本發(fā)明涉及核電廠，尤其是涉及一種核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)方法及其裝置、電子設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、核電廠中存在著眾多的工藝管道，在初始微觀缺陷及運(yùn)行過(guò)程中的溫度和壓力等交變載荷共同作用下可能萌發(fā)缺陷，并在交變載荷的作用下擴(kuò)展成為宏觀的缺陷。在達(dá)到臨界狀態(tài)后，可發(fā)生管道快速斷裂失效，喪失結(jié)構(gòu)完整性。因此，業(yè)內(nèi)針對(duì)核電廠工藝管道可能存在的缺陷具有監(jiān)測(cè)需求。

2、在相關(guān)技術(shù)中，核電廠管道缺陷的監(jiān)測(cè)和分析主要依賴于設(shè)計(jì)瞬態(tài)的方法進(jìn)行離線有限元分析。然而，這種針對(duì)核電廠管道的缺陷監(jiān)測(cè)方式，存在計(jì)算精度不高、無(wú)法較為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)缺陷擴(kuò)展、難以考慮瞬態(tài)的實(shí)際發(fā)生順序和時(shí)間等問(wèn)題。這些問(wèn)題限制了核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)在實(shí)際應(yīng)用中的有效性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)方法及其裝置、電子設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠改善核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)在實(shí)際應(yīng)用中的有效性和準(zhǔn)確性。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面實(shí)施例的核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)方法，包括：

3、獲取目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量；

4、確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷和當(dāng)前缺陷信息；

5、基于所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述管道壁面溫度和所述管道壓力載荷，為所述目標(biāo)核電廠管道確定對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量、壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量；

6、將所述熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量、所述壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和所述機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量疊加整合，得到總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量；

7、根據(jù)所述總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和所述當(dāng)前缺陷信息進(jìn)行缺陷解析計(jì)算，以更新所述當(dāng)前缺陷信息，并返回執(zhí)行確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷。

8、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述管道壁面溫度包括管道外壁面溫度和管道金屬溫度，所述確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷，包括：

9、獲取所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的所述外管道壁面溫度和所述管道壓力載荷；

10、根據(jù)所述外管道壁面溫度、和所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的金屬材料導(dǎo)熱特性信息進(jìn)行導(dǎo)熱反演計(jì)算，得到所述管道金屬溫度。

11、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述基于所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述管道壁面溫度和所述管道壓力載荷，為所述目標(biāo)核電廠管道確定對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量、壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量，包括：

12、根據(jù)所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述外管道壁面溫度和所述管道金屬溫度進(jìn)行熱應(yīng)力解析，得到所述熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量；

13、根據(jù)所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量和所述管道壓力載荷進(jìn)行壓力應(yīng)力解析，得到所述壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量；

14、根據(jù)所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述管道壓力載荷和所述管道金屬溫度進(jìn)行機(jī)械載荷應(yīng)力解析，得到所述機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量。

15、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述獲取目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量，包括：

16、針對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行單位溫度波動(dòng)有限元分析，得到所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量；

17、針對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行單位壓力載荷有限元分析，得到所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量；

18、針對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行單位機(jī)械載荷有限元分析，得到所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量。

19、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述針對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行單位溫度波動(dòng)有限元分析，得到所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量，包括：

20、為所述目標(biāo)核電廠管道設(shè)置單位溫度波動(dòng)載荷條件，以對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行熱應(yīng)力響應(yīng)測(cè)試；

21、在熱應(yīng)力響應(yīng)測(cè)試過(guò)程中，對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行有限元分析，以確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的第一疲勞苛刻位置；

22、獲取對(duì)應(yīng)于所述第一疲勞苛刻位置的應(yīng)力分布信息作為所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量。

23、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在所述根據(jù)所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述外管道壁面溫度和所述管道金屬溫度進(jìn)行熱應(yīng)力解析，得到所述熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量之前，還包括：

24、根據(jù)所述第一疲勞苛刻位置對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布信息，確定格林函數(shù)參數(shù)；

25、根據(jù)所述格林函數(shù)參數(shù)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的格林函數(shù)應(yīng)力表達(dá)式；

26、所述根據(jù)所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述外管道壁面溫度和所述管道金屬溫度進(jìn)行熱應(yīng)力解析，得到所述熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量，包括：

27、將獲取的所述外管道壁面溫度和所述管道金屬溫度代入所述格林函數(shù)應(yīng)力表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，得到所述熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量。

28、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述針對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行單位壓力載荷有限元分析，得到所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量，包括：

29、為所述目標(biāo)核電廠管道設(shè)置單位壓力載荷條件，以對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行壓力應(yīng)力響應(yīng)測(cè)試；

30、在壓力應(yīng)力響應(yīng)測(cè)試過(guò)程中，對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行有限元分析，以確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的第二疲勞苛刻位置；

31、獲取對(duì)應(yīng)于所述第二疲勞苛刻位置的單位壓力載荷應(yīng)力作為所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量。

