核电厂热疲劳监测方法及其系统与流程

本技术涉及核电厂，尤其是涉及一种核电厂热疲劳监测方法及其系统。

背景技术：

1、疲劳管理是核电厂寿期和老化管理的核心，在核电厂的运行过程中，需要对电厂的实际热疲劳情况进行监测，以避免由于设备和物项热疲劳失效导致的核电厂意外事件或事故。

2、一些相关技术中，通过瞬态统计的方式对核电厂的热疲劳状态进行管理，此类技术基于设计瞬态计算得到疲劳使用因子通常会比实际瞬态的疲劳使用因子的保守性过大，另外参数测量仪表多位于稳定流场位置且布置较少，无法准确反映复杂流体区域的疲劳状态，也无法准确反映局部设备的疲劳累积情况，具备较高的局限性，在核电厂需要进行热疲劳的场景中不够实用。基于此，如何较为全面地对核电厂进行热疲劳管理，已经成为业内亟待解决的一大难题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种核电厂热疲劳监测方法及其系统，能够对核电厂中会受到热疲劳影响的多个载荷影响部件进行热疲劳监测，从而较为全面地实现对核电厂进行热疲劳管理。

2、根据本技术的第一方面实施例的核电厂热疲劳监测方法，包括：

3、获取目标核电厂的电厂载荷数据；其中，所述目标核电厂包括多个载荷影响部件；

4、基于所述电厂载荷数据对多个所述载荷影响部件进行简化疲劳评估，得到每一所述载荷影响部件对应的简化热疲劳监测数据；

5、将所述简化热疲劳监测数据满足第一预设条件的所述载荷影响部件确定为高载荷部件；

6、针对多个所述高载荷部件进行去保守疲劳评估，得到每一所述高载荷部件对应的去保守热疲劳监测数据；

7、将所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件的所述高载荷部件确定为目标部件；

8、针对多个所述目标部件进行精细化疲劳评估，得到每一所述目标部件对应的精确热疲劳监测数据。

9、根据本技术的一些实施例，所述基于所述电厂载荷数据对多个所述载荷影响部件进行简化疲劳评估，得到每一所述载荷影响部件对应的简化热疲劳监测数据，包括：

10、基于所述电厂载荷数据进行雨流循环计数处理，得到对应于所述载荷影响部件的循环载荷解析信息；

11、通过简化热力学方程对所述电厂载荷数据进行计算，得到对应于所述载荷影响部件的热应力表征信息；其中，所述热应力表征信息用于表征所述载荷影响部件在不同工况下受到的热应力；

12、基于所述循环载荷解析信息和所述热应力表征信息进行疲劳估算解析，得到每一所述载荷影响部件对应的所述简化热疲劳监测数据。

13、根据本技术的一些实施例，所述将所述简化热疲劳监测数据满足第一预设条件的所述载荷影响部件确定为高载荷部件，包括：

14、当所述简化热疲劳监测数据大于预先设置的第一阈值，确定所述简化热疲劳监测数据满足第一预设条件，将对应的所述载荷影响部件确定为所述高载荷部件。

15、根据本技术的一些实施例，所述针对多个所述高载荷部件进行去保守疲劳评估，得到每一所述高载荷部件对应的去保守热疲劳监测数据，包括：

16、对所述高载荷部件对应的所述电厂载荷数据进行格林函数计算，确定所述高载荷部件对应的应力时间历程；

17、基于所述应力时间历程进行基本瞬态计算，得到所述高载荷部件对应的应力张量；

18、基于所述应力张量进行雨流循环计数处理，以进行机械载荷循环分类，得到所述高载荷部件对应的载荷循环分类结果；

19、将所述应力张量与预设的疲劳曲线进行比对，得到所述高载荷部件对应的疲劳水平比对结果；

20、基于所述载荷循环分类结果和所述疲劳水平比对结果，确定每一所述高载荷部件对应的所述去保守热疲劳监测数据。

21、根据本技术的一些实施例，所述将所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件的所述高载荷部件确定为目标部件，包括：

22、从所述去保守热疲劳监测数据中，提取出所述高载荷部件对应的累计疲劳使用因子；

23、当所述累计疲劳使用因子大于预先设置的第二阈值，确定所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件，将对应的所述高载荷部件确定为所述目标部件。

24、根据本技术的一些实施例，所述将所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件的所述高载荷部件确定为目标部件，包括：

25、获取所述目标核电厂的机组运行时间；

26、当所述机组运行时间超过预先设置的第三阈值，基于所述第二预设条件对所述去保守热疲劳监测数据进行判定，若所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件，将对应的所述高载荷部件确定为所述目标部件。

