1.前言
寿命预测是一项研讨设备在规定的运行工况下能够安全运行多长时间的工作。可将寿命预测分为早期预测和中晚期预测。早期预测是确定设备的设计寿命或计算寿命，主要以计算方法进行的，是偏理论的。中晚期预测是指设备累计运行时间已超过或远超过设计寿命，通过对其运行历史的分析、无损探伤及金相检验等多种检验鉴定、断裂力学计算、其它直接和间接的寿命预测技术作为科学依据，评估设备还能够继续安全运行的时间，也就是设备的剩余寿命，这种预测是偏实践的，偏经验的。通常说的寿命预测主要是指剩余寿命预测，也称为剩余寿命评估评定，结构完整性评估。为了进行寿命预测，需要做大量的资料分析、实地检验、试验等工作，将这些技术称为剩余寿命预测技术，简称寿命预测。
从经济效益的角度希望设备能够长期继续运行，延长重大设备寿命已成为世界各国相关部门共同关心的研究课题，并已取得了很大成果。对于我国这样一个发展中国家，许多重大设备主要依赖于进口，如何能够做到物尽其用，这个课题更为重要。所以，需要有一套行之有效的，可靠的技术方法对设备进行寿命诊断、寿命管理，做好预测寿命及延长寿命工作。总的来说，寿命预测是处于确保设备安全运行、防止灾难性事故及延长使用寿命的需求而提出来的。
2.设备寿命预测方法
随着设备状态维修技术的发展，为了提高其可靠性，对于运行20-30年的重大设备的时数老化诊断，即寿命预测，越来越重要。各国对重大设备的寿命诊断都开展了研究工作，不断开发出新的寿命预测方法，有相当多的方法已经用于实际，也有一些尚处于实验预测阶段。诸多的寿命诊断方法归纳起来，大致可分为间接方法和直接方法。
间接寿命预测方法即应力解析法是以解析求出部件材料的应力及材料强度数据为基础，用计算机采用有限元计算出部件的损伤程度。间接寿命预测的关键在于正确搜集到部件运行时完整的、真实的资料，如部件内部介质的温度、压力、金属的壁温等。可评价任何部件和任何部位，不受诊断对象所处位置的制约，但若运行历史或材料数据不准确将导致计算误差，且没有考虑材料老化这一因素。
直接寿命预测方法分非破坏试验法和破坏试验法。破坏性试验法需要取得相同或类似的样本，然后通过破坏性试验得到需要的数据，进行加速蠕变断裂试验、
疲劳试验，据此推算出寿命损伤程度，做出寿命评估。破坏性试验法（试样试验）评价时间较长，有许多场合取样较困难。而非破坏性试验法，在较短的时间，可对较多的部位进行诊断，且能定期监控，所以，采用非破坏性检查的剩余寿命诊断更为有用。直接预测方法中的破坏性方法比其它方法预测损伤的精确度高，在不明白过去作用于材料的温度、应力的情况下也能进行评价，缺点是做蠕变断裂试验、疲劳试验需要较长的时间；同时，受到限制的部件和部位不能使用；所取试样并不一定是关键部位，也有可能代表性不强。直接寿命诊断方法中的非破坏试验法是不需要从部件上切取样品，不破坏部件，在部件材料损伤进展的同时，非破坏地实地直接检验金属的组织，物理性能等，对部件寿命进行寿命预测，它可对多个位置进行诊断。直接方法中非破坏性试验法虽然不用破坏部件，可以实地直接检验金属组织，物理性能，对多个位置进行诊断，但这种方法仅适用于诊断受限制的部位，使用范围狭小。
表1所示为间接预测与直接预测两类方法的特征、适用性、经济性等的对比。
表1 间接预测与直接预测两类方法的特征比较
这几种方法机理的研究是成熟的，装置的开发应用是可行的，但寿命预测的精度还有待于进一步提高，应用范围也有待于扩大。
3.基于故障诊断技术的寿命预测
基于故障诊断技术的寿命预测就是根据电力设备的老化、劣化规律，及影响和决定因素，通过对各种检测方法（离线或在线）取得各种信息，经过科学分析方法全面综合分析，掌握设备的当前状况和寿命期望，并得出设备检修和更换的最佳时机，在避免发生重大事故和节约检修成本方面具有实用价值。
基于故障诊断技术的寿命预测作为维修和更换设备决策的支撑技术，从理论与生产上建立起了状态检测与故障诊断理论以及各种针对具体对象的诊断系统。80年代以来，集多交叉学科于一体的监控、诊断、预测理论与技术，随着现代电子技术、自动控制理论、信息理论与技术、计算机技术，特别是智能理论与技术等前沿科学技术的迅猛发展，建立智能状态监控与故障诊断系统是一个必然的发展趋势。
预防维修是根据设备故障特征曲线或浴盆曲线，在设备进入耗损故障期之前安排进行的维修活动。当今的设备比以往要复杂得多，而且故障模式也有了新的变化。国外一些部门和机构，作了大量关于设备可靠性的研究，发现在设备从使用到淘汰（包括无形磨损造成的设备报废），其故障特征曲线呈六种不同形状，如图1所示。
A B
4% 2%
C D
5% 7%
E F
14% 68%
图1 不同的故障特征曲线
从图中可以看出，模式B开始为恒定或逐渐略增的故障率，最后进入耗损期；模式C显示了缓慢增长的故障率，但没有明显的耗损期；模式D显示了新设备刚出厂时的低故障率现象，很快增长为一个恒定的故障率；模式E在整个寿命周期
都保持恒定的故障率；模式F在开始时有较高的初期故障率，很快降低为恒定或增长极为缓慢的故障率。研究表明，模式A、B、C、D、E、F的发生概率分别为4%、2%、5%、7%、14%和68%。显然，在设备越来越复杂的情况下，更多的设备遵循E和F所代表的模式。这一研究表明，原来认为设备使用时间越长磨损越严重，而会使故障率迅速上升，这种观点不一定正确。对于某种故障模式起主导作用的设备，故障率可能与使用时间长短有关。而对于大多数设备而言，使用时间长短对于设备可靠性的影响不大。也就是说，经常修理设备或定期大修，不一定会防止故障发生，反之可能将初期的高故障率引入稳定的系统之中，增加设备总故障率。
4.可靠性与寿命评估
