[发明专利]一种核反应堆一回路系统疲劳状态监测方法和装置

说明书

本发明公开了一种核反应堆一回路系统疲劳状态监测方法和装置，本发明一方面通过关键位置传感器精确采集被测部件的温度状态，进而有效降低疲劳计算中的保守性，另一方面通过自动修正算法，在运行过程中构建了监测位置与现有传感器的对应关系，实现疲劳计算的自动修正，而无需对故障传感器进行更换和维修，保证了监测的准确性和可靠性，同时极大降低了监测装置的维修成本。

技术领域

本发明属于核反应堆/核电厂运行装置监测、疲劳分析技术领域，具体涉及一种核反应堆一回路系统疲劳状态监测方法和装置。

背景技术

核电厂中关键设备的疲劳状态直接关系到一回路系统的健康状态和使用寿命，进而影响到电厂的安全性与经济性，因此对核电厂关键设备，特别是一回路系统中主要承压设备的疲劳状态计算是核电厂安全审查和延寿过程中重点关注的内容。当前对一回路系统关键设备疲劳计算主要有两种方式，一种方式是利用一回路系统中现有的温度传感器，结合设计阶段的热工计算结果，对关键位置进行推算，该方案的优点是不需要额外新增温度传感器，其缺点是由于被监测位置没有直接测量的温度传感器，推算过程中具有较大的保守性，不利于提高电厂运行的经济性；另一种方式是通过在被监测位置外壁增加温度传感器，先对温度进行反演计算，再进行疲劳状态计算，该方案的优点是温度计算结果更精确，能够有效去除设计过程中的保守性，有利于提高电厂运行的经济性，但是该方案也存在着明显的缺点，即增设的管道外壁温度传感器处于高辐照区，出现故障后维修和更换困难，不利于维护。

发明内容

为了解决现有疲劳状态监测技术存在监测准确度较低或传感器故障后维修和更换困难的问题，本发明提供了一种核反应堆一回路系统疲劳状态监测方法和装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种核反应堆一回路系统疲劳状态监测方法，包括：

将核反应堆一回路系统分解为若干部件；

根据设计输入对所有部件的关键位置截面进行疲劳分析计算；

根据疲劳分析计算结果，分别对所有部件中的偏劳系数进行排序，如果部件中包含疲劳系数大于0.5的截面，则选取该部件中所有截面为疲劳监测点；如果部件中不包含疲劳系数大于0.5的截面，则选取该部件中疲劳系数最大的截面为疲劳监测点；

检查确定的疲劳监测点预设范围内是否有温度传感器，如果有温度传感器，则将其确定为永久温度传感器；反正则在疲劳监测点新增临时温度传感器；

根据一回路系统架构，将确定的疲劳监测点与永久温度传感器、临时温度传感器建立网络关系；

当所有临时温度传感器正常工作时，分别采集临时温度传感器和永久温度传感器的温度时序数据，并根据网络关系，建立临时温度传感器和相邻永久温度传感器的映射关系，当某个临时温度传感器失效时，基于映射关系，根据永久温度传感器的历史数据反演已失效的临时传感器位置的温度时序数据；

针对每个疲劳监测点，利用对应的温度时序数据计算热应力变化情况；

根据热应力变化情况，结合核反应堆运行监测系统的监测数据，修正每个疲劳监测点的疲劳使用系数；

将部件中所有疲劳监测点中修正后的疲劳使用系数最大的值作为该部件的疲劳使用系数；

将核反应堆一回路系统中部件疲劳使用系数最大的值作为该一回路系统的疲劳使用系数。

作为优选实施方式，本发明的监测方法还包括：

根据部件的疲劳使用系数历史趋势预测该不部件的寿命。

作为优选实施方式，本发明的监测方法还包括：

根据核反应堆一回路系统的疲劳使用系数历史趋势预测一回路系统的寿命。