27、根据本技术的一些实施例，所述针对多个所述目标部件进行精细化疲劳评估，得到每一所述目标部件对应的精确热疲劳监测数据，包括：

28、基于预设的部件安全运行基准，对所述目标部件对应的所述电厂载荷数据进行有限元疲劳解析，得到每一所述目标部件对应的所述精确热疲劳监测数据。

29、根据本技术的一些实施例，所述对所述目标部件对应的所述电厂载荷数据进行有限元疲劳解析，得到每一所述目标部件对应的所述精确热疲劳监测数据，包括：

30、针对所述目标部件对应的所述电厂载荷数据进行瞬态参量解析，得到多个瞬态载荷数据；

31、基于满足第三预设条件的所述瞬态载荷数据进行有限元分析，得到每一所述目标部件对应的所述精确热疲劳监测数据。

32、根据本技术的一些实施例，所述载荷影响部件包括疲劳种类部件和疲劳敏感部件，所述获取目标核电厂的电厂载荷数据，包括：

33、当所述目标核电厂处于运行状态中，基于所述疲劳种类部件配置的标设仪表，读取所述标设仪表参数，基于所述疲劳敏感部件配置的附设仪表，读取所述附设仪表参数；

34、基于所述标设仪表参数和所述附设仪表参数进行载荷解析，得到电厂载荷数据。

35、根据本技术的第二方面实施例的核电厂热疲劳监测系统，包括：

36、载荷数据获取模块，用于获取目标核电厂的电厂载荷数据；其中，所述目标核电厂包括多个载荷影响部件；

37、简化疲劳评估模块，用于基于所述电厂载荷数据对多个所述载荷影响部件进行简化疲劳评估，得到每一所述载荷影响部件对应的简化热疲劳监测数据，将所述简化热疲劳监测数据满足第一预设条件的所述载荷影响部件确定为高载荷部件；

38、去保守疲劳评估模块，用于针对多个所述高载荷部件进行去保守疲劳评估，得到每一所述高载荷部件对应的去保守热疲劳监测数据，将所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件的所述高载荷部件确定为目标部件；

39、精细化疲劳评估模块，用于针对多个所述目标部件进行精细化疲劳评估，得到每一所述目标部件对应的精确热疲劳监测数据。

40、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本技术第一方面实施例中任意一项所述的核电厂热疲劳监测方法。

41、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如本技术第一方面实施例中任意一项所述的核电厂热疲劳监测方法。

42、根据本技术实施例的核电厂热疲劳监测方法及其系统，至少具有如下有益效果：

43、本技术实施例提供的核电厂热疲劳监测方法，需要先获取目标核电厂的电厂载荷数据；其中，所述目标核电厂包括多个载荷影响部件；基于所述电厂载荷数据对多个所述载荷影响部件进行简化疲劳评估，得到每一所述载荷影响部件对应的简化热疲劳监测数据；将所述简化热疲劳监测数据满足第一预设条件的所述载荷影响部件确定为高载荷部件；针对多个所述高载荷部件进行去保守疲劳评估，得到每一所述高载荷部件对应的去保守热疲劳监测数据；将所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件的所述高载荷部件确定为目标部件；针对多个所述目标部件进行精细化疲劳评估，得到每一所述目标部件对应的精确热疲劳监测数据。简化热疲劳监测数据、去保守热疲劳监测数据和精确热疲劳监测数据，能够用于分别描述不同热疲劳程度的载荷影响部件。如此一来，便能够对核电厂中会受到热疲劳影响的多个载荷影响部件进行热疲劳监测，从而较为全面地实现对核电厂进行热疲劳管理。

44、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。

技术特征：

1.一种核电厂热疲劳监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电厂载荷数据对多个所述载荷影响部件进行简化疲劳评估，得到每一所述载荷影响部件对应的简化热疲劳监测数据，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述简化热疲劳监测数据满足第一预设条件的所述载荷影响部件确定为高载荷部件，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对多个所述高载荷部件进行去保守疲劳评估，得到每一所述高载荷部件对应的去保守热疲劳监测数据，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件的所述高载荷部件确定为目标部件，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件的所述高载荷部件确定为目标部件，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对多个所述目标部件进行精细化疲劳评估，得到每一所述目标部件对应的精确热疲劳监测数据，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述目标部件对应的所述电厂载荷数据进行有限元疲劳解析，得到每一所述目标部件对应的所述精确热疲劳监测数据，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载荷影响部件包括疲劳种类部件和疲劳敏感部件，所述获取目标核电厂的电厂载荷数据，包括：

10.一种核电厂热疲劳监测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及核电厂技术领域，尤其是涉及一种核电厂热疲劳监测方法及其系统。本申请实施例提供的核电厂热疲劳监测方法，需要先获取目标核电厂的电厂载荷数据；基于电厂载荷数据对多个载荷影响部件进行简化疲劳评估，得到简化热疲劳监测数据；将简化热疲劳监测数据满足第一预设条件的载荷影响部件确定为高载荷部件；针对多个高载荷部件进行去保守疲劳评估，得到去保守热疲劳监测数据；将去保守热疲劳监测数据满足第二预设条件的高载荷部件确定为目标部件；针对多个目标部件进行精细化疲劳评估，得到精确热疲劳监测数据。如此一来，便能够对核电厂中会受到热疲劳影响的多个载荷影响部件进行热疲劳监测，从而较为全面地实现对核电厂进行热疲劳管理。

技术研发人员：刘振勇,吴蓓,秦戈,季江伟
受保护的技术使用者：深圳中广核工程设计有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23