在设备寿命预测的众多直接方法和间接方法中，大部分方法不但需要高额费用和大量时间，而且适应范围很狭窄，仅适用于一些受限制的部位或者部件。任何设备，其质量水平都由规定的技术参数和指标来衡量，例如高压断路器的质量水平由断流容量、开断故障电流、热稳定电流、绝缘水平等多个参数来表征。但是不论哪个设备都有一个共同的质量指标，这就是使用中的可靠性。它不仅可对同类设备进行质量比较，也可在不同设备之间进行质量对比。基于可靠性的寿命预测对设备进行寿命评估和失效分析，同时结合运行中设备在线监测和诊断技术，可以更准确地掌握它的运行状态，得出设备的寿命损耗程度，进而确定设备最佳检修时机，以便实现状态维修，保证设备的安全运行并且改善其运行条件。
4.1可靠性指标
设备可靠性定义为：设备在规定条件下和预订时间内完成规定功能的概率。若设备丧失了规定功能即为失效或故障。由于设备出现失效或故障总有一定的随机性，是一个随机事件，所以可靠性也要用概率来衡量。
设备的失效或故障大多数是由于绝缘性能劣化所引起的，所以对其进行可靠性分析和寿命评估在很大程度上是对设备绝缘性能做分析和评估。从可靠性角度可将设备分为两大类：
⑴不可修复设备（或元件）。指该设备一旦损坏，在技术上已无法修复或者能修复但在经济上不合算，则它从投运到发生故障所经历的时间就是其寿命。
⑵可修复设备（或元件），指损坏后经修理又可恢复其功能的设备，如发电
机、变压器、断路器等。在分析这类设备的可靠性时又多了一个修复过程。
4.2设备的失效分析
对设备进行可靠性评估，不仅要对它的一些可靠性指标例如平均寿命、失效率等做出评估，更重要的是要找出提高其可靠性的途径。为此要对设备的机理、原因等做出具体分析，找出影响失效和寿命的主要因素及反映失效过程的理论参数，从而确定提高该设备可靠性的对策，包括运行条件和制造两个方面宜采取的措施。同时也为设备运行中的状态诊断提供诊断内容和需要在线监测的监测量。失效模式是指设备失效的表现形式。失效模式比率
是指设备或部件i出现失效
ij
模式j而引起该设备失效的失效频数比，比较不同失效模式在导致设备失效中所占的比重。
失效机理是引起失效的物理、化学变化等的内在原因，它随设备种类、使用条件而异，但往往以老化、磨损、疲劳、腐蚀、氧化等简单形式表现出来。它和失效模式的关系可这样来理解，失效机理相当于病理，失效模式相当于病症。失效分析的基本内容和步骤是：
⑴要进行设备运行和失效情况的现场调查和统计分析，主要涉及失效的时间、地点、运行条件（包括各种应力情况、异常情况、环境情况）、失效情况、设备失效前后的状况及历史记录等。一般可用表格形式存于计算机的数据库中以便积累数据并进行统计分析。
⑵根据调查到的情况和数据统计分析失效模式，再根据失效模式和特征、运行、维修及试验方面的经验提出失效机理和失效原因，必要时要通过解剖和试验来验证上述失效机理和失效原因的分析是否正确。
⑶在此基础上提出消除失效因素、降低失效率的建议和措施。
对于大型、贵重的复杂设备需要对其不同的失效模式、原因做综合性分析，将设备作为一个系统来考虑，这样必然会更深入地涉及到设计、制造工艺等方面的问题。失效分析方法甚多，按失效原因分析的方法有因果图法和主次图法。按失效模式的影响分析的方法有：事件树分析法，故障树分析法，失效模式、效应及其危害度分析法。后两种分析方法是目前电力设备常用的失效分析方法，尤以故障树分析法用的更多。
4.3寿命试验和平均寿命的估计
寿命试验是可靠性试验的基本方法和内容，其目的是为了确定在工作状态下的工作寿命、寿命的分布规律、失效率及其所属类型，并由此计算出相应的各项可靠性指标。寿命试验有以下两种方式。
⑴实验室可靠性试验。相当多的元件、材料、设备可直接在实验室进行寿命试验，但对于寿命很长的产品而言，其所需的试验时间可能过长，为此常采用加速寿命试验。其原理是用加大“负荷”的方法，加速产品失效，从而缩短试验时间，以便在较短时间内估计出产品在正常负荷条件下的可靠性指标。加速寿命试验共有三种加速方式，即恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试验、序进应力加速寿命试验。其中以恒定应力加速寿命试验最为成熟，可以得出较多的分析结果，但如何选择合适的应力进行试验则需较多的经验。
⑵现场可靠性试验。对于多数电力设备根本不可能在实验室进行可靠性试验，而只能根据现场的运行、检修资料进行统计分析，从而得出各种可靠性指标。实际上这也是一种寿命试验。
不论采取哪种方式做寿命试验，总是希望样本容量尽量大，试验时间尽可能长。但事实上时间或数量总是有限的，因为寿命T是个随机变量，可能短也可能长，要使全部受试元件失效所需时间会过长，因此寿命试验一般不可能从时间上或数量上进行得很完整，而只能进行“截尾”式寿命试验。
对设备进行可靠性和寿命评估以及失效分析，同时结合运行中设备在线监测和诊断技术，可以更准确地掌握它的运行状态，以便实现状态维修，保证设备的安全运行并且改善其运行条件。另一方面也可指导制造部门改善产品的质量和提高其可靠性水平。
5.基于weibull分布的设备寿命预测
为了合理、科学地预测设备检修和更换的最佳时机，从宏观的、技术经济的角度较少事故的发生，提高企业的生产效率，提出以设备的寿命损耗为依据，结合设备运行的可靠性合理地预测设备的寿命。而设备寿命的确定，基于了解设备的失效率，也称故障率，其定义为：设备在t时刻以前正常工作，在t时刻后单位时间内发生故障的条件概率密度。
5.1 weibull分布特点及设备寿命模型
Weibull分布是可靠性分析中最广泛使用的分布之一，这是因为对分布参数
的适当选择，就可以模拟各种故障的行为特征。除了可以模拟常熟故障率之外，对磨合期和磨损期，即通常整个寿命期间的早期稳定期和老化期现象也可以模拟。Weibull 分布能应用于很多形式，包括1参数、2参数、3参数或混合weibull 。3参数的weibull 分布由形状、尺度（范围）和位置三个参数决定。其中形状参数是最重要的参数，决定分布密度曲线的基本形状，尺度参数起放大或缩小曲线的作用，但不影响分布的状态。 其故障累积分布函数为：
()1ex p x F x β
γα??-??=--??
???????
，x
γ
≥
概率密度函数为：
1
()ex p x x f x ββ
βγγαα
α-??--??
