weixin 发表于 2018-2-7 09:34

设备寿命预测方法简介

  寿命预测,是一项研讨设备在规定的运行工况下能够安全运行多长时间的工作。可将寿命预测分为早期预测和中晚期预测:

   · 早期预测,是确定设备的设计寿命或计算寿命,主要以计算方法进行的,是偏理论的;

  · 中晚期预测,是指设备累计运行时间已超过或远超过设计寿命,通过对其运行历史的分析、无损探伤及金相检验等多种检验鉴定、断裂力学计算、其它直接和间接的寿命预测技术作为科学依据,评估设备还能够继续安全运行的时间,也就是设备的剩余寿命,这种预测是偏实践的,偏经验的。

  通常说的寿命预测主要是指剩余寿命预测,也称为剩余寿命评估评定,结构完整性评估。为了进行寿命预测,需要做大量的资料分析、实地检验、试验等工作,将这些技术称为剩余寿命预测技术,简称寿命预测。

  从经济效益的角度希望设备能够长期继续运行,延长重大设备寿命已成为世界各国相关部门共同关心的研究课题,并已取得了很大成果。对于我国这样一个发展中国家,许多重大设备主要依赖于进口,如何能够做到物尽其用,这个课题更为重要。所以,需要有一套行之有效的,可靠的技术方法对设备进行寿命诊断、寿命管理,做好预测寿命及延长寿命工作。总的来说,寿命预测是处于确保设备安全运行、防止灾难性事故及延长使用寿命的需求而提出来的。

  设备寿命预测方法  随着设备状态维修技术的发展,为了提高其可靠性,对于运行20-30年的重大设备的时数老化诊断,即寿命预测,越来越重要。各国对重大设备的寿命诊断都开展了研究工作,不断开发出新的寿命预测方法,有相当多的方法已经用于实际,也有一些尚处于实验预测阶段。诸多的寿命诊断方法归纳起来,大致可分为间接方法和直接方法。

  间接寿命预测方法,即应力解析法,是以解析求出部件材料的应力及材料强度数据为基础,用计算机采用有限元计算出部件的损伤程度。间接寿命预测的关键在于正确搜集到部件运行时完整的、真实的资料,如部件内部介质的温度、压力、金属的壁温等。可评价任何部件和任何部位,不受诊断对象所处位置的制约,但若运行历史或材料数据不准确将导致计算误差,且没有考虑材料老化这一因素。

  直接寿命预测方法,分为非破坏试验法和破坏试验法。破坏性试验法需要取得相同或类似的样本,然后通过破坏性试验得到需要的数据,进行加速蠕变断裂试验、疲劳试验,据此推算出寿命损伤程度,做出寿命评估。破坏性试验法(试样试验)评价时间较长,有许多场合取样较困难。而非破坏性试验法,在较短的时间,可对较多的部位进行诊断,且能定期监控,所以,采用非破坏性检查的剩余寿命诊断更为有用。

  直接预测方法中的破坏性方法比其它方法预测损伤的精确度高,在不明白过去作用于材料的温度、应力的情况下也能进行评价,缺点是做蠕变断裂试验、疲劳试验需要较长的时间;同时,受到限制的部件和部位不能使用;所取试样并不一定是关键部位,也有可能代表性不强。

  直接寿命诊断方法中的非破坏试验法是不需要从部件上切取样品,不破坏部件,在部件材料损伤进展的同时,非破坏地实地直接检验金属的组织,物理性能等,对部件寿命进行寿命预测,它可对多个位置进行诊断。直接方法中非破坏性试验法虽然不用破坏部件,可以实地直接检验金属组织,物理性能,对多个位置进行诊断,但这种方法仅适用于诊断受限制的部位,使用范围狭小。

  表1所示为间接预测与直接预测两类方法的特征、适用性、经济性等的对比。

  表1 间接预测与直接预测两类方法的特征比较
  这几种方法机理的研究是成熟的,装置的开发应用是可行的,但寿命预测的精度还有待于进一步提高,应用范围也有待于扩大。

  来源:摘自百度文库wj_heb分享的《基于故障诊断的寿命预测方法》一文。

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