核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方法与流程

1.本技术涉及核电汽轮机技术领域，尤其涉及一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性 的在线安全监控方法及其装置。


背景技术：

2.相关技术中，核电汽轮机在运行中承受多种损伤机理作用，核电汽轮机汽缸承受力载 荷、热载荷和螺栓预紧力载荷作用面临汽缸法兰中分面蒸汽泄漏风险。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本技术的一个目的在于提出一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安 全监控方法，包括：获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值；获取所 述汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度；根据所述监控温度界限值和所述外侧金属温 度，确定所述法兰中分面的安全运行监控数据；根据所述法兰中分面严密性的安全运行监 控数据，对所述核电汽轮机进行优化控制。
5.本技术通过对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控，在不合格的情况 下优化控制核电汽轮机，使得核电汽轮机实现长寿命与高可靠性。
6.本技术的第二个目的在于提出一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监 控装置。
7.本技术的第三个目的在于提出一种电子设备。
8.本技术的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。
9.本技术的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
10.为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密 性的在线安全监控方法，包括：获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限 值；获取所述汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度；根据所述监控温度界限值和所述 外侧金属温度，确定所述法兰中分面的安全运行监控数据；根据所述法兰中分面严密性的 安全运行监控数据，对所述核电汽轮机进行优化控制。
11.本技术通过对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控，在不合格的情况 下优化控制核电汽轮机，使得核电汽轮机实现长寿命与高可靠性。
12.根据本技术的实施例，所述获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限 值，包括：确定所述汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位，并将所述严密性最薄弱部位发 生蒸汽泄露时所述法兰中分面外侧金属温度界限值，确定为所述监控温度界限值。
13.根据本技术的实施例，所述获取所述汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度，包括： 对所述汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位进行温度监测；将所述严密性最薄弱部位在线 监测温度，确定为所述外侧金属温度。
14.根据本技术的实施例，所述确定所述汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位，并将
所述 严密性最薄弱部位发生蒸汽泄露时所述法兰中分面外侧金属温度界限值，确定为所述监控 温度界限值，包括：获取所述汽缸的设计参数和所述核电汽轮机的材料性能数据；获取所 述汽缸的压力与热载荷和螺栓预紧力载荷；调用所述核电汽轮机的三维力学模型；基于所 述汽缸的设计参数、所述汽缸的压力与热载荷和螺栓预紧力载荷、所述材料性能数据和所 述三维力学模型，获取所述外侧金属温度界限值。
15.根据本技术的实施例，所述根据所述监控温度界限值和所述外侧金属温度，确定所述 法兰中分面的安全运行监控数据，包括：根据所述外侧金属温度与所述监控温度界限值， 确定所述法兰中分面的外侧金属温度比值，作为所述安全运行监控数据。
16.根据本技术的实施例，所述根据所述法兰中分面严密性的安全运行监控数据，对所述 核电汽轮机进行优化控制，包括：响应于所述外侧金属温度比值小于预设的温度比值阈值， 确定所述汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格；响应于所述外侧金属温度比值大于或 者等于所述预设的温度比值阈值，确定所述汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控未合格， 生成所述核电汽轮机的蒸汽泄露优化改进策略；根据所述蒸汽泄露优化改进策略对所述核 电汽轮机进行优化控制，直到所述外侧金属温度比值小于预设的温度比值阈值结束优化。
17.根据本技术的实施例，所述根据所述蒸汽泄露优化改进策略对所述核电汽轮机进行优 化控制，包括：根据所述蒸汽泄露优化改进策略，获取所述核电汽轮机的调整部件；根据 所述蒸汽泄露优化改进策略中所述调整部件的调整参数，对所述调整部件进行优化控制。
18.为达上述目的，本技术第二方面实施例提出了一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密 性的在线安全监控装置，包括：第一获取模块，用于获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严 密性的监控温度界限值；第二获取模块，用于获取所述汽缸的法兰中分面严密性的外侧金 属温度；确定模块，用于根据所述监控温度界限值和所述外侧金属温度，确定所述法兰中 分面的安全运行监控数据；优化模块，用于根据所述法兰中分面严密性的安全运行监控数 据，对所述核电汽轮机进行优化控制。