??=
-??
? ??
?
??????
，x
γ
≥
失效率函数为：
1
()x x ββγλαα
--??=
?
??
其中：,αβ>0，0
γ≥。α为尺度参数，β为形状参数，γ为位置参数。
Weibull 分布必须具备以下两个条件： ⑴满足客观事物的随机性； ⑵变量必须大于零。
设备的寿命是一个连续型的随机变量，且其值大于零。因此，可以确定设备寿命分布符合Weibull 分布。上述公式中的位置参数的大小反映了曲线的起始点位在横坐标上的变化，一般来说设备在开始使用时就有寿命损耗，所以一般情况下0γ
=，即使0γ≠也可通过坐标变换令0
γ=。即得出设备寿命符合2参数的
Weibull 分布的模型，由此得到设备寿命损耗分布函数为：
()1ex p m
t F t θ????=--??
???????
，0
t
≥
其中0θ>为尺度参数，0m >为形状参数，用于确定设备的寿命损耗程度，判定
设备故障形态，即设备运行处于偶发失效期或早期失效期或损耗失效期。 概率密度函数为：
1
()ex p m m
m t t f t θθθ-????
??=-??
?
???
??????
，0
t
≥
失效概率函数为：
1
()m m t t λθθ-??
= ?
??
5.2设备失效率曲线
尺度参数θ的大小表征为失效率曲线横纵坐标放大或缩小的倍数，其变化不影响图形形状。故令1θ=。利用weibull 函数性质，失效率函数可简化为：
1
()m t m t
λ-=
形状参数m 的大小决定了weibull 分布曲线的形状。m 可用来判定设备在统计阶段所处的故障状态期，确定设备的故障损耗程度：
⑴m =1时，()t λ曲线呈指数分布，此时对应与故障率为恒定的分布函数。设备运行在偶发失效期，设备的寿命损耗程度低。偶发期又称随机失效期和正常工作期，此时元件已经进入正常稳定工作区，失效是由于一些随机因素引起的。其特点是失效率低且稳定，几乎近似为常数，所以不太可能采取技术措施来降低失效率。 ⑵1m
<时，()
t λ为时间的负指数函数，故障率呈递减型，设备运行在早期
失效期，设备的寿命损耗程度相对稳定。早期失效期一般发生在元件或设备投运后的前几个月或前几年，通常是由于设计、制造、装配、材料等方面的缺陷而引起失效。其特点是由于这些缺陷在投运后很快暴露出来，故开始时失效率很高，经过一段时间后即下降。为降低早期失效率，可在正式使用前采用老化、筛选或试运行等技术将有缺陷的元器件剔除。 ⑶1m
>时，()
t λ曲线呈单峰性，随时间增加而增加，故障率为递增型。当
34
m = 时，()t λ曲线与正态分布形状近似，设备运行在损耗失效期，设备的寿
命损耗程度上升。其特点是失效率随着时间的推移而呈上升趋势。减低失效率的措施是进行有计划的状态维修，并且及时更换或修复具有潜在故障的部件。 利用weibull 函数对各种类型统计分布拟合力强的特点，拟合出的设备失效率曲线如图2所示。
()t λ
0T 1T 2T A T t （1—早期失效期；2—偶发失效期；3—耗损失效期）
图2 设备失效率曲线
由图2可见，寿命分布具有浴盆失效率形状的特征，失效率形状由递减到某一低峰而后递增，反应了寿命分布的规律。即设备在早期失效期，寿命损耗相对稳定，在损耗失效期时，寿命损耗急剧上升，设备加速劣化。在损耗期A T 时刻，出现临界值点A ，此点为设备检修和更换的最佳时期。对设备进行检修之后，失效率曲线以A 点为起始点，同样具有浴盆形状的特征。 3.设备寿命模型参数估计
设备的故障发生是一个随机的过程，故障率()t λ很难用一个函数完整表述。通常在工程上用公式 ()
t t
F t S λ=
表示故障率，式中t F 表示某段时间内的故障数，t S 表示总工作时间。 利用设备运行情况报表的统计数据通过上式求出不同阶段的()t λ。计算出故障率可作为统计参数。再用一元线性回归方法。将式1
()m t m t
λ-=两边取对数转化
为线性方程：
ln ()ln (1)ln t m m t λ=+- 令ln ()
Y
t λ=；ln X
t
=
ln A m
=；1B m =-，则可转化为： Y A B X
=+,用最小二乘法确定A 、B 的估计
值??A
Y B
X =-
11
22
2
1
1
()()
?()
()
n
n
i i i
i i i n
n
i i
i i X Y nX Y
X
X Y Y B
X n X X
X ====-?---===
--∑
∑∑
∑
其中1
1
n
i
i X
X n
==
∑，1
1
n
i
i Y
Y n
==
∑（1,2,i n = ；n 为统计的故障次数）。 则?m
的估计值为：??1m B
=+ 设备运行于不同阶段，其统计结果求出的?m
值不同，总体上看?m 值有三种，代入1
()m t m t λ-=可以画出三类形状不同的曲线，连接起来就形成设备的寿命曲
线。通过所画出的寿命曲线，设备从偶发失效期进入耗损失效期时，寿命曲线加速上升，找出其过度边界临界点A ，其对应的A T 就是最佳的检修和更换时机，通过检修，降低其故障率，减少寿命损耗度，使设备继续运行在稳定的偶发失效期。5.4预测设备寿命损耗的实现
基于weibull 分布的设备寿命损耗预测实现步骤如下：
⑴建立符合2参数的设备weibull 分布寿命模型，确定失效率函数
1
()m t m t
λ-=。
⑵采集设备运行情况统计数据，由式()
t t
F t S λ=（式中t F 表示某段时间内的故
障数，t S 表示总的工作时间）得出失效故障率作为统计参数。
⑶通过线性回归法将失效率函数两边取对数转化为线性方程，用最小二乘法
进行参数估计，确定?m
的值。 ⑷根据m 的值，判断设备的寿命损耗程度。 实例分析如下：
表2中是2000年对某地区电业局1985-1995年间安装的中小型电力变压器的统计数据，研究区间为10年。