32、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述根據(jù)所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量和所述管道壓力載荷進(jìn)行壓力應(yīng)力解析，得到所述壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量，包括：

33、根據(jù)獲取的所述管道壓力載荷，對(duì)所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量進(jìn)行線性縮放，得到所述壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量。

34、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述針對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行單位機(jī)械載荷有限元分析，得到所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量，包括：

35、為所述目標(biāo)核電廠管道設(shè)置單位機(jī)械載荷條件，以對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)測(cè)試；

36、在機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)測(cè)試過(guò)程中，對(duì)所述目標(biāo)核電廠管道進(jìn)行有限元分析，以確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的第三疲勞苛刻位置；

37、獲取對(duì)應(yīng)于所述第三疲勞苛刻位置的單位機(jī)械載荷應(yīng)力作為所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量。

38、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述根據(jù)所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述管道壓力載荷和所述管道金屬溫度進(jìn)行機(jī)械載荷應(yīng)力解析，得到所述機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量，包括：

39、根據(jù)所述管道壓力載荷和所述管道金屬溫度構(gòu)建目標(biāo)管道機(jī)械載荷模型，以計(jì)算目標(biāo)機(jī)械載荷；

40、根據(jù)所述目標(biāo)機(jī)械載荷對(duì)所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量進(jìn)行線性縮放，得到所述機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量。

41、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)時(shí)間段為目標(biāo)時(shí)間段，所述根據(jù)所述總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和所述當(dāng)前缺陷信息進(jìn)行缺陷解析計(jì)算，以更新所述當(dāng)前缺陷信息，并返回執(zhí)行確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷，包括：

42、根據(jù)所述當(dāng)前缺陷信息，確定管道裂紋尺寸；

43、將所述總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量代入預(yù)設(shè)的裂紋擴(kuò)展動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，得到所述目標(biāo)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度因子、應(yīng)力比和應(yīng)力幅值參數(shù)；

44、根據(jù)所述應(yīng)力強(qiáng)度因子、所述應(yīng)力比、所述應(yīng)力幅值參數(shù)以及預(yù)設(shè)的裂紋擴(kuò)展材料參數(shù)進(jìn)行裂紋擴(kuò)展計(jì)算，得到所述目標(biāo)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的裂紋擴(kuò)展量；

45、基于所述裂紋擴(kuò)展量更新所述管道裂紋尺寸，并返回執(zhí)行確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷。

46、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在所述基于所述裂紋擴(kuò)展量更新所述管道裂紋尺寸之前，還包括：

47、根據(jù)所述管道裂紋尺寸和所述裂紋擴(kuò)展量進(jìn)行裂紋擴(kuò)展預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)擴(kuò)展尺寸；

48、響應(yīng)于所述預(yù)測(cè)擴(kuò)展尺寸達(dá)到預(yù)設(shè)的臨界缺陷尺寸，執(zhí)行運(yùn)維反饋動(dòng)作。

49、根據(jù)本發(fā)明的第二方面實(shí)施例的核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)裝置，包括：

50、參量獲取模塊，用于獲取目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量；

51、參數(shù)確定模塊，用于確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷和當(dāng)前缺陷信息；

52、監(jiān)測(cè)參量確定模塊，用于基于所述熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、所述管道壁面溫度和所述管道壓力載荷，為所述目標(biāo)核電廠管道確定對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量、壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量；

53、參量整合模塊，用于將所述熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量、所述壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和所述機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量疊加整合，得到總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量；

54、缺陷更新模塊，用于根據(jù)所述總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和所述當(dāng)前缺陷信息進(jìn)行缺陷解析計(jì)算，以更新所述當(dāng)前缺陷信息，并返回執(zhí)行確定所述目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷。

55、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面實(shí)施例中任意一項(xiàng)所述的核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)方法。

56、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有程序，所述程序被處理器執(zhí)行實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面實(shí)施例中任意一項(xiàng)所述的核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)方法。

57、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)方法及其裝置、電子設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)，至少具有如下有益效果：

58、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)方法，需要先獲取目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量；確定目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷和當(dāng)前缺陷信息；基于熱應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、壓力應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、機(jī)械載荷應(yīng)力響應(yīng)基準(zhǔn)參量、管道壁面溫度和管道壓力載荷，為目標(biāo)核電廠管道確定對(duì)應(yīng)的熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量、壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量；將熱應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量、壓力應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和機(jī)械載荷應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量疊加整合，得到總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量；根據(jù)總應(yīng)力監(jiān)測(cè)參量和當(dāng)前缺陷信息進(jìn)行缺陷解析計(jì)算，以更新當(dāng)前缺陷信息，并返回執(zhí)行確定目標(biāo)核電廠管道對(duì)應(yīng)的管道壁面溫度、管道壓力載荷。如此一來(lái)，能夠改善核電廠管道缺陷監(jiān)測(cè)在實(shí)際應(yīng)用中的有效性和準(zhǔn)確性。

59、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。