本技術涉及電力行業p91鋼制厚壁管件的強度校核，尤其是涉及一種低硬度p91厚壁管件的應力校核方法及裝置。

背景技術：

1、鑒于p91鋼具備卓越的高溫蠕變強度和優良的焊接性能，已在眾多高溫組件中廣泛應用，包括溫度超過566℃的主蒸汽管道、再熱蒸汽管道及其旁路系統以及高溫聯箱等。目前，超臨界機組中的大多數火力發電廠及核電站均選用p91鋼作為厚壁管材。

2、然而，近年來檢測過程中發現，許多電廠的p91厚壁管件在遠未達到設計使用壽命之時，即表現出顯著的低硬度現象。某些機組在運行僅數千小時或甚至尚未正式運行的情況下，便已顯現此現象。值得注意的是，這種低硬度現象可細分為整體硬度偏低和局部硬度偏低兩種類型。大量文獻研究表明，當p91管件的硬度值低于180hbw時，其多項力學性能將顯著下降，剩余使用壽命亦隨之大幅縮短，可能僅余數千小時，從而對機組安全運行構成重大威脅。

3、目前，諸多電廠在維修過程中若檢測到p91管件出現低硬度現象，則通常會直接更換管件，或對其進行安全性評估。采取直接更換管件時，電廠的備品備件一般準備不足，而重新訂貨、生產制造的周期相對較長，這會嚴重影響機組的發電時間，經濟性較差。更為主要的是，采取直接更換管的方式略顯盲目，分析p91管件出現低硬度現象的原因，主要是由于在制造、焊接、熱處理過程中熱處理工藝不當造成的，這種熱處理不當造成的硬度偏低往往具有一定的深度，當深度較淺時，p91厚壁管件在一定的服役期限內仍具有可靠的安全性能，直接更換管可能會造成不必要的浪費。而上述安全性評估過程中往往需要進行割管取樣，且整個試驗周期較長，可能會對機組的發電效率產生不利影響。因此，在短期內無法更換管件的前提下，如何能夠更為精確且迅速地完成p91管件的應力校核，并據此進行安全性評估，已成為亟待解決的重要技術問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，本技術的目的在于提供一種低硬度p91厚壁管件的應力校核方法及裝置，通過小沖桿取樣和硬度檢測可以準確獲取目標管件的低硬度區域的深度，同時通過小沖桿試驗可以準確獲取低硬度區域的在特點溫度下的許用應力值，根據厚壁理論和強度理論即可求得低硬度區域小沖桿取樣深度位置的等效應力值，提高了目標管件的許用應力值和等效應力值的計算準確性，能夠精確且迅速地完成目標管件的應力校核。

2、第一方面，本技術實施例提供了一種低硬度p91厚壁管件的應力校核方法，所述應力校核方法包括：

3、在目標管件的多個預設測量位置上對所述目標管件進行硬度檢測，判斷所述目標管件是否存在低硬度現象；

4、若是，則對所述目標管件進行網格化，得到多個網格點，并在多個所述網格點上對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件的低硬度區域；

5、將所述低硬度區域的中心位置確定為取樣位置，在所述取樣位置處沿所述目標管件的管壁徑向進行多次小沖桿取樣，當取樣后的目標管件達到預設硬度標準時，得到多個管件樣品，并確定出取樣深度；

6、根據厚壁理論和強度理論計算所述目標管件在取樣深度位置處的等效應力值，通過對多個所述管件樣品進行特定溫度下的拉伸試驗計算所述低硬度區域的許用應力值，以對所述目標管件進行應力校核。

7、進一步的，所述在目標管件的多個預設測量位置上對所述目標管件進行硬度檢測，判斷所述目標管件是否存在低硬度現象，包括：

8、在每個預設測量位置上使用里氏硬度計對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件在每個預設測量位置上的第一硬度值；

9、將第一硬度值小于預設硬度值的預設測量位置確定為第一測量位置，并在所述第一測量位置上使用布氏硬度計對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件在所述第一測量位置上的第二硬度值；

10、當存在第二硬度值小于所述預設硬度值的第一測量位置時，則認為所述目標管件存在低硬度現象。

11、進一步的，所述在多個所述網格點上對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件的低硬度區域，包括：

12、在每個網格點上使用里氏硬度計對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件在每個網格點上的第三硬度值；

13、將第三硬度值小于所述預設硬度值的網格點確定為第二測量位置，并在所述第二測量位置上使用布氏硬度計對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件在所述第二測量位置上的第四硬度值；