表2 中小型变压器失效情况统计
对表2数据做分析，此段时间内工作总投入的设备数为4400t S =，出现故障
的设备数为115t
F =，故障率()0.0261t λ=。
又根据故障率服从weibull 分布分析，通过计算得出m 的值，根据式
1
()m t m t
λ-=，得故障率与时间的关系即设备的失效率曲线如图3所示。
时间
110
987654320.1
0.40.30.2
图3 设备失效率曲线
由图3可以看出，基于weibull分布建立的设备寿命预测模型，可以更准确的分析得出设备的故障率曲线。因此通过统计设备故障的基础上，预测出设备的寿命，进而可以确定设备的最佳检修和更换时机，避免设备的盲目检修和更换，减少维修不足或者更换不及时造成的事故，也提高了设备的使用率，降低了经济损失。
剩余寿命预测 1 高温炉管剩余寿命预测的基本原则和方法 1.1 高温炉管寿命预测的基本原则 炉管检测后的最终质量通常用A、B、C三个级别进行评价。即“A”级管有较轻度或没有蠕变裂纹，这种炉管继续使用没有问题；“B”级管有一定程度的蠕变裂纹，但可以继续使用，同时应加强监视；“C”级管的蠕变深度及面积已达到极限。这类炉管不能继续使用，必须更换。要预测炉管的残余寿命，实际上就是预测“B”级管的使用年限，因为对大多数高温炉管来说，“C”级管是必须更换的。 目前，炉管的检测通常釆用专业炉管检测装置进行。虽然炉管检测装置具有它的可靠性、稳定性和准确性，但它只有一个单一的蠕变裂纹深度指标，如果要估算炉管的残余寿命必须要综合考虑，不能绝对地靠检测到“A、B”级来对炉管残余寿命下定义,因为化学成分和原始组织决定材料的原始强度，而运行时间、温度及应力的变化决定材料受蠕变损伤的程度。 根据国内外对高温炉管的研究结果，本文在对扬子石化公司芳烃厂BA1051制氢转化炉炉管进行评定时，按照如下的基本原则预测炉管的寿命。首先确定导致炉管损伤的主要原因，然后根据炉管的损伤状态，选择相应的预测方法。在对预测结果进行修正时同时兼顾其它因素的影响，在最终得到的使用寿命中应包含一定的安全余度，以适应炉管工作条件的变化。 1.2 高温炉管寿命预测的方法 为了最经济地利用炉管，剩余寿命评价技术必须准确，同时工程上又要求其实施必须简便。近年来国内外对高温炉管剩余寿命评价技术的研究投入了大量的人力和物力，提出了多种预测炉管剩余寿命的方法，归纳起来可大致可分为间接法和直接法两类。直接法即非破坏检查和破坏检查两类剩余寿命诊断技术，间接法即理论解析法。解析法和破坏检查所需时间较长，而非破坏检查可在较短时间，对较多部位进行诊断，且能定期监测。所以采用非破坏检查的方法预测炉管剩余寿命更为实用。 目前非破坏性检查的剩余寿命诊断技术主要有： （1）金属组织变化测定法，炉管长期在高温、应力和环境共同作用下服役，材料的微观组织会发生变化，如碳化物的析出、蠕变空洞的增殖等等。金属组织变化测定法就是通过测定组织的变化来评价炉管的剩余寿命。这种方法需要事先搞清楚金属组织变化与寿命之间的定量关系。目前比较成熟的法有A参数法、晶粒变形法、微结构法、另外还有空洞面积率法。A参数法是英国(ERA、CEGB)、美国(EPRI)于1983年提出的方法，其主要思路是沿主应力方向引一参考线，A参数就是参考线横切晶界总数与存在空洞晶界数的比值。预先求得各种材料的A参数与蠕变寿命比，通过复制试样法测定A参数，进行评价剩余寿命。实验验证表明：A参数能较好地定量损伤状态。空洞面积率是空洞所占面积与全观察面积的比值，它比较容易计量且与寿命的相关性好。应用该方法应注意要把蠕变空洞与碳化物或夹杂物脱落所造成的空洞区别开来，以免误判。A参数法和空洞面积率法还有两个问题需解决： a.有裂纹时，如何来测A参数和空洞面积率，虽然测定方法较多，但不同的方法得到的值不同； b.空洞分布不均匀性的计算及其影响。有些材料往往寿命后期才出现空洞，此时用A参
关于游乐设施寿命的计算方法 张静 最近，国家质检总局质检特函(2011] 53号文（关于对《关于大型游乐设施使用年限问题的请示》的回复）中提出：2003年6月1日起实施的《游乐设施安全技术监察规程（试行）》规定：“设计单位应在设计文件明确主要受力部件，并规定整机及关键零部件设计使用寿命”。国家质检总局责令运营使用单位联系原制造单位确认设备设计使用期限。 53号文规定：达到设计使用期限且无改造、维修价值的设备，运管使用单位应按《特种设备安全监察条例》规定及时予以报废并办理注销手续。 53号文还规定：达到设计使用期限仍有改造、维修价值的设备，运营使用单位可委托设备原制造单位或具备相应制造许可资格的单位进行维修、重大维修或改造，确定继续使用期限和使用条件。 就该文件提出的意见谈谈本人的看法： 一、国家质检总局从人民群众生命和财产安全出发，责令运营使用单位联系原制造单位确认设备设计使用期限，是完全正确的。国家质检总局的技术规范《游乐设施安全技术监察规程（试行）》已经做了规定“设计单位应在设计文件明确主要受力部件，并规定整机及关键零部件设计使用寿命”。由游乐设施的原制造单位确认设备设计使用期限。 二、国家质检总局提到的游乐设施设计使用期限，早在《游乐设施安全技术监察规程（试行）》做了规定“其设计寿命应大于8年(在设计说明书中有特殊规定的除外)，不易拆卸的轴类（指拆装工作量占整机安装工作量的
