CN115018235A - 基于增量模型的金属技术监督专家*** - Google Patents

基于增量模型的金属技术监督专家*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于增量模型的金属技术监督专家***，包括：硬度检测模块，用于从数据库中选择所检测材料的化学分子式，获取布氏硬度检测值、高温螺栓规格，通过标准库与实际检测值对比，判断所检测材料的硬度值是否符合要求，并输出判断结果；电站材料性能查询模块，用于从数据库中选择所检测材料的化学分子式，通过查询标准库，输出所检材料的化学成分、力学性能、焊接工艺、热处理工艺、使用工况；壁厚强度校核模块，用于选择待校核部件名称，基于从标准库查询得到的输入值，通过计算得到壁厚值；预留增量模块，用于增加模块。本发明能够有效增加金属专责工程师的工作效率，准确预判电站材料的使用情况，为下一周期检修维护提供实际的支撑。

Description

基于增量模型的金属技术监督专家***
技术领域
本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种基于增量模型的金属技术监督专家***。
背景技术
我国电力能源结构在未来一段时间会发生很大转变，以风电、水电、光伏、生物质发电及核能发电的电力能源占比日益扩大，但是鉴于中国丰富的煤炭储量以及保证能源安全和供应稳定的需求，火电在短时期内可能仍将是主要电力能源供给方式，为了提高发电效率、做到清洁发电,中国的火力发电也将逐步转型为高效、清洁、环保的发电方式，这也就意味着高耗能、低参数的落后产能机组将不断被淘汰，更加环保的低耗能、高参数的机组将成为火力发电的主力。
机组的温度、压力等参数的提高，意味着大量新型耐热金属材料要不断应用，新工艺、新技术、新设备及新的检验检测方法也随之产生，同时现阶段为了确保新能源发电不稳定性对电网的冲击以及适应原料供给不稳定性带来的问题，大多数火力发电厂还面临着配煤掺烧和深度调峰带来的因机组不稳定运行对设备造成的损伤，这就对发电企业的机组安全可靠运行和金属技术监督管理也提出了更高的要求。
为了确保金属技术监督全过程监督的可靠性，就必须从设计、制造、安装、验收、检验等环节入手，进行全程质量把控，而火力发电厂金属技术监督涉及内容十分宽泛，涵盖了设备***、金属材料、焊接、金属加工、无损检测、理化检验以及失效分析等方面，同时还要熟悉上百个法律法规的规定与要求。目前发电企业金属技术监督人员配置不足，面对复杂的金属监督监督工作无法确保全面有效开展和实施全过程监督，对众多金属材料特性指标、焊接工艺及检测方法等无法快速准确做出选择和评定。也对标准适用性和质量要求等级及时作出选择。为解决这些长期困扰基层发电企业金属技术监督的难题，采用一种统一适用的快速查询***就显得十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于增量模型的金属技术监督专家***，基于发电企业金属专责工程师的工作流程，工作内容，相关技术标准规范等，使用增量模型，实现金属技术监督功能全覆盖，实现多个标准及规范的交叉款速查找，快速判断部件的使用状态，为制定下一运行检修维护周期计划提供实际的支撑。
本发明提供了一种基于增量模型的金属技术监督专家***，包括：
硬度检测模块，用于通过客户端从数据库中选择所检测材料的化学分子式，从输入设备获取布氏硬度检测值、高温螺栓规格，通过标准库与实际检测值对比，判断所检测材料的硬度值是否符合要求，并输出判断结果；
电站材料性能查询模块，用于通过客户端从数据库中选择所检测材料的化学分子式，通过查询标准库，输出所检材料的化学成分、力学性能、焊接工艺、热处理工艺、使用工况；f(M)＝{化学成分、力学性能、焊接工艺、热处理工艺、使用工况}；
壁厚强度校核模块，用于通过客户端选择待校核部件名称，基于从标准库查询得到的输入值，通过计算得到壁厚值；
预留增量模块，用于增加相关模块，所述相关模块包括技术监督台账，技术监督计划，电站部件材料选用，电站受监部件的失效分析专家***接口模块。
进一步地，所述壁厚强度校核模块具体用于校核弯管或弯头壁厚；
若计算弯头壁厚，输入弯头计算使用的直径值，若使用外径法，带入外径计算公式，否则使用内径法，通过从标准库中查询得到的输入参数，通过计算得到弯头壁厚；
