本發(fā)明屬于管道風險評估，具體地，涉及一種評價管系膨脹異常狀態(tài)的方法。

背景技術：

1、目前電力行業(yè)等主體設備體積大，安裝結構復雜。在機組深度調峰、啟停調峰等惡劣工況下，由于電站金屬部件的膨脹異常導致的應力異常問題日益顯現。近年來電力行業(yè)主蒸汽p91管道ⅳ型裂紋、管道沉降異常變形、支吊架頻繁失效、管道焊接接頭的振動破壞失效等惡性事故頻發(fā)，給電站設備造成了極大的安全隱患。但是目前電廠的膨脹指示裝置絕大多數起不到相應的作用，一是膨脹指示器損壞無法讀數，二是記錄結果嚴重缺失甚至造假。這就導致無法對管道或者集箱的膨脹過程以及膨脹狀態(tài)真實的進行掌握，一旦發(fā)生事故將是災難性事件。

2、當前傳統(tǒng)機械式膨脹指示裝置存在問題：

3、(1)發(fā)電企業(yè)對于管道、集箱膨脹狀態(tài)缺乏系統(tǒng)性記錄，尤其在深度調峰重要負荷區(qū)間以及啟停機階段；

4、(2)現場膨脹指示器指示刻度模糊不清，油污、灰塵等覆蓋刻度盤，甚至出現刻度盤損壞等現象；膨脹指示裝置活動部件卡澀，標記桿未與刻度盤接觸導致無法記錄等；

5、(3)膨脹指示裝置安裝位置不當，或者由于管道走向原因存在膨脹監(jiān)測盲區(qū)，無法真實記錄管道位移情況；

6、(4)巡檢人員目視讀取刻度盤數據可能出現較大的誤差，且目前手段重在事后檢測、事后發(fā)現，缺少預警的安全評價方式。

7、因此，設計一種可以實時監(jiān)測管道膨脹位置的裝置，并通過一定的方法對管道膨脹異常的安全狀態(tài)進行評價具有重要意義。

技術實現思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提出了一種評價管系膨脹異常狀態(tài)的方法，能夠智能識別電站高溫高壓管道三向位移的測量裝置，并通過三向位移的在線記錄以及趨勢性分析，智能識別電站高溫高壓管道三向位移。

2、本發(fā)明通過以下技術方案實現：

3、一種評價管系膨脹異常狀態(tài)的方法，所述方法具體包括以下步驟：

4、步驟1，選取管道上的監(jiān)測點，布置環(huán)向抱箍、信號發(fā)射器和靶向板；

5、步驟2，靶向板檢測管道的軸向位移和徑向位移，以此計算橫向位移，獲得實時位移數據；

6、步驟3，將步驟2的實時位移數據與設計值進行對比，判斷管道的狀態(tài)。

7、進一步的，在步驟1中，監(jiān)測點位置的選取為常規(guī)管道設計中的易膨脹位置，在管道選定的監(jiān)測點位置上布置一個環(huán)向抱箍，在抱箍上面布置靶向板，同時在靶向板周圍鋼結構位置安裝信號發(fā)射器，所述靶向板用于接受發(fā)射器發(fā)射來的信號以及軌跡記錄。

8、進一步的，在步驟2中，

9、所述靶向板內具有兩向位移監(jiān)測裝置，接收并記錄信號發(fā)射器的信號，以檢測管道的軸向位移和徑向位移，并結合步驟1的布置信息計算橫向位移；

10、根據步驟1布置的發(fā)射器前端到靶向板的距離，v為信號發(fā)射速度，t為信號從發(fā)射器發(fā)出到靶向板接受的時間，計算橫向位移l：

11、l＝v×t。

12、

13、進一步的，在步驟3中，

14、管系監(jiān)測點的膨脹與設計值對比偏差±10％以內，管道膨脹狀態(tài)屬于正常波動范圍；

15、管系監(jiān)測點的膨脹與設計值對比偏差±10％至±20％以內，管道膨脹狀態(tài)需要結合負荷波動情況持續(xù)對管道膨脹情況進行監(jiān)督；

16、管系監(jiān)測點的膨脹與設計值對比偏差≥±20％，需要取位移最大點作為邊界條件，對管系應力狀態(tài)進行校核。

17、進一步的，在步驟3中對管系應力狀態(tài)進行校核具體為：

18、如果管系應力值小于80％許用應力可監(jiān)督運行；

19、如果管系應力值≥于80％許用應力且≤90％時，對管道支吊架進行更換或調整支吊架載荷，通過有限元分析在計算可行的情況下繼續(xù)使用；

20、當管系應力值≥于90％許用應力，立即進行管系設計校核，分析應力分布超標原因，對不滿足運行的支吊架進行更換，重新調整后的管道支吊架應力分配應均勻，不可局部應力過大。

21、一種電子設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現上述方法的步驟。

22、一種計算機可讀存儲介質，用于存儲計算機指令，所述計算機指令被處理器執(zhí)行時實現上述方法的步驟。

23、本發(fā)明有益效果

24、本發(fā)明適用于300mw容量及以上深度調峰燃煤火電機組，主要針對電廠四大管道，包括主蒸汽管道(過熱器出口聯(lián)箱到高壓主汽門接口之間的兩條高溫高壓蒸汽管道)，熱再熱蒸汽管道(再熱器出口聯(lián)箱到中壓主汽門接口的兩條高溫高壓蒸汽管道)，冷再熱蒸汽管道(高壓缸排汽口到再熱器入口聯(lián)箱接口之間的兩條高溫高壓蒸汽管道)，高壓給水管道(電動給水泵出口到省煤器入口聯(lián)箱接口之間的高壓鍋爐供給水管道)。

25、本發(fā)明的管道變形移動監(jiān)控通過工業(yè)移動互聯(lián)網技術，實現對管道變形的秒級態(tài)勢感知。大大改變了傳統(tǒng)使用物理位移計(圍棋盤)的落后管理方式，在第一時間發(fā)現問題、定位問題和解決問題。

技術特征：

1.一種評價管系膨脹異常狀態(tài)的方法，其特征在于：

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于：

3.根據權利要求2所述方法，其特征在于：在步驟2中，

4.根據權利要求3所述方法，其特征在于：在步驟3中，

5.根據權利要求4所述方法，其特征在于：

6.一種電子設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現權利要求1至5中任意一項所述方法的步驟。

7.一種計算機可讀存儲介質，用于存儲計算機指令，其特征在于，所述計算機指令被處理器執(zhí)行時實現權利要求1至5中任意一項所述方法的步驟。

技術總結
本發(fā)明提出了一種評價管系膨脹異常狀態(tài)的方法，屬于管道風險評估技術領域，首先選取管道上的監(jiān)測點，布置環(huán)向抱箍、信號發(fā)射器和靶向板；然后靶向板檢測管道的軸向位移和徑向位移，以此計算橫向位移，獲得實時位移數據；最后將實時位移數據與設計值進行對比，判斷管道的狀態(tài)；本發(fā)明實現對管道變形的秒級態(tài)勢感知，大大改變了傳統(tǒng)使用物理位移計的落后管理方式，在第一時間發(fā)現問題、定位問題和解決問題。

技術研發(fā)人員：牛安平,于喜文,陳向崴,杜云飛,高光躍,程忠輝,韓峰,奚萌,李寧,桑政軍,劉欣
受保護的技術使用者：遼寧大唐國際沈東熱電有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/12