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我國(guó)石化、火電、核電等能源領(lǐng)域的核心裝備在上個(gè)世紀(jì)八九十年代開(kāi)始被大批量投入生產(chǎn)，截至目前已經(jīng)接近甚至超過(guò)其初始設(shè)計(jì)壽命(超期服役)。由于這些設(shè)備大都工作在高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕環(huán)境等惡劣工況中，其力學(xué)性能會(huì)隨著服役時(shí)間的增加而發(fā)生明顯的老化，導(dǎo)致承載能力下降、失效風(fēng)險(xiǎn)增大。截至2020年底，我國(guó)壓力容器保有量為439.63萬(wàn)臺(tái)，另外還有鍋爐35.59萬(wàn)臺(tái)、氣瓶1.79億只、壓力管道101.26萬(wàn)公里。根據(jù)中國(guó)應(yīng)急管理部的統(tǒng)計(jì)估算，我國(guó)每年大約發(fā)生60起石油化工領(lǐng)域的重大安全事故，其中接近30%的事故和設(shè)備老化有關(guān)。例如，2015 年某火電廠(chǎng)125MW機(jī)組的主蒸汽管道在累計(jì)運(yùn)行 158400h后發(fā)生爆裂事故，分析認(rèn)為超期服役是此次事故的主要原因。因此，超期服役能源裝備一直是我國(guó)能源企業(yè)安全監(jiān)管的重點(diǎn)對(duì)象。在政府發(fā)布的諸多文件中，均對(duì)能源裝備、尤其是特種設(shè)備的安全性提出了較高要求?！栋踩a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中指出，堅(jiān)持預(yù)防為主，提高我國(guó)安全生產(chǎn)技術(shù)水平。
目前，大型能源裝備，如“壓力容器”的老化和延壽評(píng)估都需要得到材料服役后的力學(xué)性能數(shù)據(jù)。而傳統(tǒng)的檢測(cè)方法具有破壞性，需要在壓力容器的關(guān)鍵部位(焊縫、應(yīng)力集中區(qū))切割取樣，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。破壞也就意味著設(shè)備停機(jī)，管道停運(yùn)，導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失。
因此，亟需一種無(wú)損檢測(cè)在役設(shè)備力學(xué)性能的儀器，來(lái)幫助企業(yè)科學(xué)制定延壽和更換決策。避免盲目更換仍具有使用價(jià)值的設(shè)備造成不必要的污染和浪費(fèi)；同時(shí)避免使用過(guò)度老化的設(shè)備帶來(lái)更大的環(huán)境污染和安全隱患。