19.根据本技术的实施例，所述第一获取模块，还用于：确定所述汽缸的法兰中分面严密 性最薄弱部位，并将所述严密性最薄弱部位发生蒸汽泄露时所述法兰中分面外侧金属温度 界限值，确定为所述监控温度界限值。
20.根据本技术的实施例，所述第二获取模块，还用于：对所述汽缸的法兰中分面严密性 最薄弱部位进行温度监测；将所述严密性最薄弱部位在线监测温度，确定为所述外侧金属 温度。
21.根据本技术的实施例，所述第一获取模块，还用于：获取所述汽缸的设计参数和所述 核电汽轮机的材料性能数据；获取所述汽缸的压力与热载荷和螺栓预紧力载荷；调用所述 核电汽轮机的三维力学模型；基于所述汽缸的设计参数、所述汽缸的压力与热载荷和螺栓 预紧力载荷、所述材料性能数据和所述三维力学模型，获取所述外侧金属温度界限值。
22.根据本技术的实施例，所述确定模块，还用于：根据所述外侧金属温度与所述监控温 度界限值，确定所述法兰中分面的外侧金属温度比值，作为所述安全运行监控数据。
23.根据本技术的实施例，所述优化模块，还用于：响应于所述外侧金属温度比值小于预 设的温度比值阈值，确定所述汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格；响应于所述外
材料力学性能，计算服务器4包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行 的核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控计算机程序，处理器执行计算机程 序时，实现本发明提供的核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方法。
38.部件模型数据库1、载荷数据库2、材料数据库3与计算机服务器4通信连接，用于向 计算机服务器发送核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控所需力学模型与数 据。
39.计算机服务器4与网页服务器5通信连接，网页服务器5与客户端浏览器6通信连接， 可以将监控数据或优化信息反馈至网页服务器5与客户端浏览器6上进行展示。
40.下面结合参考附图描述本技术的核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控 方法、装置、电子设备及存储介质。
41.图2是本技术提出的一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方法的 示例性实施方式，如图2所示，该核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方 法，包括以下步骤：
42.s201，获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值。
43.基于核电汽轮机的部件模型库服务器、载荷数据库服务器与材料数据库服务器，输入 核电汽轮机汽缸的设计参数与三维力学模型、汽缸的压力与热载荷和螺栓预紧力载荷，以 及材料性能数据，使用汽缸法兰中分面严密性运行监控的方法和子程序，计算得出核电汽 轮机汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位发生蒸汽泄漏情况下法兰中分面外侧金属温度界 限值[tc]。
[0044]
s202，获取汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度。
[0045]
基于核电汽轮机载荷数据库，对汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位进行温度监测， 将严密性最薄弱部位在线监测温度，确定为外侧金属温度tc。
[0046]
s203，根据监控温度界限值和外侧金属温度，确定法兰中分面的安全运行监控数据。
[0047]
根据外侧金属温度与监控温度界限值，确定法兰中分面的外侧金属温度比值，作为安 全运行监控数据。
[0048]
核电汽轮机汽缸的法兰中分面外侧金属温度比值r
tc
按照如下公式计算：
[0049][0050]
上式中，tc为核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位在线监测温度值；[tc]为 核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位发生蒸汽泄漏情况下法兰中分面外侧金属 温度界限值。
[0051]
s204，根据法兰中分面严密性的安全运行监控数据，对核电汽轮机进行优化控制。
[0052]
根据上述获得的法兰中分面严密性的安全运行监控数据，判断汽缸的法兰中分面蒸汽 泄漏运行监控是否合格，核电汽轮机汽缸的法兰中分面是否发生蒸汽泄漏现象，若汽缸的 法兰中分面蒸汽泄漏运行监控不合格，核电汽轮机汽缸的法兰中分面发生蒸汽泄漏现象， 则对核电汽轮机进行优化控制。
[0053]
本技术提出了一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方法，通过获 取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值；获取汽缸的法兰中分面
严密性 的外侧金属温度；根据监控温度界限值和外侧金属温度，确定法兰中分面的安全运行监控 数据；根据法兰中分面严密性的安全运行监控数据，对核电汽轮机进行优化控制。本技术 通过对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控，在不合格的情况下优化控制 核电汽轮机，使得核电汽轮机实现长寿命与高可靠性。
[0054]
