项目编号A05-2024-F001
项目名称极端温差高温损伤在线检测技术及装备
候选单位中国特种设备检测研究院
中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
清华大学
四川大学
零声科技(苏州)有限公司
阿塔米智能装备(北京)有限公司
候选人胡斌 魏东 唐云龙 伍剑波 杜雁霞 钱林峰 石秀山 石友安 施超 王婷 汪开灿 江运喜 王宝轩 刘磊 王智泉
项目简介    高温结构广泛分布于化工、火电、动力和飞行器,关系到国家经济正常运转、人民生命安全,高温结构热损伤在线检测技术有着极高的经济和安全价值。受困于西方封锁,项目实施之初面临的单一激发模式检出率低、传感器耐高温受限、大温差时变温度场干扰大等问题,成为制约我国产业升级和装备高端化的“卡脖子”问题。 项目组针对高温结构热损伤跨尺度、多形态和失效突发性的检测需求,攻克“高温检不了、温变检不准、瞬变检不到”的难题,主要发明点如下: 1.发明多波长多模态时空控制的电磁超声检测设备。构建电、磁、力、声多物理场电磁超声换能模型,发明时空域模态控制的电磁超声波激发技术,实现单探头的多波长多模态激励;提出电磁超声脉冲压缩方法,实现接收信号100倍信噪比和2倍空间分辨率的提升;攻克蠕变、腐蚀与烧蚀等典型高温损伤的超声表征技术;实现了跨尺度、多形态热损伤的检测。 2.发明耐高温、强响应、低功耗传感器。提出热-磁-声协同控制的结构功能一体化设计方法,突破热量可控输运耐温增强、磁性背板能量转化提升、低功耗激励能量管理技术,耐温性能由550K提升至1150K,能量转化效率提升30%,相同信噪比功耗降低50%,解决高温条件下 “检不了”的难题。 3.发明全声程温度-声速非线性校准方法。揭示高温结构热-声-固多场耦合机理,创建超声波动力学过程量和运动学累积量结合的非线性时移测温模型,突破超声测温材料物性线性温区的限制;提出导热/回波融合反演算法,实现结构内部时变温度场的高精度重构;发明大温差高温结构全声程温度-声速非线性校准技术,校准精度0.01mm,解决了时变大温差下“检不准”的难题。 4. 创建高温装置在线检测与评价应用新模式。构建热力耦合下渐进失效模型,提出热损伤时空演化预测的合于使用多层级安全评价技术;攻克远程自校准技术、发明超声测温与检测同步的云感知技术,开发高温装置智能检测与风险评价云平台,解决了热损伤瞬变“检不到”的难题。 项目授权发明专利51项、软著13项,制定国家标准6项,发表论文87篇,获3项发明金奖,近三年产值超10亿元。项目成果应用于国家能源、中石化、华能等的1800台套高端装置,为我国承压设备万台事故率从2010年的11次下降到2022年的2次做出重要贡献;是高速飞行器、核动力装置设计定型与运行保障的核心技术,有力地支撑了我国化工、能源行业高质量发展和国家重大型号任务的顺利实施,社会经济效益显著。

关 闭