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CSR-Compass的概述和应用实例

蠕变变形是单个(微观尺寸)晶粒或金属内部其他不连续点之间相对运动的结果。随着蠕变的进行，裂纹的发展和扩展，从微观尺寸扩展到宏观尺寸，裂纹最终扩展到壁面，导致破坏，此时裂纹清晰可见。在蠕变温度范围内工作的高温部件存在蠕变损伤。锅炉和燃烧加热器中的管道，以及管道支架、吊架和其他炉内构件，都容易发生蠕变和应力断裂。

CSR-Compass是目前市场上唯一用于高温构件蠕变和应力破裂建模和剩余寿命预测的独立于设备和操作系统的软件工具。设计人员、OEM工程师、顾问、操作人员、维护和检查工程师可以快速准确地确定:(1)在现行工作温度和压力下的剩余寿命或破裂时间;(2)任何指定时间的剩余管壁厚度;(3)预测的钢管断裂时环向应力;(4)破裂时的Larson-Miller参数。

图1 CSR-Compass预测了由于蠕变损坏造成的锅炉和加热管的剩余寿命或破裂时间。

在如图1所示的现有操作条件下，2.25Cr1Mo (T22或P22)管道冶金预测剩余寿命或破裂时间为12.729年，预测的破裂时管柱环向应力为34.921 MPa，破裂时管壁厚度为4.725 mm，断裂时预测的Larson-Miller参数为38.027(美制单位)。

CSR-Compass是一种基于云的软件，适用于运行任何操作系统的任何设备，无需用户安装或下载任何内容。在任何时候和任何地方，在办公室或现场，在iPads，平板电脑，智能手机没有安装文件下载，无需浏览器插件，没有USB加密度携带，没有许可证键从一台PC转移到另一台PC。CSR-Compass只是在运行任何操作系统的任何设备上工作。您所需要的只是一个互联网浏览器。CSR-CAX的用户通过从下拉列表中选择高温分量和材料来开始建模（图2，图3）并进入操作参数。通过改变所选材料和操作参数，CSR-Compass可用作用于材料选择和过程优化的强大软件工具。

图2高温构件蠕变和应力破裂的CSR-Compass建模和寿命预测．

图3 CSR-Compass可用作用于材料选择和过程优化的强大软件工具．

CSR-Compass模拟操作压力，温度和壁厚损失对高温部件的剩余寿命，例如锅炉和加热器管，工艺管道和压力容器。如果可以使用此类数据，用户可以在指定的工作小时内输入测量的厚度损耗（图4）。如果不可用测量数据，CSR-COXL利用内置预测发动机来确定普遍的操作条件下的壁厚损失（图1）。

图4a CSR-Compass模型模拟了工作压力、温度和壁厚损失对剩余寿命的影响．

图4b CSR-Compass模拟了壁厚损失对剩余寿命的影响。

图5 CSR-Compass使用户可以选择使用API标准或其他代码允许的压力来预测剩余寿命．

应用实例:Inconel 800过热器管的剩余寿命预测

Inconel 800是高级奥氏体钢，可以承受锅炉和燃烧加热器的高温操作。在运行165,550小时(约19年)后，因科乃尔800管发生在高温过热器上岸管区。失效的过热器管被折断成两部分，在几个点上严重变形和弯曲。管件外径57.1 mm，厚度6.8 mm。平均工作压力为13.8 MPa，平均工作温度为650℃。该失效管的详细失效分析发表在Engineering failure analysis Vol.17(2010) 328-333上。

根据使用寿命期间的平均工作压力和温度，CSR-Compass预测，Inconel 800过热器管的剩余寿命为0.247年(图6)。在某些位置，如果当地温度升高15°C至675°C(这是完全可能的)，CSR-Compass预测剩余的寿命将减少到0.082年。

图6 Inconel 800过热器管蠕变和应力破裂剩余寿命预测

图7 Inconel 800过热器管蠕变和应力破裂剩余寿命预测-温度效应

CSR-Compass的强大应用在工程设计、材料选择、工艺操作、检查和维护、腐蚀风险评估、失效分析、高温部件蠕变和应力破裂的建模和预测，如锅炉管和火焰加热器管、工艺管道、万博网站在哪里和压力容器。

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