【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及管道監(jiān)測，具體地指一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。
技術(shù)介紹
1、冷庫主要用于生鮮食品、醫(yī)藥和化工產(chǎn)品的冷藏，制冷壓力管道是指利用一定壓力，用于輸送氨、氟利昂、二氧化碳等制冷劑使冷庫降溫的管道，是冷庫的重要組成部分。制冷壓力管道常因腐蝕、焊接缺陷等原因發(fā)生安全事故，為保障此類管道的安全，現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求壓力管道需要定期進(jìn)行檢驗來排除安全隱患，檢驗周期一般3～6年，檢驗間隔期較長，間隔期間管道的安全隱患不能實時的發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)有的定期檢驗方法需要在壓力管道停機、拆除保溫層、排空液相介質(zhì)的條件下進(jìn)行，而整個冷庫系統(tǒng)一般長周期連續(xù)運行，一旦停機會造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，拆除保溫、排空液相介質(zhì)還會增加檢驗前準(zhǔn)備工作量。
2、目前也有人提出了管道安全監(jiān)測的方法，如專利號為“cn114778687a”的名為“一種壓力管道焊接缺陷快速識別與評價方法”的中國專利技術(shù)專利，該專利公開了一種管道焊接缺陷的評價方法，是通過對壓力管道焊接部位采用超聲相控陣的方法進(jìn)行缺陷掃查，形成三維成像圖譜；從三維成像圖譜的點云信息中提取關(guān)鍵點、線、面，生成三維的實體管道模型，實現(xiàn)管道實體建模、材料性能、載荷、邊界條件施加和網(wǎng)格密度的參數(shù)化；將三維模型導(dǎo)入有限元力學(xué)分析軟件，進(jìn)行力學(xué)計算，獲得壓力管道缺陷處應(yīng)力變化范圍；分析缺陷對壓力管道安全性能的影響，并生成評價報告。上述評價方法使用過超聲相控陣對管道焊接部分進(jìn)行采集從而得到管道缺陷的情況，從而對管道焊接缺陷進(jìn)行評價。但實際應(yīng)用過程中，管道在長期使用情況下，影響管道安全的因素除了焊接缺陷外，還
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的就是要解決上述
技術(shù)介紹
的不足，提供一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案為：一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括，
3、壁厚采集模塊，所述壁厚采集模塊用于對制冷壓力管道上的彎頭、三通、異徑管和管帽的壁厚進(jìn)行采集；
4、焊縫監(jiān)測模塊，所述焊縫監(jiān)測模塊用于對制冷壓力管道上的焊縫的缺陷種類進(jìn)行識別、對焊縫的缺陷尺寸進(jìn)行監(jiān)測；
5、減薄分析模塊，所述減薄分析模塊基于采集的管道壁厚位置以及該位置的管道壁厚允許值進(jìn)行比對判斷該位置是否存在減薄風(fēng)險；
6、焊縫分析模塊，所述焊縫分析模塊基于焊縫的缺陷種類選擇相應(yīng)的判斷分析方法，利用焊縫的缺陷尺寸判斷焊縫是否存在缺陷風(fēng)險；
7、評價模塊，所述評價模塊基于制冷壓力管道的減薄風(fēng)險和缺陷風(fēng)險輸出制冷壓力管道的評價報告。
8、根據(jù)本申請?zhí)峁┑囊环N制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，所述壁厚采集模塊包括，
9、彎頭監(jiān)測模塊，所述彎頭監(jiān)測模塊用于對制冷劑從容器進(jìn)入管道后的第一個彎頭的壁厚進(jìn)行監(jiān)測；
10、轉(zhuǎn)換部位監(jiān)測模塊，所述轉(zhuǎn)換部位監(jiān)測模塊用于對制冷劑氣液兩相轉(zhuǎn)換部位的彎頭或是異徑管的壁厚進(jìn)行監(jiān)測；
11、管帽監(jiān)測模塊，所述管帽監(jiān)測模塊用于對管道末端的管帽的壁厚進(jìn)行監(jiān)測。
12、根據(jù)本申請?zhí)峁┑囊环N制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，所述焊縫監(jiān)測模塊包括，
13、振動焊縫監(jiān)測模塊，所述振動焊縫監(jiān)測模塊用于對頻繁振動管道的焊接接頭的焊縫進(jìn)行監(jiān)測；
14、應(yīng)力焊縫監(jiān)測模塊，所述應(yīng)力焊縫監(jiān)測模塊用于對接頭應(yīng)力超過設(shè)定閾值的焊接接頭的焊縫進(jìn)行監(jiān)測；