50%以上）按无限寿命设计。”这就是说游乐设施设计使用期限不应该是8年，而是比8年多。并且在GB 8408—2008《游乐设施安全规范》中也说明游乐设施的整机及主要部件设计使用寿命，整机使用寿命不小于23000h。全国索道与游乐设施标准化技术委员会《游乐设施实用手册》（第三版）GB 8408-2008《游乐设施安全规范》释义中“对整机使用寿命不小于23000h”加以解释为：“整机使用寿命是这样考虑的：平均每天运行7—8h，每年运行300天，使用10年。”就游乐设施使用寿命和计算方法说明本人的看法：游乐设施的使用寿命，就是产品在按设计者或制造者规定的使用条件下，从设备开始使用到被淘汰的整个时间过程中，保持安全工作能力的期限。超过游乐设施的使用寿命，再继续使用就不安全。 1. 与游乐设施使用寿命有关的两个因素 1）游乐设施在使用中，受应力、应变影响，几乎所有结构、零部件的形状和尺寸都在相对改变承受疲劳载荷，它们的主要失效形式是疲劳破坏。常规疲劳强度设计认为：假设材料没有初始裂纹，经过一定的应力循环后，由于疲劳损伤的积累，才形成裂纹，裂纹在应力循环下继续扩展，直至发生全截面脆性断裂。裂纹形成前的应力循环数，称为无裂纹寿命；裂纹形成后直到疲劳断裂的应力循环数，称为裂纹扩展寿命。零件总寿命为两者之和。一般来讲，设备的结构寿命是决定整个设备自然使用寿命的基础。每一次应力循环都会对零部件造成一定量的损伤，这种损伤是可以积累的；当损伤积累到临界值时，零件将发生疲劳破坏。 2）在游乐设施使用中，另一种影响使用的是磨损寿命。物体相对运动时，在摩擦的作用下，摩擦面上的物质不断耗损，如轴和轴承之间、齿轮牙
期望寿命的概念及计算方法 一、期望寿命的概念及相关 期望寿命（life expectancy）又称平均预期寿命，或预期寿命。X岁时平均预期寿命表示X岁尚存者预期平均尚能存活的年数。刚满X岁者的平均预期寿命受X岁以后各年龄组死亡率的综合影响。出生时的期望寿命简称平均寿命，它是各年龄死亡率的综合，综合反映了居民的健康状况，是反映人群健康状况的综合指标，但是，它只综合了有关死亡的信息，未包含疾病和伤残的情况，更未反映疾病伤残结果的严重性。 期望寿命是评价居民健康状况、社会经济发展和人群生存质量的重要指标,它不受人口年龄构成的影响,因此各地区平均期望寿命可以直接比较。对一个地区人口学特征、期望寿命及影响因素进行研究,可为制定科学、切合实际的卫生工作计划提供科学依据。 而另一个概念?健康期望寿命?（active life expectancy，ALE），它是指人们能维持良好日常生活活动（ADL）功能的年限，健康期望寿命与普通的期望寿命的差别是：普通的期望寿命是以死亡为终点，而健康期望寿命以丧失日常生活能力为终点，它不仅能客观反映人群生存质量，亦有助于卫生政策与卫生规划的制定。因此2000年世界卫生组织推荐用?健康期望寿命?来反映居民健康综合情
况。 二、期望寿命的计算 我区期望寿命是由统计分析软件DeathReg 2005计算而来，原理是编制我区居民简略寿命表。 寿命表又称为生命表（life table)是根据特定人群的年龄组死亡率编制出来的一种统计表。寿命表有两种主要形式，队列寿命表和现时寿命表。应用较广的是现时寿命表。它反映一定时期某地区实际人口的死亡经历．是从一个断面来看当年一定时间段内人口的死亡和生存经历，它完全取决于制表这一年的人口年龄别死亡率。现时寿命表计算所得的预期寿命是假定一批婴儿在其一生中都遵从当年资料所呈现的年龄别死亡率而死亡、生存的平均预期寿命，即该预期寿命是该人群的平均水平．并不是每一个人的实际存活年龄。现时寿命表的最大优点是不同地城、不同时期的寿命表指标可以直接比较，不受原来的人口性别、年龄别构成的影响。目前人们常说的预期寿命，基本上就是指现时寿命表的平均预期寿命。 队列和现时寿命表都有完全和简略寿命表之分。完全寿命是以0岁为起点，逐年计算各种指标，直至生命的极限，其年龄的区间是[x，x+1)。而简略寿命表的年龄区间则是(x，x+n)，n除第一年外均大于1年．典型的年龄区间是0一，1一，5一．10一，…，85一，即每5岁一个间隔，直至最后
滚动轴承的寿命计算 一、基本额定寿命和基本额定动载荷 1、基本额定寿命L10 轴承寿命：单个滚动轴承中任一元件出现疲劳点蚀前运转的总转数或在一定转速下的工作小时数称轴承寿命。由于材料、加工精度、热处理与装配质量不可能相同,同一批轴承在同样的工作条件下，各个轴承的寿命有很大的离散性，所以，用数理统计的办法来处理。 基本额定寿命L10——同一批轴承在相同工作条件下工作，其中90%的轴承在产生疲劳点蚀前所能运转的总转数（以106为单位）或一定转速下的工作时数。（失效概率10%）。 2、基本额定动载荷C 轴承的基本额定寿命L10=1（106转）时，轴承所能承受的载荷称基本额定动载荷C。在基本额定动载荷作用下，轴承可以转106转而不发生点蚀失效的可靠度为90%。 基本额定动载荷C （1）向心轴承的C是纯径向载荷； （2）推力轴承的C是纯轴向载荷； （3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承的C是指引起套圈间产生相对径向位移时载荷的径向分量。 二、滚动轴承的当量动载荷P 定义：将实际载荷转换为作用效果相当并与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的假想载荷，该假想载荷称为当量动载荷P，在当量动载荷P作用下的轴承寿命与实际联合载荷作用下的轴承寿命相同。 1．对只能承受径向载荷R的轴承（N、滚针轴承）P=F r 2．对只能承受轴向载荷A的轴承（推力球（5）和推力滚子（8））P= F a 3．同时受径向载荷R和轴向载荷A的轴承P=X F r+Y F a X——径向载荷系数，Y——轴向载荷系数，X、Y——见下表。 径向动载荷系数X和轴向动载荷系数
表12－3 考虑冲击、振动等动载荷的影响，使轴承寿命降低，引入载荷系数fp—见下表。载荷系数fp 表12－4
