一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法技术

一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法，涉及蒸汽发生器检修领域，方法包括：步骤S01，计算平台获取计算数据。步骤S02，计算平台计算磨损率，将磨损率与修理限值进行比较，若大于，则进行维修标记，否则进入步骤S03。步骤S03，计算平台采用等体积增长方法计算，获得第一预测深度。步骤S04，计算平台将第一深度与第一预测深度进行比较，若小于则采用等体积增长方法计算获得第二预测深度，然后计算出预测磨损率，否则采用等深度增长方法计算。步骤S05，计算平台将预测磨损率与修理限值进行比较，若大于，则进行提前维修标记，否则不进行标记。本发明专利技术可以区分磨损类型进行预测，且可以使用更贴近磨损情况的预测方式，预测准确且方便。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法
本专利技术涉及蒸汽发生器检修领域，尤其是涉及一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法。
技术介绍
压水堆核电站蒸汽发生器传热管作为反应堆冷却剂系统压力边界的重要组成部分，约占反应堆冷却剂系统压力边界面积的60%。蒸汽发生器传热管承担多项重要安全相关功能，不仅用以维持一回路系统的压力及水装量，而且是一回路与二回路热量传递的唯一边界，同时也是用于防止一回路冷却剂内放射性裂变产物进入二回路系统的重要保护屏障。然而蒸汽发生器传热管在运行期间不仅需要承受一、二次侧高温差、高压差以及高流速等产生的高应力，而且蒸汽发生器二次侧作为二回路系统的“垃圾桶”，二回路系统产生的泥渣、异物等均会最终沉积在蒸汽发生器二次侧，导致运行环境十分恶劣，使得蒸汽发生器传热管不断受到腐蚀及机械损伤等降质因素影响，最终导致传热管产生磨损、裂纹、壁厚减薄、甚至泄漏破裂等降质失效现象。上世纪八九十年代，由于耗蚀、凹坑、应力腐蚀开裂、晶间侵蚀、点蚀以及一次侧应力腐蚀开裂等降质机理，国外压水堆核电厂发生过多起蒸汽发生器600合金传热管破裂事故，导致大量的放射性物质从一回路泄漏到二回路以及难以控制的复杂电厂瞬态，甚至为此进行了蒸汽发生器更换，采用抗腐蚀性能更优Inconel690TT传热管。国内核电厂蒸汽发生器普遍采用抗腐蚀性能更优690TT传热管设计，根据国内外压水堆核电机组Inconel690TT传热管运行经验，“磨损”被认为是目前Inconel690TT传热管主要的降质机理，主要发生于传热管与支撑接触区域，包括支撑板和防振条。在检修时，要及时发现壁厚损失是否需要堵管。而检修是有间隔时间的，若这次检测到壁厚不需要堵管，但是无法确定当前的传热管是否可以正常使用到下次检修，因此对于下次检修时传热管的磨损情况预测变得十分重要。例如，专利技术专利申请公布号CN111400927A，公布日2020年7月10日，专利技术的名称为基于广义可加模型的管道内腐蚀增长预测方法及装置，该申请案公开了一种基于广义可加模型的管道内腐蚀增长预测方法及装置，基于广义可加模型的管道内腐蚀增长预测方法包括：利用Lasso压缩估计算法对预先获取的管道内腐蚀增长预测模型的自变量进行筛选；基于广义线性可加模型，根据筛选后的自变量以及管道内腐蚀增长率建立所述管道内腐蚀增长预测模型；根据所述管道内腐蚀增长预测模型预测所述管道内腐蚀增长率。该专利技术虽然可基于现有管道内腐蚀数据进行建模，并对未来的腐蚀深度进行准确估算，进而可以确定内检测周期以及制定维修计划，但是对于磨损情况下的模型建立无法区分多种磨损类型，而且无法精准得使用更贴近磨损情况的预测方式。
技术实现思路
本专利技术克服了现有的管道磨损预测中无法区分多种磨损类型，而且无法精准得使用更贴近磨损情况的预测方式的问题，提供了一种可以区分磨损类型进行预测，且可以使用更贴近磨损情况的预测方式的核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长预测综合方法。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案来实现：一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法，用于预测发生在传热管与支撑接触区域的磨损；若干个传热管相邻之间设有防振条，每个传热管外均设有若干个支撑板，其特征在于，方法包括：步骤S01，计算平台接收数据采集系统本次采集的若干个传热管的第一深度、第一磨损长度，并调取存储在计算平台内的若干个传热管的壁厚、外径、第二深度、第二磨损长度，上次检修时传热管的使用天数，距离上次检修的天数，距离下次检修的天数，修理限值，所述第一深度为每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；第一磨损长度为每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的磨损长度；所述第二深度为上次检修时每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；第二磨损长度为上次检修时每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的磨损长度；步骤S02，计算平台通过若干个传热管的第一深度、若干个传热管的壁厚，计算每个传热管每个接触磨损处的磨损率；将每个传热管每个接触磨损处的磨损率与修理限值进行比较，若有磨损率大于等于修理限值，则对该传热管相应接触磨损处进行维修标记，否则进入步骤S03；步骤S03，计算平台将无维修标记的传热管的第二深度、第二磨损长度，上次检修时传热管的使用天数，距离上次检修的天数采用等体积增长方法计算，获得第一预测深度；所述第一预测深度为，预测的本次检修时，无维修标记的每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；步骤S04，计算平台将本次采集的无维修标记的传热管的第一深度与第一预测深度进行比较，若小于第一预测深度则采用等体积增长方法计算获得第二预测深度，然后计算出下次检修时该传热管该接触磨损处的预测磨损率，否则采用等深度增长方法计算获得第二预测深度，然后计算出下次检修时该传热管该接触磨损处的预测磨损率；所述第二预测深度为，预测的下次检修时，该传热管该接触磨损处的最大磨损深度；步骤S05，计算平台将无维修标记的传热管每个接触磨损处的预测磨损率与修理限值进行比较，若有预测磨损率大于修理限值，则对该传热管相应接触磨损处进行提前维修标记，否则不进行标记。