15、制造缺陷焊縫監(jiān)測模塊，所述制造缺陷焊縫監(jiān)測模塊用于對存在制造缺陷的焊接接頭的焊縫進(jìn)行監(jiān)測。
16、根據(jù)本申請?zhí)峁┑囊环N制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，所述減薄分析模塊基于公式一計算管道壁厚減薄允許值；所述公式一為：
17、t＝(-0.535x2+0.04x+0.8)×t0
18、其中：t——管道壁厚減薄允許值；
19、x——修正系數(shù)；
20、t0——管道的公稱壁厚；
21、修正系數(shù)按照公式二進(jìn)行計算，所述公式二為：
22、x＝n(σm+σb)/(σb+σs)
23、其中：n——安全系數(shù)，對于輸送易燃易爆制冷劑的管道，n取4，對于輸送非易燃易爆制冷劑的管道，n取3；
24、σm——管道軸向應(yīng)力；
25、σb——管道彎曲應(yīng)力；
26、σb——管道對應(yīng)材料的抗拉強度；
27、σs——管道對應(yīng)材料的屈服強度；
28、根據(jù)本申請?zhí)峁┑囊环N制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，所述減薄分析模塊基于公式三計算管道軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，所述公式三為：
29、σm＝(n+πri2p)/(2πrt0)
30、其中：σm——管道軸向應(yīng)力；
31、n——管道橫截面拉力；
32、ri——管道內(nèi)徑；
33、r——管道外徑；
34、p——管道內(nèi)部壓力；
35、t0——管道的公稱壁厚；
36、σb＝mb/(πr2t0)
37、其中：σb——管道彎曲應(yīng)力；
38、mb——管道橫截面的彎矩；
39、r——管道外徑；
40、t0——管道的公稱壁厚。
41、根據(jù)本申請?zhí)峁┑囊环N制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，所述焊縫分析模塊包括，
42、焊縫缺陷種類識別模塊，所述焊縫缺陷種類識別模塊用于將焊縫缺陷監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)焊縫缺陷圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比對以此識別焊縫缺陷的種類為裂紋、未熔合、未焊透、夾渣或氣孔；
43、焊縫缺陷尺寸獲取模塊，所述焊縫缺陷尺寸獲取模塊用于對焊縫缺陷監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度化處理獲取焊縫缺陷的尺寸；
44、缺陷判斷分析模塊，所述缺陷判斷分析模塊基于焊縫缺陷的種類以及焊縫缺陷的尺寸判斷當(dāng)前焊縫是否存在缺陷風(fēng)險。
45、根據(jù)本申請?zhí)峁┑囊环N制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，所述缺陷判斷分析模塊包括，
46、裂紋缺陷分析模塊，所述裂紋缺陷分析模塊用于在識別焊縫缺陷為裂縫缺陷時判斷焊縫存在缺陷風(fēng)險；
47、未熔合缺陷分析模塊，所述未熔合缺陷分析模塊用于在識別焊縫缺陷為未熔合缺陷時基于公式一、公式二和公式三計算未熔合允許值，并將未熔合缺陷的尺寸與未熔合允許值進(jìn)行比對，在未熔合缺陷的尺寸大于或等于未熔合允許值時判斷焊縫存在缺陷風(fēng)險；
48、未焊透缺陷分析模塊，所述未焊透缺陷分析模塊用于在識別焊縫缺陷為未焊透缺陷時基于公式一、公式二和公式三計算未焊透允許值，并將未焊透缺陷的尺寸與未焊透允許值進(jìn)行比對，在未焊透缺陷的尺寸大于或等于未焊透允許值時判斷焊縫存在缺陷風(fēng)險；
49、夾渣缺陷分析模塊，所述夾渣缺陷分析模塊用于在識別焊縫缺陷為夾渣缺陷時將夾渣缺陷的尺寸與夾渣缺陷閾本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述減薄分析模塊基于公式一計算管道壁厚減薄允許值；所述公式一為：
3.如權(quán)利要求2所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述焊縫分析模塊包括，
4.如權(quán)利要求3所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述缺陷判斷分析模塊包括，
5.一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述監(jiān)測方法采用如權(quán)利要求1～4任一所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行操作，包括，
