgb/hgb-max)2+β″61(hbw/hbw-max)+β″62(hbw/hbw-max)2
+β″71G+β″72G2+β″73G3+ε″]
δt2=[β″′0+β″′11(P/Pcr)+β″′12(P/Pcr)2+β″′21(T/Tcr)+β″′22(T/Tcr)2
+β″′31(L1/Lmax)+β″′32(L1/Lmax)2+β″′41(D/Dmax)+β″′42(D/Dmax)2
+β″′51(hgb/hgb-max)+β″′52(hgb/hgb-max)2+β″′61(hbw/hbw-max)+β″′62(hbw/hbw-max)2
+β″′71G+β″′72G2+β″′73G3+ε″′](12)
-[β″′0+β″′11(P/Pcr)+β″′12(P/Pcr)2+β″′21(T/Tcr)+β″′22(T/Tcr)2
+β″′31(L2/Lmax)+β″′32(L2/Lmax)2+β″′41(D/Dmax)+β″′42(D/Dmax)2
+β″′51(hgb/hgb-max)+β″′52(hgb/hgb-max)2+β″′61(hbw/hbw-max)+β″′62(hbw/hbw-max)2
+β″′71G+β″′72G2+β″′73G3+ε″′]
δt3=[β″″0+β″″11(P/Pcr)+β″″12(P/Pcr)2+β″″21(T/Tcr)+β″″22(T/Tcr)2
+β″″31(L1/Lmax)+β″″32(L1/Lmax)2+β″″41(D/Dmax)+β″″42(D/Dmax)2
+β″″51(hbw/hbw-max)+β″″52(hbw/hbw-max)2+β″″61G+β″″62G2+ε″″](13)
-[β″″0+β″″11(P/Pcr)+β″″12(P/Pcr)2+β″″21(T/Tcr)+β″″22(T/Tcr)2
+β″″31(L2/Lmax)+β″″32(L2/Lmax)2+β″″41(D/Dmax)+β″″42(D/Dmax)2
+β″″51(hbw/hbw-max)+β″″52(hbw/hbw-max)2+β″″61G+β″″62G2+ε″″]
式(11)、式(12)和式(13)中,δt1表示微漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δt2表示一般泄漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δt3表示严重泄漏情况下第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,β″0、β″11、β″12、……β″71、β″72、β″73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε″表示计算管壁温度的随机误差;β″′0、β″′11、β″′12、……β″′71、β″′72、β″′73分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε″′表示计算管壁温度的随机误差;β″″0、β″″11、β″″12……β″″61、β″″62分别表示计算管壁温度的拟合系数,ε″″表示计算管壁温度的随机误差;P表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽压力,Pcr表示蒸汽的临界压力,T表示待检测蒸汽疏水阀前端的管道内输送的蒸汽温度,Tcr表示蒸汽的临界温度,L1表示第一个代表点前段疏水管道的长度,L2表示第二个代表点前段疏水管道的长度,Lmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的最大长度,D表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的内径,Dmax表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道最大管道内径,hgb表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的管壁厚度,hgb-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道管壁最大厚度,hbw表示待检测蒸汽疏水阀前端疏水管道的保温层厚度,hbw-max表示同类型蒸汽疏水***中疏水管道的保温层最大厚度,G表示假定泄漏量;
8)判定第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值与第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值是否满足式(14),如果满足式(14)则将当前的假定泄漏量作为第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量,跳转执行步骤9),否则跳转执行步骤7)重新假定泄漏量以确定第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量;
|δjd-δs|/δs≤0.1%(14)
式(14)中,δjd表示第一个代表点、第二个代表点之间在假定泄漏量下的理论温度差值,δs表示第一个代表点、第二个代表点之间的实测温度差值;
9)根据第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量三者中选择一个作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出。
2.根据权利要求1所述的基于阀前管壁温度检测的蒸汽疏水阀内漏检测方法,其特征在于,所述步骤9)实施步骤如下:判断第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量三者是否满足式(15),如果满足式(15),则从所述第一个代表点对应的泄漏量、第二个代表点对应的泄漏量以及第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量中任意选择一个作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出;否则将第一个代表点对应的泄漏量作为待检测蒸汽疏水阀的最终内漏泄漏量输出;
|G11-G12|/G11≤1%且|G11-G13|/G11≤1%(15)
式(15)中,G11表示第一个代表点对应的泄漏量,G12表示第二个代表点对应的泄漏量,G13表示第一个代表点、第二个代表点之间温度差值对应的泄漏量。
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