14、將第四硬度值小于所述預設硬度值的第二測量位置確定為低硬度檢測點，并連接多個所述低硬度檢測點中位于最外側的低硬度檢測點，以得到所述目標管件的低硬度區域。

15、進一步的，在所述確定所述目標管件在所述第一測量位置上的第二硬度值之后，所述應力校核方法還包括：

16、基于所述第一測量位置的第二硬度值和第一硬度值確定出硬度校核偏差。

17、進一步的，通過下述步驟判斷取樣后的目標管件是否達到預設硬度標準：

18、在所述取樣位置上利用里氏硬度計對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件在所述取樣位置上的第五硬度值；

19、利用所述硬度校核偏差對所述第五硬度值進行校核，得到校核后的第五硬度值；

20、當所述校核后的第五硬度值大于或等于所述預設硬度值時，則認為所述取樣后的目標管件達到預設硬度標準。

21、進一步的，所述根據厚壁理論和強度理論計算所述目標管件在取樣深度位置處的等效應力值，通過對多個所述管件樣品進行特定溫度下的拉伸試驗計算所述低硬度區域的許用應力值，包括：

22、根據所述厚壁理論計算出所述目標管件在取樣深度位置處的三向應力；

23、根據所述強度理論，基于所述三向應力計算出所述目標管件在取樣深度位置處的等效應力值；

24、對每個管件樣品進行特定溫度拉伸試驗，得到每個管件樣品的拉伸屈服強度；

25、利用多個拉伸屈服強度中最小的拉伸屈服強度以及預設許用應力取值標準確定出所述低硬度區域的許用應力值。

26、進一步的，在確定出所述等效應力值和所述許用應力值之后，所述應力校核方法還包括：

27、判斷所述等效應力值是否小于所述許用應力值；

28、若是，則確定所述目標管件的安全性評估結果為合格；

29、若否，則確定所述目標管件的安全性評估結果為不合格。

30、第二方面，本技術實施例還提供了一種低硬度p91厚壁管件的應力校核裝置，所述應力校核裝置包括：

31、低硬度判斷模塊，用于在目標管件的多個預設測量位置上對所述目標管件進行硬度檢測，判斷所述目標管件是否存在低硬度現象；

32、低硬度區域確定模塊，用于若是，則對所述目標管件進行網格化，得到多個網格點，并在多個所述網格點上對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件的低硬度區域；

33、取樣模塊，用于將所述低硬度區域的中心位置確定為取樣位置，在所述取樣位置處沿所述目標管件的管壁徑向進行多次小沖桿取樣，當取樣后的目標管件達到預設硬度標準時，得到多個管件樣品，并確定出取樣深度；

34、應力校核模塊，用于根據厚壁理論和強度理論計算所述目標管件在取樣深度位置處的等效應力值，通過對多個所述管件樣品進行特定溫度下的拉伸試驗計算所述低硬度區域的許用應力值，以對所述目標管件進行應力校核。

35、第三方面，本技術實施例還提供一種電子設備，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執行的機器可讀指令，當電子設備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機器可讀指令被所述處理器執行時執行如上述的低硬度p91厚壁管件的應力校核方法的步驟。

36、第四方面，本技術實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器運行時執行如上述的低硬度p91厚壁管件的應力校核方法的步驟。

37、本技術實施例提供的一種低硬度p91厚壁管件的應力校核方法及裝置，首先，在目標管件的多個預設測量位置上對所述目標管件進行硬度檢測，判斷所述目標管件是否存在低硬度現象；若是，則對所述目標管件進行網格化，得到多個網格點，并在多個所述網格點上對所述目標管件進行硬度檢測，確定出所述目標管件的低硬度區域；然后，將所述低硬度區域的中心位置確定為取樣位置，在所述取樣位置處沿所述目標管件的管壁徑向進行多次小沖桿取樣，當取樣后的目標管件達到預設硬度標準時，得到多個管件樣品，并確定出取樣深度；最后，根據厚壁理論和強度理論計算所述目標管件在取樣深度位置處的等效應力值，通過對多個所述管件樣品進行特定溫度下的拉伸試驗計算所述低硬度區域的許用應力值，以對所述目標管件進行應力校核。

38、本技術通過小沖桿取樣和硬度檢測可以準確獲取目標管件的低硬度區域的深度，同時通過小沖桿試驗可以準確獲取低硬度區域的在規定溫度下的許用應力值，根據厚壁理論和強度理論即可求得低硬度區域小沖桿取樣深度位置的等效應力值，提高了目標管件的許用應力值和等效應力值的計算準確性。并且本技術所提供的方法，無需切割管件，易操作，可精確且迅速地完成目標管件的應力校核。這樣后續在利用校核后的應力進行安全性評估時能夠更加準確，既可以延長更換管的周期，又能保障管件的安全性能，減少因更換管件帶來的經濟損失。

39、為使本技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。