加速试验预测橡胶组件的使用寿命（翻译的） 摘要：橡胶材料的性能及橡胶组件使用寿命的预测、估算在橡胶组件的设计过程中有着重要的作用。我们通过加速老化试验和模拟相结合的办法，对橡胶材料在氧气环境中的寿命预测做了很多年的研究。这篇论文研究了热老化对橡胶性能的影响，同时也对冷冻机用三元乙丙橡胶（EPDM），丁腈橡胶（NBR）橡胶组件的使用寿命进行了预测。实验结果表明橡胶组分影响着橡胶的交联密度；老化时间及活化能可以很好的用以描述老化行为；通过单轴拉伸试验得到应力应变曲线。为了预测EPDM，NBR的使用寿命，对这两种橡胶做了50℃到100℃，1天到180天的加速老化试验，并测试了一系列的物理性能试验。通过阿伦尼乌斯方程进行了计算，并通过压缩永久变形试验，本文提出了一系列方程用以预测橡胶材料使用寿命。 关键词：加速试验，丁腈橡胶，活化能，交联，三元乙丙橡胶，热老化，寿命预测，橡胶材料。 符号缩写：C.S 压缩永久变形；d0 样品的厚度；d1压缩状态下样品厚度；d2 卸载后厚度k 交联密度变化程度；（K）T 反应速率；A，B 常数；E 反应活化能；R 气体常数；T 绝对温度 I 前言 橡胶是一种最为通用的材料，有着广泛的用途，甚至很难说清它到底有多少用途。从普通的家用，商用，汽车制造等到高尖端的航天航空工业都有橡胶的身影。许多橡胶组件在使用中需要承受一定的机械力作用，为了保证橡胶组件的安全性和可靠性，使用寿命的预测估算是一项关键技术。如何防止橡胶组件在使用过程中损坏是一个关键问题。橡胶组件在使用过程中承受着一定的载荷，还受到温度，辐射以及一些其它的有害物质的影响。所有的影响因素结合在一起，导致了橡胶物理及化学结构的改变，最终表现为橡胶机械性能的降低。橡胶在使用了一段时间后，开始老化，通常表现为挺性增加，阻尼性能下降。老化不光光影响了性能，同时也影响了组件的使用寿命。橡胶组件所处环境的不同，使得它们的降解方式也不一样。橡胶组件的逐步老化降解，不仅与外部因素有关，同时与橡胶基体本身以及橡胶里面的添加剂有关。广义上讲，橡胶的老化是这些因素的一个加和。这些因素具体起到了多大的作用，很难计算出来。它们的分类可以见表1。 表1 橡胶老化因素表 中，直到这些橡胶组件被替换下来之前，它们必须保持足够的物理机械性能，但是受到温度、湿度、紫外光、臭氧、化学物质、载荷的影响，它们的使用寿命又很难估算。所以找到橡胶的统一属性和它处于的环境影响，并预计它的寿命显得非常重要。通过对橡胶材料降解老化的研究，可以为提高使用寿命，增加可靠性提供必要的条件。 橡胶硫磺硫化体系形成的交联网络，随着热老化的不断进行而发生着改变。受到热老化后，高硫磺含量硫化体系形成的交联网络的变化要大于低硫磺含量硫化体系所形成的交联网络。 为了解决工程实践中的一些问题，橡胶材料物理性能受老化影响的程度，橡胶组件使用
管道腐蚀剩余寿命预测 埋地管道长年埋置地下，不可避免地遭受腐蚀。特别是随着埋地管道服役时间的增加，管道腐蚀情况越来越严重，给管道使用单位的安全生产和经济效益带来严重的影响。开展埋地管道腐蚀的剩余寿命预测评估，对提高埋地管道事故隐患区段的预测能力，实施管道运行完整性管理具有十分重要的意义。 埋地管道因遭受内在和外在因素的破坏，使其设计寿命严重地受到威胁。其中内在因素如管道本身的擦痕、划痕、压痕等机械损伤，管道制造和施工过程中的质量问题；外在因素如地下管道受到腐蚀、人为破坏、管道运行管理不善等。目前，我国埋地管道面临着管道老化、变质等问题，管道使用寿命和剩余使用寿命问题越来越受到重视。 管道的设计寿命一般为33年，为保持管道预期设计寿命，管道使用单位都制定了严格的管道定期检测和日常维护计划，同时十分重视管道的管理、检查和维护工作，有些国家则把管道线路的腐蚀和泄漏检测纳入SCADA系统。 在役埋地管道的剩余寿命预测实际上是一个涵盖管道在线检测、安全状况评价、剩余寿命预测的一个系统工程。 与设计寿命密切相关的是埋地管道的诊断问题。所谓管道腐蚀剩余寿命的基本概念是管道个别地段的剩余使用寿命。对个别管道的持续运行寿命进行诊断，不仅可预防未来可能发生的故障，而且会对管道运行制度和预检修措施进行正确的规划。在很多情况下，还可使这段管道在降低负荷的条件下继续利用其有效期。为此，应将整个埋地管道线路划分成各自不同的典型地段（如按规则规定划分为四种地段），在此基础上进行危险区段的剩余寿命预测。 对管道内、外部结构进行早期诊断，可预测管道剩余使用寿命。埋地管道失效多数情况下是由管体外部腐蚀造成的，其主要机理是土壤的电化学腐蚀。根据管道失效的特点可将腐蚀缺陷分为均匀腐蚀、局部腐蚀和点腐蚀三大类，但因腐蚀影响因素具有极大不确定性，以及缺陷的发生和发展的不确定性（特别是对点蚀），需要从概率统计的角度出发对整条管线或整个管段的剩余寿命进行统计分析，找出其统计规律。 管道本体存在的裂纹也是影响管道使用寿命的重要因素，裂纹的扩展速度会严重影响管道的剩余寿命。所以管道剩余寿命预测中还包括低周疲劳裂纹扩展寿命评估方法，主要是规定当裂纹尺寸达到某一给定长度时的疲劳周次为疲劳裂纹的萌生寿命。但由于裂纹萌生过程中存在很大的随机性，即使同一材料在其相邻区域上截取不同的试样，同一裂纹长度指标对应的循环周期可能处于裂纹扩展的不同阶段。所以也需要利用恰当的物理模型与统计方法确定一种可靠的裂纹尺寸与寿命的关系。 研究表明，金属的老化效应和管道表面的腐蚀损伤会导致管材脆变，从而改变材料的塑