图3是本技术提出的一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方法的 示例性实施方式，如图3所示，该核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方 法，包括以下步骤：
[0055]
s301，获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值。
[0056]
关于步骤s301的实现方式，可采用本技术中各实施例中的实现方式，在此不再进行赘 述。
[0057]
s302，获取汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度。
[0058]
关于步骤s302的实现方式，可采用本技术中各实施例中的实现方式，在此不再进行赘 述。
[0059]
s303，根据监控温度界限值和外侧金属温度，确定法兰中分面的安全运行监控数据。
[0060]
关于步骤s303的实现方式，可采用本技术中各实施例中的实现方式，在此不再进行赘 述。
[0061]
s304，响应于外侧金属温度比值小于预设的温度比值阈值，确定汽缸的法兰中分面蒸 汽泄漏运行监控合格。
[0062]
设定一个温度比值阈值，若外侧金属温度比值小于预设的温度比值阈值，则确定汽缸 的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格。示例性的，将温度比值阈值设置为1，若r
tc
＜1，则 确定核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格，表明核电汽轮机汽缸的法兰中 分面没有发生蒸汽泄漏。
[0063]
s305，响应于外侧金属温度比值大于或者等于预设的温度比值阈值，确定汽缸的法兰 中分面蒸汽泄漏运行监控未合格，生成核电汽轮机的蒸汽泄露优化改进策略。
[0064]
若外侧金属温度比值大于或者等于预设的温度比值阈值，则确定汽缸的法兰中分面蒸 汽泄漏运行监控未合格，生成核电汽轮机的蒸汽泄露优化改进策略。示例性的，将温度比 值阈值设置为1，若r
tc
≥1，则确定核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏监控不合格，表 明在运行阶段核电汽轮机汽缸的法兰中分面发生蒸汽泄漏，需要生成核电汽轮机的蒸汽泄 露优化改进策略。
[0065]
s306，根据蒸汽泄露优化改进策略对核电汽轮机进行优化控制，直到外侧金属温度比 值小于预设的温度比值阈值结束优化。
[0066]
根据蒸汽泄露优化改进策略，获取核电汽轮机的调整部件，并根据蒸汽泄露优化改进 策略中调整部件的调整参数，对调整部件进行优化控制。可选地，可对核电汽轮机停运检 修，增加螺栓预紧力。
[0067]
本技术通过对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控，在不合格的情况 下优化控制核电汽轮机，使得核电汽轮机实现长寿命与高可靠性。
[0068]
图4是本技术提出的一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方法的 示例性实施方式，如图4所示，该核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监
控方 法，包括以下步骤：
[0069]
s401，汽缸法兰中分面严密性监控温度界限值。
[0070]
示例性的，基于核电汽轮机的部件模型库服务器1、载荷数据库服务器2与材料数据 库服务器3，输入型号1200mw核电汽轮机汽缸的设计参数与三维力学模型、汽缸的压力 与热载荷和螺栓预紧力载荷，以及材料性能数据，使用核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密 性的在线安全监控方法和子程序，计算得出该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面 严密性最薄弱部位处于双流高压缸进汽部位，发生蒸汽泄漏情况下法兰中分面外侧金属温 度界限值[tc]＝279℃。
[0071]
s402，在线监测面严密性最薄弱部位法兰中分面外侧金属温度。
[0072]
基于核电汽轮机载荷数据库，在线监测该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面 严密性最薄弱部位在线监测温度，作为外侧金属温度，外侧金属温度为tc＝264℃。
[0073]
s403，计算核电汽轮机汽缸的法兰中分面外侧金属温度比值。
[0074]
型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面外侧金属温度比值r
tc
按照如下公式计算：
[0075][0076]
在上式中，tc为该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位外侧 金属温度在线监测值264℃，[tc]为该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性最 薄弱部位发生蒸汽泄漏情况下法兰中分面外侧金属温度界限值279℃。
[0077]
s404，核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏的优化控制。
[0078]
通过核电汽轮机汽缸承受力载荷、热载荷和螺栓预紧力载荷作用的法兰中分面严密性 运行监控方法，对于该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏进行优化设计 控制。
[0079]
若r
tc
＜1，该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格，表 明该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面没有发生蒸汽泄漏。
[0080]
若r
tc
