(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210875480.0 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 中国特种设备检测研究院 地址 100026 北京市朝阳区和平街西苑2号 (72)发明人 韩志远　曹逻炜　于闯　胡振龙　 谢国山　康昊源　郭璟倩　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 杜阳阳 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) G06T 11/00(2006.01) G06F 16/23(2019.01) G06F 16/2455(2019.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种加热炉 炉管的完整性管理系统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种加热炉炉管的完整性管理 系统及方法， 通过炉管基础数据存储和管理模块 存储炉管基础数据， 生成可视化炉管排列图， 对 炉管进行数据查询 、 编辑和修改； 通过炉管检测、 监测结果记录和管理模块存储和管理炉管的历 史检测、 监测数据； 通过炉管安全寿命评估模块 根据炉管基础数据、 历史检测数据和历史监测数 据， 评估炉管的损伤 状态、 安全状态和剩余寿命， 对损伤状态超 标、 安全状态异常或剩余寿命不足 的炉管预警； 通过炉管工艺完整性操作模块对炉 管设定工艺操作温度参数的安全边界， 对金属壁 温监测值超 过安全边界的炉管进行预警。 能够可 视化管理加热炉内炉管全寿命周期数据， 动态掌 握炉管各项状态信息， 提高对炉管全寿命周期的 管理水平。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115238924 A 2022.10.25 CN 115238924 A 1.一种加热炉 炉管的完整性管理系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 炉管基础数据存储和管理模块， 用于存储加热炉和加热炉中每根炉管的基础数据， 生 成可视化的炉管排列图， 并根据所述炉管排列图对炉管进行数据的查询、 编辑和修改； 所述 基础数据包括设计数据、 制造数据和使用数据； 炉管检测、 监测结果记录和管理模块， 用于存储和管理加热炉和加热炉的每根炉管的 历史检测数据和历史监测数据； 所述历史检测数据包括检测项目和检测结果； 所述历史监 测数据包括 监测项目和监测结果； 炉管安全寿命评估模块， 用于根据炉管的基础数据、 历史检测数据和历史监测数据， 评 估每根炉管的损伤状态、 安全状态和剩余寿命， 并对损伤状态超标、 安全状态异常或剩余寿 命不足的炉管进行 预警； 炉管工艺完整性操作模块， 用于对每根炉管设定工艺操作温度参数的安全边界， 并对 金属壁温监测值超过安全边界值的炉管进行 预警。 2.根据权利要求1所述的一种加热炉炉管的完整性管理系统， 其特征在于， 所述炉 管基 础数据存 储和管理模块， 具体包括： 数据存储单元， 用于存储加热炉和炉管的基础数据； 所述基础数据按照层级划分企业 信息、 装置信息、 加热炉信息以及炉管信息； 炉管排列 方式和数量确定单元， 用于确定炉管排列 方式、 炉管列数和炉管排数； 所述炉 管排列方式包括 立式或卧 式； 炉管排列图生成单元， 用于根据所述排列 方式、 炉管列数和炉管排数， 生成炉管俯视或 侧视的炉管排列图； 所述炉管排列图为炉管排列二维矩阵 图； 炉管信息管理单 元， 用于在所述炉管排列图上对炉管进行 数据的查询、 编辑和修改。 3.根据权利要求1所述的一种加热炉炉管的完整性管理系统， 其特征在于， 所述炉 管检 测、 监测结果记录和管理模块， 具体包括： 检测结果记录单元， 用于按照检测时间， 在所述炉管排列图上人工或批量录入每根炉 管的检测项目和对应的检测结果； 所述检测项目包括宏观检验、 壁厚测定、 表面缺陷检测、 埋藏缺陷检测、 金相检测、 蠕胀检测 和渗碳检测； 监测结果记录单元， 用于按照监测时间， 通过人工读取或压力传感器、 温度传感器自动 录入的方式， 记录每根炉管的壁温监测结果和压力监测结果。 