锂纽扣电池可靠性预测和应用寿命估算 工业设备尤其是便携式设备均离不开嵌入的锂纽扣电池--系统的“源动力”。据此，锂纽扣电池的制造厂商及产品又是层出无穷、品种繁多，从而导致使许多最终用户在对其锂纽扣电池的使用寿命和选用上不是茫茫然就是束手无策。为此，如何解决这致关系统可靠安全的重要问题及如何寻找出新方案、新产品等新途径就成为其重中之重。目前国际上有不少著名制造厂商, 能提供有备用锂纽扣电池的非易失存储器(NVM—Non volatile MEMORY)或实时时钟（RTC）的应用产品，以确保当系统(微控制器、嵌入式等系统)掉电时保存数据或信息。这些产品的典型规格是在没有系统电源的条件下提供10年的使用寿命。因为最终应用是不确定的，所以对使用寿命的预测还是比较保守的。最终用户针对锂纽扣电池的具体应用, 应评估（电池结构／特征、电池测试／筛选、容量等）或预期出使用寿命，特别是对那些工作环境超出了典型范围或所需应用时间超过10年的用户来说。必须了解这电池可靠性模型，这将有助于用户单独选购电池控制器, 从而又将电池控制器与电池组装在一起构成性能价格比较高的锂纽扣电池，也就解决了不必购买包含电池控制器和电池在内的高成本模块问题。本文论述了备用锂纽扣电池应用寿命估算及寿命对IC集成电路（指SRAM--静态随机存取存储器或RTC）影响的有关问题。这儿指IC均属于是由系统电源供电或锂备用电池供电。为此，首先要说明为何选用备用电池?为何选用备用电池众所周知,系统断电时，有多种保存数据的方案，当对读写速度或周期数要求比较严格时，有备用电池的SRAM是一种较为可靠的替代方案。闪存或EEPROM同样提供NV(非易失)数据存储，但在简易性和速度指标上存在不足。而有备用电池的SRAM,其主要缺陷是电池是一个消耗品，产品选择必须慎重考虑电池容量并确定其产品最终的使用寿命。对于没有系统电源供电同时要保持信息或计时功能，并需要提供一定的电能才能维持晶振工作，则用电池提供电流是非常适合的.IC集成电路所需电流如果IC(SRAM或RTC)将由电池供电，则需要在IC工作时的电流、使用寿命与电池容量之间加以匹配。购买电池和IC时，其数据手册将提供与IC负载相对应的有关估算电池寿命的信息，如果购买集IC和电池于一体的模块，则最终用户应依靠模块厂商对模块产品的适当筛选来保证系统使用寿命的要求。半导体制造厂商为其所有电池供电产品制订了测试条件，以保证在电池容量的允许范围内为最终器件提供10年的使用时间。而Dallas Semiconductor公司对这种应用的IC进行优化设计并利用先进的处理工艺满足低电流的需求。对于其它供货商提供的高密度SRAM需作特殊的筛选才能满足模块使用寿命的要求。图1来自于由锂纽扣电池供货商-松下公司提供的电池容量报告，图中四条线代表最常用的电池尺寸(BRl225、BRl632、BR2330和BR3032)。电池供应商提供的额定电池容量(单位为mAH-毫安时)与电池尺寸相对应。电池结构／特征在其需要有备用电池的模块内选用一次性锂钮扣电池,这些电池的额定电压为3V,对系统典型工作电压为2.7V来说，则该锂钮扣电池作为备用电源非常合适。电池电压在放电状态下保持稳定平坦(见图2所示)，电池放电接近终止时仍能提供与新电池几乎相同的电压。平坦的放电曲线对于备用电池而言是极为理想的特性，但它为估算电池的剩余电量增添了难度。一次性锂钮扣电池具有较好的可预测性，它的开路电压或内部阻抗等关键参数的离散性极小，极小的离散性使电池厂商筛选电池时很容易设置电池检测的条件，从而便于剔除有缺陷的电池，同时也有助于电池用户鉴别有故障的IC /电池系统。例如，电池电压离散性或电压与电池负载的对应关系是已知的，则电池加载后的电池电压可用以指示其电池的负载情况。如果电池负载与IC所需要的电流一致，则负载电压的离散性极小。根据从外部测得的负载电压可以检测异常IC或电池，从而排除潜在的可靠性风险。电池测试／筛选电池制造商经过100%的测试使产品性能极其一致，但是，任何用户为其系统选用电池时还需对电池作进一步测试，以确保最终产品选用工作正常的电池。经过适当的筛选可以检测出三种类型的缺陷:首先是那些被电池制造商的测试系统所遗漏的电池，这类电池最易检测;第二类缺陷是低水平的内部泄漏，这些电池可能经过一段时间后才能显现出它的内部故障，对于这类电池的检测不仅要了解其合适的测试电平，还要预先了解其测试结果的离散性;第三类缺陷是电池用户在处理或系统制造过程中产生的,由于电池容量是有限的,如果有意想不
人的平均寿命计算方法平均寿命计算公式一览 如何计算人的平均寿命 我们经常看到报纸上说中国人的平均寿命是多少多少。前不久中国科学院院士钟南山严正指出我国人均寿命远没达到75岁，原因是计算的方法不对。但他没有告诉我们正确的计算方法，以及他计算出的结果。 所谓人均75岁，即平均每个人的预期寿命为75岁。我们以75岁为基数，凡是寿命低于75岁的，其岁数差额总和必须与寿命大于75岁人的岁数差额总和相等。假如寿命低于75岁的人数是总人口的X1，他们平均寿命与75岁的差额为Y1，而寿命大于75的人数为总人口的X2，他们的平均寿命与75岁的差额为Y2，则X1Y1=X2Y2。一般来说，X1与X2的和就是总人口的数量。当X1=X2=50%时，则Y2=Y1。设Y1=10岁，则寿命大于75岁的人平均寿命与75岁的差额Y2也应该为10岁，就是说现在应该看到大约有一半的人的寿命大于75岁，且平均寿命在85岁左右，超过85岁，乃到100多岁的人应该比比皆是。显然，这与事实相差太远。 那么如何估算某个瞬间人的平均寿命，才能尽可能与事实相符呢？这的确是个很困难的事。因为不断有人出生，有人死亡，活着的还能活多久？都难以估算。 下面，我试着给出几种计算方法，供大家参考。 一、对固定人群平均寿命的计算 即将这固定人群的所有人的寿命总和除以这批人总人数，就得这批人的平均寿命。 例：某张姓家族（自一对夫妻开始繁衍），自1908年到2007年，100年间全部死亡人数（包括嫁出的张姓姑娘，不包括娶进张家的外姓媳妇）为100人，这些亡人的寿命总和为5873岁，则可得出该张姓家族100年来的家族平均寿命： S=5873÷100=58.73（岁） 其中S为平均寿命，下同。 诸位读者也不妨用此法对自己的家族计算一下本家族的平均寿命，时间跨度越大，计算出