≥1，该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控不合格， 表明该型号1200mw核电汽轮机汽缸的法兰中分面发生蒸汽泄漏。生成核电汽轮机的蒸汽 泄露优化改进策略，根据蒸汽泄露优化改进策略，获取核电汽轮机的调整部件，并根据蒸 汽泄露优化改进策略中调整部件的调整参数，对调整部件进行优化控制。
[0081]
本技术通过对核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控，在不合格的情况 下优化控制核电汽轮机，使得核电汽轮机实现长寿命与高可靠性。
[0082]
在上述实施例的基础之上，还可以打印或者输出核电汽轮机的监控报告，其中，监控 报告中可以包括核电汽轮机每个目标下多个维度的监控数据以及对应的优化改进策略。可 选地，还可以包括核电汽轮机的优化结果等信息。
[0083]
图5是本技术提出的一种核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控装置的 示意图，如图5所示，该核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控装置500， 包括第一获取模块51、第二获取模块52、确定模块53和优化模块54，其中：
[0084]
第一获取模块51，用于获取核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的监控温度界限值。
[0085]
第二获取模块52，用于获取汽缸的法兰中分面严密性的外侧金属温度。
[0086]
确定模块53，用于根据监控温度界限值和外侧金属温度，确定法兰中分面的安全运行 监控数据。
[0087]
优化模块54，用于根据法兰中分面严密性的安全运行监控数据，对核电汽轮机进行优 化控制。
[0088]
进一步地，第一获取模块51，还用于：确定汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位，并 将严密性最薄弱部位发生蒸汽泄露时法兰中分面外侧金属温度界限值，确定为监控温度界 限值。
[0089]
进一步地，第二获取模块52，还用于：对汽缸的法兰中分面严密性最薄弱部位进行温 度监测；将严密性最薄弱部位在线监测温度，确定为外侧金属温度。
[0090]
进一步地，第一获取模块51，还用于：获取汽缸的设计参数和核电汽轮机的材料性能 数据；获取汽缸的压力与热载荷和螺栓预紧力载荷；调用核电汽轮机的三维力学模型；基 于汽缸的设计参数、汽缸的压力与热载荷和螺栓预紧力载荷、材料性能数据和三维力学模 型，获取外侧金属温度界限值。
[0091]
进一步地，确定模块53，还用于：根据外侧金属温度与监控温度界限值，确定法兰中 分面的外侧金属温度比值，作为安全运行监控数据。
[0092]
进一步地，优化模块54，还用于：响应于外侧金属温度比值小于预设的温度比值阈值， 确定汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控合格；响应于外侧金属温度比值大于或者等于预 设的温度比值阈值，确定汽缸的法兰中分面蒸汽泄漏运行监控未合格，生成核电汽轮机的 蒸汽泄露优化改进策略；根据蒸汽泄露优化改进策略对核电汽轮机进行优化控制，直到外 侧金属温度比值小于预设的温度比值阈值结束优化。
[0093]
进一步地，优化模块54，还用于：根据蒸汽泄露优化改进策略，获取核电汽轮机的调 整部件；根据蒸汽泄露优化改进策略中调整部件的调整参数，对调整部件进行优化控制。
[0094]
为了实现上述实施例，本技术实施例还提出一种电子设备600，如图6所示，该电子设 备600包括：处理器601和处理器通信连接的存储器602，存储器602存储有可被至少一 个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器601执行，以实现如上述实施例所示的核电 汽轮机汽缸的法兰中分面严密性的在线安全监控方法。
[0095]
为了实现上述实施例，本技术实施例还提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可 读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机实现如上述实施例所示的核电汽轮机汽缸的 法兰中分面严密性的在线安全监控方法。
[0096]
为了实现上述实施例，本技术实施例还提出一种计算机程序产品，包括计算机程序， 计算机程序在被处理器执行时实现如上述实施例所示的核电汽轮机汽缸的法兰中分面严密 性的在线安全监控方法。
[0097]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
ꢀ“
厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、
ꢀ“
顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或 元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0098]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐 含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。
[0099]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包 含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须 针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一 个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合 和组合。
[0100]
尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。