[发明专利]高温管线系统实现可靠性维修规划的方法

说明书

技术领域

本发明涉及热电站管线系统领域，特别涉及热电站高温管线系统维修规划技术领域，具体是指一种高温管线系统实现可靠性维修规划的方法。

背景技术

高温管线系统设备的维护管理是石化工业企业关注的主要问题，由于现代火力电站和热能厂中的高温高压蒸汽管线一般造价高，另外由于在高温高压环境下材料的劣化因素复杂难于预测，如果一旦发生故障将会给企业的经济以及社会安全带来巨大影响。

由于上述原因，对于高温管线的维修规划就显得十分重要。在六十年代，美国首先提出了基于可靠性维修规划方法，随后在美、英、日等发达国家建立了全方位生产维修与可靠性集中相结合的维修体系。以后又发展成为结合考虑在事故发生后可能造成的损害等影响因素建立的基于风险监测技术，例如美国机械工程师协会的ASME“气体管线完整性管理系统”；加拿大能源管道协会等七个团体组成的管道风险评价指导委员会(PRASC)开展的油气管道风险评价研究等都在工程实际中得到广泛应用。从文献资料上看，国外发达国家已经开展了大量的基于风险检测技术的分析工作，积累了大量的数据。

在我国，对于高温管道的安全保障技术有多方面的需求，一是我国正大力发展超临界发电技术，温度和压力的提高大大地增加了工厂的运行风险，而其中高温部件的运行寿命目前还没有积累多少经验；二是我国许多电厂的主蒸汽管道逐渐进入老龄期，运行时间普遍已达20万小时以上(设计寿命10万小时)，最长的累积服役时间已近40万小时；同时高温高压技术在许多高技术领域得到越来越多的应用也提出了新的需求。显然建立一个适于我国国情的基于风险技术的维修规划方法是非常必要的。

如果要建立一个适合我国国情的基于风险技术下的维修规划，必须要解决的重要问题是：

(1)首先由于我国开展这方面工作时间短，积累的资料少，如何利用少量有效信息进行建立可靠性维修规划是一个非常重要的前提问题。

(2)其次，在得到不同参数的统计分布性质下，如何能够才用一种有效而且计算效率高的算法计算也是一个重要问题。最后是如何采用现代化的维修方法确定合适的维修规划的问题。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种仅利用少量信息就能够较为准确的预测管线和管线系统可靠性问题、能够高效且准确地确定结构可靠性、准确确定维修方案、适用范围较为广泛的高温管线系统实现可靠性维修规划的方法。

为了实现上述的目的，本发明的高温管线系统实现可靠性维修规划的方法如下：

该高温管线系统实现可靠性维修规划的方法，其主要特定是，所述的方法包括以下步骤：

(1)采集获取高温管线系统的检测数据；

(2)根据所述的检测数据进行高温管线系统的有限元计算；

(3)根据各因素对高温管线寿命的影响程度确定高温管线系统的蠕变损伤参数；

(4)通过确定所述的蠕变损伤参数的概率分布，建立高温管线系统的蠕变损伤概率模型；

(5)根据所述的蠕变损伤概率模型计算高温管线系统的结构失效概率；

(6)根据所述的检测数据、高温管线系统的材料和结构试验结果以及所述的结构失效概率，建立基于可靠性分析的维修规划模型；

(7)根据所述的维修规划模型进行计算处理，并得到高温管线系统最佳维修时间。

该高温管线系统实现可靠性维修规划的方法中的根据各因素对高温管线寿命的影响程度确定高温管线系统的蠕变损伤参数，包括以下步骤：

(11)降低高温管线的材料试验数据中的高度非线性、随机因素的影响，减少数据的随机性，并降低数据的非线性程度；

(12)将处理后的试验数据进行统一规划处理；

(13)将处理后的试验数据按照粗糙集理论中的信息系统决策表的计算方法进行计算分析；

(14)确定出试验数据中影响材料寿命的敏感参数，并将该敏感参数作为高温管线系统的蠕变损伤参数。

该高温管线系统实现可靠性维修规划的方法中的减少数据的随机性，具体为：

根据灰色理论中的累加或累减方法减少数据的随机性。

该高温管线系统实现可靠性维修规划的方法中的降低数据的非线性程度，具体为：

对数据取对数，从而降低数据的非线性程度。

该高温管线系统实现可靠性维修规划的方法中的通过确定所述的蠕变损伤参数的概率分布建立高温管线系统的蠕变损伤概率模型，包括以下步骤：

(21)根据以下公式确定预测累加风险函数