4.根据权利要求1所述的一种加热炉炉管的完整性管理系统， 其特征在于， 所述炉 管安 全寿命评估 模块， 具体包括： 检测结果评估单 元， 用于根据炉管的检测结果， 对炉管的损伤状态进行评估校核； 强度校核评估单元， 用于根据炉管的检测结果、 炉 管的监测结果以及弹性应力理论， 对 炉管剩余强度进行 校核评估； 所述剩余强度和所述检测结果用于表征炉管的安全状态； 剩余寿命评估单元， 用于根据根据炉管的检测结果、 炉管的监测结果以及蠕变累积损 伤理论， 对炉管的蠕变剩余寿命进行 校核评估。 5.根据权利要求1所述的一种加热炉炉管的完整性管理系统， 其特征在于， 所述炉 管工 艺完整性操作模块， 具体包括： 安全边界设定单元， 用于根据炉管材料、 操作压力以及上一次检测的炉管壁厚、 直径数 据， 计算炉管在设定蠕变剩余寿命条件下 的临界操作温度， 并将不同设定蠕变剩余寿命条权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115238924 A 2件下的临界操作温度分别设定为温度工艺 参数的信息边界、 加速边界和失效边界； 判断单元， 用于根据 所述信息边界、 加速边界和失效边界和金属壁温监测值， 实时判断 金属壁温监测值是否高于各安全边界值； 预警单元， 用于当监测温度高于安全边界值时， 在炉管排列图上输出不同颜色预警信 息。 6.一种加热炉 炉管的完整性管理方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 存储加热炉和加热炉中每根炉管的基础数据， 生成可视化的炉管排列图， 并根据所述 炉管排列图对炉管进 行数据的查询、 编辑和修改； 所述基础数据包括设计数据、 制造数据和 使用数据； 存储和管理加热炉和加热炉的每根炉管的历史检测数据和历史监测数据； 所述历史检 测数据包括检测项目和检测结果； 所述历史监测数据包括 监测项目和监测结果； 根据炉管的基础数据、 历史检测数据和历史监测数据， 评估每根炉管的损伤状态、 安全 状态和剩余寿命， 并对损伤状态超标、 安全状态 异常或剩余寿命不足的炉管进行 预警； 对每根炉管设定工艺操作温度参数的安全边界， 实时监测炉管的金属壁温值， 对所述 金属壁温监测值超过安全边界值的炉管进行 预警。 7.根据权利要求6所述的一种加热炉炉管的完整性管理方法， 其特征在于， 所述存储加 热炉和加热炉中每根炉管 的基础数据， 并生成可视化的炉管排列图， 并根据所述炉管排列 图对炉管进行 数据的查询、 编辑和修改， 具体包括： 存储加热炉和炉管的基础数据； 所述基础数据按照层级划分企业信 息、 装置信 息、 加热 炉信息以及炉管信息； 确定炉管排列方式、 炉管列数和炉管排数； 所述炉管排列方式包括 立式或卧 式； 根据所述排列 方式、 炉管列数和炉管排数， 生成炉 管俯视或侧视的炉管排列图； 所述炉 管排列图为炉管排列二维矩阵 图； 在所述炉管排列图上对炉管进行 数据的查询、 编辑和修改。 8.根据权利要求6所述的一种加热炉炉管的完整性管理方法， 其特征在于， 所述存储和 管理加热炉和 加热炉的每根炉管的历史检测数据和历史监测数据， 具体包括： 按照检测时间， 在所述炉 管排列图上人工或批量录入每根炉 管的检测项目和对应的检 测结果； 所述检测项目包括宏观检验、 壁厚测定、 表面缺陷检测、 埋藏缺陷检测、 金相检测、 蠕胀检测 和渗碳检测； 按照监测时间， 通过人工读取或压力传感器、 温度传感器自动录入的方式， 记录每根炉 管的壁温监测结果和压力监测结果。 9.根据权利要求6所述的一种加热炉炉管的完整性管理方法， 其特征在于， 所述根据炉 管的基础数据、 历史检测数据和历史监测数据， 评估每根炉管的检测结果、 安全状态和剩余 寿命， 具体包括： 根据炉管的检测结果， 对炉管的损伤状态进行评估校核； 根据炉管的检测结果、 炉管的监测结果以及弹性应力理论及， 对炉管剩余强度进行校 核评估； 所述剩余强度和所述检测结果用于表征炉管的安全状态； 根据根据炉管的检测结果、 炉管的监测结果以及蠕变累积损伤理论， 对炉管的蠕变剩 余寿命进行 校核评估。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115238924 A 3