基于边缘计算的管道振动感知系统设计与研究

本研究旨在解决管道振动实时测量数据庞大、传输时延长以及计算资源浪费等问题。通过采用边缘计算理论,将数据计算步骤前置至设备附近,以加速状态监测感知速度,同时优化计算资源的利用。详细介绍了边缘计算感知系统的总体功能框架、设备硬件设计方法和振动信号转化算法。该系统包括边缘计算设备和数据集中设备两部分,前者布置在机械振源位置,实时分析处理大量冗余数据;后者通过无线信号与多台边缘计算设备通信,将汇总信息投影至运维终端。以调相机管道振动实验为例,本研究发现,基于边缘计算的结构振动感知技术能够准确识别管道在64、115和279 Hz时的异常振动现象。通过指导减振器的使用,最终将管道的最高振动幅值由0.68 m·s^(-1)降低至0.0016 m·s^(-1),取得了显著的减振效果,充分展示了其工程实用价值。

机组变负荷对省煤器入口管道焊接结构疲劳寿命影响的分析

研究某600 MW火电机组负荷变化对省煤器入口管道结构疲劳寿命的影响,采用材料拉伸试验、疲劳试验及数值模拟3种方法,分别得到应变与疲劳寿命之间的关系。结果表明:材料拉伸试验预测结构寿命与疲劳试验的偏差较大,而数值模拟结果与疲劳试验结果较为吻合,数值模拟方法能够合理评估结构疲劳性能,并且结构疲劳损伤随机组负荷变化幅度的增大而明显增大。

高温环境下结构应力测试技术

针对火力发电等工程中的机械部件和结构在非常温复杂环境下负载工作时的强度、刚度和稳定性问题,开展热态条件下的应力应变测试研究对结构的安全运行、故障诊断和科学管理意义重大。总结分析了高温环境下材料力学性能和应力应变测试的方法、特点及其适用性,并讨论了测试数据的修正补偿问题,为开展服役结构的测试研究提供参考依据。

超超临界机组末级过热器M-A接头断裂分析

某超超临界机组末级过热器出现M-A异种钢接头失效,通过分析断口宏观形貌、金相组织、焊缝硬度及拉伸性能,结合管路设计,认为M-A异种钢接头固有的异质界面、非等厚焊接使用的削薄方式不佳以及结构设计造成的应力集中共同导致了异种钢接头的疲劳-蠕变失效。

烟气脱白系统2205双相不锈钢部件腐蚀失效分析

某电厂材质为2205双相不锈钢的浆液换热器发生腐蚀失效,通过金相检验、SEM图像与成分分析测试材质性能并分析了失效机理。结合现场工况与换热板设计,认为换热板振动与设计不当是造成该换热板失效的主要原因,腐蚀环境加速了腐蚀的进程,但并不是引起腐蚀失效的主要因素。针对换热板振动与设计不当的问题,从支撑片装配方式、安装位置与运行监控方面提出了改善措施,效果有待验证。

超超临界机组M/F-A异种钢焊接接头熔合线断裂分析

超(超)临界机组电站锅炉的受热面马氏体/铁素体钢-奥氏体钢(M/F-A)异种钢接头常发生断裂失效,断裂主要发生在焊缝的铁素体侧。文中综合分析了各种炉型、各种结构的受热面异种钢接头失效案例的检验情况,判断F-A接头失效机理为结构应力及振动引起的疲劳开裂,熔合线位置的选择性氧化缺口和高的应力集中水平提供了疲劳源,且焊缝根部凸出会大幅提高熔合线位置的峰值应力水平,降低其疲劳极限。

火电机组管道结构高温低周疲劳性能研究

为研究机组负荷变化对结构疲劳寿命的影响,选取省煤器进口集箱为对象,通过实际数据测量与计算,将机组负荷变化准确转变为结构荷载,采用ANSYS有限元软件分析结构应力分布,并进行寿命预测。结果表明,高温低周疲劳破坏是调峰机组省煤器进口集箱结构失效的主要原因,危险位置位于管道连接的焊接部位,与实际相符。蠕变及负荷变化率对结构的影响有待进一步研究,为机组变负荷与结构寿命研究提供参考。