若计算弯管壁厚，选择弯管输入的直径值，除了和弯头一样输入参数外，还输入弯管曲率半径的值，通过计算得到弯管壁厚。
进一步地，所述壁厚强度校核模块通过下述公式计算弯管或弯头壁厚；
输入弯头直径D，压力P、许用应力σ、焊缝减弱系数
Figure BDA0003535331910000021
输出计算壁厚值δt；
Figure BDA0003535331910000022
当输入外径时，
Figure BDA0003535331910000023
弯管输入：直径D，压力P、许用应力σ、焊缝减弱系数
Figure BDA0003535331910000024
曲率半径R，输出计算壁厚值：
Figure BDA0003535331910000031
Figure BDA0003535331910000032
其中，Do为弯管或者弯头外径，Di为弯管或者弯头内径。
借由上述方案，通过基于增量模型的金属技术监督专家***，能够有效增加金属专责工程师的工作效率，大大提高了金属专责工程师的业务能力，准确预判电站材料的使用情况，为下一周期检修维护提供实际的支撑，具体技术效果包括：
(1)规范受监技术部件与材料设计、制造、安装、验收、检验等环节质量控制标准。
(2)为基层发电企业金属技术专工制定验收规范和检修计划提供标准检验检测规范，避免过度检验和漏检问题的出现。
(3)收录常见金属材料力学性能、适用温度及金相组织等，可实时对检验检测结果进行判断，也便于金属技术监督人员在报告验收时作为参照。
(4)为金属技术监督人员提供不同材料、不同焊接位置的焊接及热处理参考，便于技术人员快速制定焊接及热处理方案，便于技术人员对焊接全过程的监督与管理。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明基于增量模型的金属技术监督专家***的结构框图；
图2是本发明硬度检测模块的方法流程图；
图3是本发明电站材料性能查询模块的方法流程图；
图4是本发明壁厚强度校核模块的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1所示，本实施例提供了一种基于增量模型的金属技术监督专家***，包括：
硬度检测模块10，用于通过客户端从数据库中选择所检测材料的化学分子式，从输入设备获取布氏硬度检测值、高温螺栓规格(螺栓检测需要输入螺栓规格)，通过标准库与实际检测值对比，判断所检测材料的硬度值是否符合要求，并输出判断结果。在一具体示例中，输入材料化学式M，布氏硬度检测结果H，高温螺栓规格D，输出结果为硬度与标准比较结果，f(M，H，D)vs标准＝输出。详细流程见图2。
电站材料性能查询模块20，用于通过客户端从数据库中选择所检测材料的化学分子式，通过查询标准库，输出所检材料的化学成分、力学性能、焊接工艺、热处理工艺、使用工况；具体为f(M)＝{化学成分、力学性能、使用工况、焊接工艺、热处理工艺}。室温力学性能，包括抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击功。其中焊接工艺、热处理工艺、使用工况均留存接口，方便更新以及二次开发。详细流程见图3。
壁厚强度校核模块30，用于通过客户端选择待校核部件名称，基于从标准库查询得到的输入值，通过计算得到壁厚值。
预留增量模块40，用于增加相关模块，所述相关模块包括技术监督台账，技术监督计划，电站部件材料选用，电站受监部件的失效分析专家***接口等重要模块。
在本实施例中，所述壁厚强度校核模块具体用于校核弯管或弯头壁厚，详细流程见图4。
若计算弯头壁厚，输入弯头计算使用的直径值，若使用外径法，带入外径计算公式，否则使用内径法，通过从标准库中查询得到的输入参数，通过计算得到弯头壁厚；
若计算弯管壁厚，选择弯管输入的直径值，除了和弯头一样输入参数外，还输入弯管曲率半径的值，通过计算得到弯管壁厚。
在本实施例中，所述壁厚强度校核模块通过下述公式计算弯管或弯头壁厚；
输入弯头直径D，压力P、许用应力σ、焊缝减弱系数
Figure BDA0003535331910000041
输出计算壁厚值δt；
Figure BDA0003535331910000051
当输入外径时，
Figure BDA0003535331910000052
弯管输入：直径D，压力P、许用应力σ、焊缝减弱系数