6.如權(quán)利要求5所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述對制冷壓力管道上的彎頭、三通、異徑管和管帽的壁厚進(jìn)行采集的方法包括：對制冷劑從容器進(jìn)入管道后的第一個彎頭的壁厚進(jìn)行監(jiān)測；對制冷劑氣液兩相轉(zhuǎn)換部位的彎頭或是異徑管的壁厚進(jìn)行監(jiān)測；對管道末端的管帽的壁厚進(jìn)行監(jiān)測。
7.如權(quán)利要求5所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述基于采集的管道壁厚位置以及該位置的管道壁厚允許值進(jìn)行比對判斷該位置是否存在減薄
8.如權(quán)利要求5所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述對制冷壓力管道上的焊接缺陷的種類進(jìn)行識別、對焊接缺陷的尺寸進(jìn)行監(jiān)測的方法包括：對頻繁振動管道的焊接接頭的焊縫進(jìn)行監(jiān)測；對接頭應(yīng)力超過設(shè)定閾值的焊接接頭的焊縫進(jìn)行監(jiān)測；對存在制造缺陷的焊接接頭的焊縫進(jìn)行監(jiān)測。
9.如權(quán)利要求7所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述對制冷壓力管道上的焊接缺陷的種類進(jìn)行識別、對焊接缺陷的尺寸進(jìn)行監(jiān)測的方法包括：獲取焊縫缺陷的監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)，將焊縫缺陷監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)焊縫缺陷圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比對以此識別焊縫缺陷的種類為裂紋、未熔合、未焊透、夾渣或氣孔；對焊縫缺陷監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度化處理獲取焊縫缺陷的尺寸。
10.如權(quán)利要求7所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述基于焊縫的缺陷種類選擇相應(yīng)的判斷分析方法，利用焊縫的缺陷尺寸判斷焊縫是否存在缺陷風(fēng)險的方法包括：當(dāng)識別焊縫缺陷為裂紋缺陷時，判斷焊縫存在缺陷風(fēng)險；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括，
2.如權(quán)利要求1所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述減薄分析模塊基于公式一計算管道壁厚減薄允許值；所述公式一為：
3.如權(quán)利要求2所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述焊縫分析模塊包括，
4.如權(quán)利要求3所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述缺陷判斷分析模塊包括，
5.一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述監(jiān)測方法采用如權(quán)利要求1～4任一所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行操作，包括，
6.如權(quán)利要求5所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述對制冷壓力管道上的彎頭、三通、異徑管和管帽的壁厚進(jìn)行采集的方法包括：對制冷劑從容器進(jìn)入管道后的第一個彎頭的壁厚進(jìn)行監(jiān)測；對制冷劑氣液兩相轉(zhuǎn)換部位的彎頭或是異徑管的壁厚進(jìn)行監(jiān)測；對管道末端的管帽的壁厚進(jìn)行監(jiān)測。
7.如權(quán)利要求5所述的一種制冷壓力管道安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述基于采集的管道壁厚位置以及該位置的管道壁厚允許值進(jìn)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳勛，彭澤軍，鄭連學(xué)，陳中榮，姚勇，呂鋒杰，黃志镕，張修安，胡潔靚，盧軍，
申請(專利權(quán))人：武漢市鍋爐壓力容器檢驗研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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