Die Forschung von Hochtemperatur-Druckbehältern ist derzeit sehr unzureichend, aber die Anwendung in der Industrie hat Jahrzehnte, früher entworfen und in Produktion genommen Hochtemperatur-Druckbehälter sind die meisten konservativ, so dass jetzt die industrielle Schnittstelle gegenüber einer großen Anzahl von "überlaufenden Dienst" Hochtemperatur-Druckbehälter, ihre Verwendung von weit mehr als 105 Stunden, können diese Druckbehälter weiterhin sicher arbeiten, ist ein allgemeines Problem der Industrie. Auf der anderen Seite gibt es einige neuere Behälter, obwohl die Konstruktionslebensdauer nicht erreicht wurde, aber Risse wurden bei regelmäßigen Inspektionen gefunden, in diesem Fall, wie viel Restlebensdauer es noch geben kann, ob eine Schweißfüllung erforderlich ist, ist auch eine Frage des Ingenieurs.

Die Probleme mit der restlichen Lebensdauer können in zwei Kategorien unterteilt werden: Die erste Kategorie besteht darin, dass keine makroskopischen Risse gefunden wurden, aber das Material wurde langfristig verwendet (unter hohen Temperaturen und Spannung), wie lange es noch dauern kann; Die zweite Kategorie ist die Entdeckung von Makro-Rissen, wie schnell sie sich ausdehnen und wie lange es dauert, bis sie die kritische Größe erreichen.

Materialien, die keine makroskopischen Risse gefunden haben

Für dieses Material ist eine schädigungsfreie Prüfung unmöglich. Auch die Oberflächenmetallophase repräsentiert nicht unbedingt die innere Lage des gesamten Materials, daher muss eine Probenahme und Analyse häufig durchgeführt werden.

Nach der Probenahme besteht der ehrlichste Weg darin, den Creep- oder Dauertest erneut durchzuführen. Diese langwierigen Versuche lösen jedoch keine Probleme, die eine dringende Entscheidungsfindung in der Konstruktion erfordern, wie zum Beispiel die Entscheidung, ob sie bei der nächsten Reparatur ersetzt werden sollen. Die beschleunigte Testmethode wurde schon früh in der Technik verwendet, d. h. die Testtemperatur und das Spannungsniveau zu erhöhen und dann auf die Arbeitstemperatur und das Spannungsniveau zu drücken. Die erste weit verbreitete Formel wurde in den 1950er Jahren von Larson-Miller vorgeschlagen:

Wenn man Experimente bei höheren Temperaturen und hohen Spannungen durchführt, um die Beziehungskurve von P (s) und s zu erhalten, kann man die JR unter niedrigeren Temperaturen und niedrigeren Spannungen berechnen.

Da die Larson-Miller-Methode nicht vollkommen ist, haben in den letzten drei Jahrzehnten eine beträchtliche Anzahl von Wissenschaftlern eine Vielzahl verschiedener parametrischer Extraktionsmethoden entwickelt, deren Hauptziel es ist, durch beschleunigte Versuche die Lebensdauerdaten über die tatsächliche Arbeitstemperatur und die Arbeitsspannung zu extrahieren, die längere Versuche erfordern, die für bereits verwendete Materialien geschätzt werden.

Neben der Parameter-Extraktion gibt es einige andere Methoden, um die Restlebensdauer zu schätzen, wie z.B. die "creep-in-stress-Methode".

(2) Entdeckung von Makro-Rissen

Wenn in bestimmten Teilen des Behälters oder der Rohrleitung ein makroskopischer Riss entdeckt wird, hat sich die Art des Problems geändert und geht in die Kategorie der Hochtemperatur-Bruchmechanik ein.

Zunächst ist es wichtig, die Ausdehnungsgeschwindigkeit der Krümpfrisse zu verstehen und sie mit einem geeigneten brechmechanischen Parameter zu verknüpfen.

Anfangs in den frühen 1970er Jahren führte das Vereinigte Königreich Tests für die Ausdehnung von Krieschrissen mit dem gleichen Material durch Unfälle in Kraftwerken, die durch die Ausdehnung von Krieschrissen verursacht wurden, und die Aufdeckung einer großen Anzahl von Rissen. Siverns und Price schlugen vor, die Zahlen mit dem Spannungsstärkefaktor K zu summieren, wobei die Formel lautet:

Spätere Studien zeigten, dass K zur Regression von Wurmriss-Expansionsdaten ein breites Streubband hat.

Der Index (n≈6, oft größer als 6) ist sehr hoch und beeinflusst die Genauigkeit der Extraktion.

Theoretisch gesehen hat das Material im Kriegszustand eine hohe Plastizität und Zähigkeit, und der mechanische Parameter K des elastischen Bruchs ist nicht vernünftig.

1976 schlugen Landes und Begley einen neuen Parameter mit dem Namen C* vor, mit der Datenreduktionsformel:

Der Vorschlag von C * hat einen gewissen theoretischen Hintergrund, und seit mehr als zehn Jahren hat eine beträchtliche Anzahl von Menschen durch Forschung eine bessere Bewertung von C * erhalten. Aus der Sicht der Testergebnisse gibt es zwei offensichtliche Vorteile mit dem C * -Parameter, erstens ist die Datenstreuung deutlich verringert und zweitens ist der Index φ (etwa 0,8) niedriger, was die Extrusion fördert.

Allerdings hat C * in der Anwendung auf ein großes Problem gestoßen, nämlich, wie der Algorithmus den C * Wert eines Risses in der tatsächlichen Struktur berechnet, und die Forschung auf diesem Gebiet hat erst begonnen. Im Gegensatz dazu gibt es eine große Literatur zur Berechnung des K-Wertes von Strukturrissen.

Die gegenwärtige Situation ist, dass K nicht vernünftig und unvollkommen ist, aber das Projekt kann dringende Probleme lösen; Mit C * ist die Regression regelmäßig, aber die Anwendung in der Technik ist ziemlich schwierig, und es wird angenommen, dass es in den nächsten Jahren oder zehn Jahren neue Fortschritte geben wird.