Figure BDA0003535331910000053
曲率半径R，输出计算壁厚值：
Figure BDA0003535331910000054
Figure BDA0003535331910000055
其中，Do为弯管或者弯头外径，Di为弯管或者弯头内径。
该基于增量模型的金属技术监督专家***的功能特点如下：
1)材料成分查询：支持常见材料的化学成分查询，涵盖所以元素。
2)材料布氏硬度是否超标：支持输入测量的布氏硬度值，同时支持高温螺栓不同规格的硬度标准查询及判断，判断所测量的硬度值是否超标或者低于标准值。
3)材料焊接工艺：支持在线查询常见电站材料的焊接工艺，主要包括焊接材料，焊接电流、焊接电压、预热温度等。
4)材料热处理工艺：允许通过选择常见材料后，查询到常见材料的热处理温度，保温时间，升温以及降温速度等。
5)材料的使用工况：支持查询材料在用作特定部件的使用温度上限，使用压力的要求等。
6)服役使用后壁厚是否满足要求：支持在***中输入压力，外径，许用应力，焊缝减弱系数计算出管壁的壁厚，也可输入弯头或者弯管的弯曲半径，查询弯头或者弯管的计算壁厚。
7)材料力学性能：支持对常见电站金属材料的室温力学性能标准进行查询。
本发明能够有效增加金属专责工程师的工作效率，大大提高了金属专责工程师的业务能力，准确预判电站材料的使用情况，为下一周期检修维护提供实际的支撑，具体技术效果包括：
(1)规范受监技术部件与材料设计、制造、安装、验收、检验等环节质量控制标准。
(2)为基层发电企业金属技术专工制定验收规范和检修计划提供标准检验检测规范，避免过度检验和漏检问题的出现。
(3)收录常见金属材料力学性能、适用温度及金相组织等，可实时对检验检测结果进行判断，也便于金属技术监督人员在报告验收时作为参照。
(4)为金属技术监督人员提供不同材料、不同焊接位置的焊接及热处理参考，便于技术人员快速制定焊接及热处理方案，便于技术人员对焊接全过程的监督与管理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于增量模型的金属技术监督专家***，其特征在于，包括：
硬度检测模块，用于通过客户端从数据库中选择所检测材料的化学分子式，从输入设备获取布氏硬度检测值、高温螺栓规格，通过标准库与实际检测值对比，判断所检测材料的硬度值是否符合要求，并输出判断结果；
电站材料性能查询模块，用于通过客户端从数据库中选择所检测材料的化学分子式，通过查询标准库，输出所检材料的化学成分、力学性能、焊接工艺、热处理工艺、使用工况；f(M)＝{化学成分、力学性能、焊接工艺、热处理工艺、使用工况}；
壁厚强度校核模块，用于通过客户端选择待校核部件名称，基于从标准库查询得到的输入值，通过计算得到壁厚值；
预留增量模块，用于增加相关模块，所述相关模块包括技术监督台账，技术监督计划，电站部件材料选用，电站受监部件的失效分析专家***接口模块。
2.根据权利要求1所述的基于增量模型的金属技术监督专家***，其特征在于，所述壁厚强度校核模块具体用于校核弯管或弯头壁厚；
若计算弯头壁厚，输入弯头计算使用的直径值，若使用外径法，带入外径计算公式，否则使用内径法，通过从标准库中查询得到的输入参数，通过计算得到弯头壁厚；
若计算弯管壁厚，选择弯管输入的直径值，除了和弯头一样输入参数外，还输入弯管曲率半径的值，通过计算得到弯管壁厚。
3.根据权利要求2所述的基于增量模型的金属技术监督专家***，其特征在于，所述壁厚强度校核模块通过下述公式计算弯管或弯头壁厚；
输入弯头直径D，压力P、许用应力σ、焊缝减弱系数
Figure FDA0003535331900000011
输出计算壁厚值δt；
Figure FDA0003535331900000012
当输入外径时，
Figure FDA0003535331900000013
弯管输入：直径D，压力P、许用应力σ、焊缝减弱系数
Figure FDA0003535331900000014
曲率半径R，输出计算壁厚值：
Figure FDA0003535331900000015
Figure FDA0003535331900000016
其中，Do为弯管或者弯头外径，Di为弯管或者弯头内径。
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