加速老化预测NBR橡胶的使用寿命 摘要：橡胶材料的性能及橡胶组件使用寿命的预测、估算在橡胶组件的设计过程中有着重要的作用。我们通过加速老化试验和模拟相结合的办法，对橡胶材料在氧气环境中的寿命预测做了很多年的研究。这篇论文研究了热老化对橡胶性能的影响，同时也对冷冻机用，丁腈橡胶（NBR）橡胶组件的使用寿命进行了预测。实验结果表明橡胶组分影响着橡胶的交联密度；老化时间及活化能可以很好的用以描述老化行为；通过单轴拉伸试验得到应力应变曲线。为了预测NBR的使用寿命，对NBR橡胶做了50℃到100℃，1天到180天的加速老化试验，并测试了一系列的物理性能试验。通过阿伦尼乌斯方程进行了计算，并通过压缩永久变形试验，本文提出了一系列方程用以预测橡胶材料使用寿命。 关键词：加速试验，丁腈橡胶，活化能，交联，三元乙丙橡胶，热老化，寿命预测，橡胶材料。 符号缩写：C.S 压缩永久变形；d0 样品的厚度；d1压缩状态下样品厚度；d2 卸载后厚度 k 交联密度变化程度；（K）T 反应速率；A，B 常数；E 反应活化能；R 气体常数；T 绝对温度 I 前言 橡胶是一种最为通用的材料，有着广泛的用途，甚至很难说清它到底有多少用途。从普通的家用，商用，汽车制造等到高尖端的航天航空工业都有橡胶的身影。许多橡胶组件在使用中需要承受一定的机械力作用，为了保证橡胶组件的安全性和可靠性，使用寿命的预测估算是一项关键技术。如何防止橡胶组件在使用过程中损坏是一个关键问题。橡胶组件在使用过程中承受着一定的载荷，还受到温度，辐射以及一些其它的有害物质的影响。所有的影响因素结合在一起，导致了橡胶物理及化学结构的改变，最终表现为橡胶机械性能的降低。橡胶在使用了一段时间后，开始老化，通常表现为挺性增加，阻尼性能下降。老化不光光影响了性能，同时也影响了组件的使用寿命。橡胶组件所处环境的不同，使得它们的降解方式也不一样。橡胶组件的逐步老化降解，不仅与外部因素有关，同时与橡胶基体本身以及橡胶里面的添加剂有关。广义上讲，橡胶的老化是这些因素的一个加和。这些因素具体起到了多大的作用，很难计算出来。它们的分类可以见表1。 表1 橡胶老化因素表 冷冻机中空压机部分所使用的橡胶组件的使用寿命是它的一项关键指标。在使用过程中，直到这些橡胶组件被替换下来之前，它们必须保持足够的物理机械性能，但是受到温度、湿度、紫外光、臭氧、化学物质、载荷的影响，它们的使用寿命又很难估算。所以找到橡胶的统一属性和它处于的环境影响，并预计它的寿命显得非常重要。通过对橡胶材料降解老化的研究，可以为提高使用寿命，增加可靠性提供必要的条件。 橡胶硫磺硫化体系形成的交联网络，随着热老化的不断进行而发生着改变。受到热老化后，高硫磺含量硫化体系形成的交联网络的变化要大于低硫磺含量硫化体系所形成的交联网络。
产品使用寿命的预测因素及其使用寿命的规定 1.裂解炉炉管 裂解炉炉管在材料设计上通常使用寿命为10万小时，但是，由于受到使用当中的工况情况，通常其使用寿命只能达到5~6年（约60000小时）。裂解炉管在使用时，炉内温度约1000~1100℃，炉管内部输送的材料（介质），管内压力小于1Mp。主要破坏因素是渗碳、物料的冲刷损伤及炉管的蠕变变形破坏。渗碳是由于炉管在高温状态及物料裂解反应产生渗碳，渗碳后的炉管，其塑性急剧下降、发生脆化，极易在外力的做用下产生脆断；物料的冲刷损伤减薄炉管的有效壁厚；蠕变变形会使炉管产生鼓胀、弯曲、伸长等状况，导致壁厚减薄、开裂等。其它如非正常加热升温、降温、超压等操作因素影响不作为正常使用寿命因素考虑。 2.转化炉炉管 转化炉炉管在材料设计上通常使用寿命为10万小时，通常其寿命可以达到10年甚至更长。转化炉炉管在使用中，炉内温度约950~1050℃，炉管内部输送物料（介质），管内正常压力约2.5Mp。主要破坏因素是物料的冲刷损伤、压力破坏及疲劳破坏。物料的冲刷损伤减薄炉管的有有效壁厚；压力破坏主要是受管内物料加压导致高温状态下炉管破损；炉管在长期高温下使用，可导致其产生疲劳，疲劳破坏后的炉管导致龟裂。同样，其它如非正常加热升温、降温、超压等操作因素影响不作为正常使用寿命因素考虑。 3.连退线、镀锌线、热处理线等炉辊、辐射管 3.1 炉内辊 炉内辊主要是在炉内传送钢板、钢卷，其破坏力主要是应力及表面磨损。在使用过程中，受到钢卷、钢板的拉力、重量压力，可以导致炉辊破断；炉辊表面受到钢卷钢带的摩擦，导致表面拉伤。通常每1~2年对炉辊表面进行一次
机械加工，消除表面的拉伤和损伤。每件炉辊进行一次机械加工将去除约3mm的金属，通常每件炉辊进行3~5次表面加工后，其有效壁厚已经不能满足强度要求，即行更换，寿命终止。如此计算每件炉辊的正常使用寿命在4~5，设计方通常设计在第4年开始陆续更换新辊。同样，其它非正常加热升温、降温、超压等操作因素影响不作为正常使用寿命因素考虑。 3.2辐射管 辐射管在上述生产线上使用时，利用内加热将热量辐射至钢卷钢带，对钢卷钢带进行加热。设计方对辐射管的设计使用寿命是三年，第三年开始至第四年陆续更换新的辐射管。辐射管的主要破坏形式是受热变形、泄漏烧损、疲劳损坏、应力破坏等。辐射管内部加热干烧，无介质冷却通常设备相对于石化炉管的停炉周期要短很多，每季度甚至每月都会停炉检修，其频繁升温、降温过程，加剧辐射管的变形、疲劳。另外，辐射管的内壁是铸态的，未进行内孔机械加工去除内表面的非致密金属，其相对强度不如石化的炉管。辐射管的安装也是一个很重要的环节，由于不断的升温降温，其热胀冷缩产生的应力很大，如果安装的伸缩余量预留不符合规范，将会导致应力破坏，此时，往往使用3~6个月后就会产生应力破坏，表现的方式是在应力集中的位臵发生断裂。同样，其它非正常加热升温、降温、烧嘴失控误操作等操作因素影响不作为正常影响寿命的考虑。 3.3 耐热垫块 耐热垫块用在步进梁式加热炉的水梁上，作为支撑大型钢坯、钢板与水梁之间的过渡材料工件，起到隔热、高温耐磨的作用。主要破坏形式是磨损。使用温度在600~1200℃不等，根据炉子不同温度段选择不同的材料，设臵不同的使用温度。步进梁式加热炉通常包括预热段、加热段、均热段，依次使用的耐热垫块材料分别为