本专利技术在传热管检修时，先计算若干个传热管每个接触磨损处的磨损程度是否超过修理限值，然后进行维修标记，这样及时检查出需要维修的传热管接触磨损位置。而传热管检修间隔时间较长，本专利技术通过预测下次检修时的磨损情况，若下次检修时磨损程度超过了修理限值，此次检修就可预先对相应传热管的接触磨损处进行提前维修，保证传热管能安全运行至下一次安排检查的大修。确保了蒸汽发生器传热管结构完整性，促进机组安全可靠经济运行。在预测时，将第一深度与第一预测深度进行比较，若第一深度小于第一预测深度，则表示按照等体积预测方法，磨损速率在减缓，保守考虑采用等体积增长方法计算获得第二预测深度。否则采用等深度预测方法预测，做到及时发现需要提前维修的接触磨损处，减少预测时因为磨损速率增快带来的误差。作为优选，所述步骤S03中采用等体积增长方法分别计算获得第一预测深度具体包括：步骤S31，若无维修标记的传热管的接触磨损处为传热管与防振条的接触磨损处，则计算平台通过弓形磨损模型计算方法，获得上次检修的实际磨损体积；若无维修标记的传热管的接触磨损处为传热管与支撑板的接触磨损处，则进入步骤S32；步骤S32，计算平台获取无维修标记的传热管的模型深度限值，将无维修标记的传热管与支撑板的接触磨损处的第二深度与模型深度限值比较，若第二深度小于模型深度限值，则计算平台通过弓形磨损模型计算方法获得上次检修的实际磨损体积，否则计算平台通过弓形并梯形磨损模型计算方法获得上次检修的实际磨损体积；步骤S33，计算平台通过上次检修的实际磨损体积、上次检修时传热管的使用天数、距离上次检修的天数、第二深度获得第一预测深度。若干个传热管相邻之间设有防振条，防振条与传热管相切，接触磨损处为线接触方式，所以传热管与防振条的接触磨损处的磨损形貌轴向形状为矩形，周向形状为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法，用于预测发生在传热管与支撑接触区域的磨损；若干个传热管相邻之间设有防振条，每个传热管外均设有若干个支撑板，其特征在于，方法包括：/n步骤S01，计算平台接收数据采集系统本次采集的若干个传热管的第一深度、第一磨损长度，并调取存储在计算平台内的若干个传热管的壁厚、外径、第二深度、第二磨损长度，上次检修时传热管的使用天数，距离上次检修的天数，距离下次检修的天数，修理限值；所述第一深度为每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；第一磨损长度为每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的磨损长度；所述第二深度为上次检修时每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；第二磨损长度为上次检修时每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的磨损长度；/n步骤S02，计算平台通过若干个传热管的第一深度、若干个传热管的壁厚，计算每个传热管每个接触磨损处的磨损率；将每个传热管每个接触磨损处的磨损率与修理限值进行比较，若有磨损率大于等于修理限值，则对该传热管相应接触磨损处进行维修标记，否则进入步骤S03；/n步骤S03，计算平台将无维修标记的传热管的第二深度、第二磨损长度，上次检修时传热管的使用天数，距离上次检修的天数采用等体积增长方法计算，获得第一预测深度；所述第一预测深度为，预测的本次检修时，无维修标记的每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；/n步骤S04，计算平台将本次采集的无维修标记的传热管的第一深度与第一预测深度进行比较，若小于第一预测深度则采用等体积增长方法计算获得第二预测深度，然后计算出下次检修时该传热管该接触磨损处的预测磨损率，否则采用等深度增长方法计算获得第二预测深度，然后计算出下次检修时该传热管该接触磨损处的预测磨损率；所述第二预测深度为，预测的下次检修时，该传热管该接触磨损处的最大磨损深度；/n步骤S05，计算平台将无维修标记的传热管每个接触磨损处的预测磨损率与修理限值进行比较，若有预测磨损率大于修理限值，则对该传热管相应接触磨损处进行提前维修标记，否则不进行标记。/n...

【技术特征摘要】
1.一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法，用于预测发生在传热管与支撑接触区域的磨损；若干个传热管相邻之间设有防振条，每个传热管外均设有若干个支撑板，其特征在于，方法包括：
步骤S01，计算平台接收数据采集系统本次采集的若干个传热管的第一深度、第一磨损长度，并调取存储在计算平台内的若干个传热管的壁厚、外径、第二深度、第二磨损长度，上次检修时传热管的使用天数，距离上次检修的天数，距离下次检修的天数，修理限值；所述第一深度为每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；第一磨损长度为每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的磨损长度；所述第二深度为上次检修时每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；第二磨损长度为上次检修时每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的磨损长度；
步骤S02，计算平台通过若干个传热管的第一深度、若干个传热管的壁厚，计算每个传热管每个接触磨损处的磨损率；将每个传热管每个接触磨损处的磨损率与修理限值进行比较，若有磨损率大于等于修理限值，则对该传热管相应接触磨损处进行维修标记，否则进入步骤S03；
步骤S03，计算平台将无维修标记的传热管的第二深度、第二磨损长度，上次检修时传热管的使用天数，距离上次检修的天数采用等体积增长方法计算，获得第一预测深度；所述第一预测深度为，预测的本次检修时，无维修标记的每个传热管分别与防振条、支撑板的每个接触磨损处的最大磨损深度；
步骤S04，计算平台将本次采集的无维修标记的传热管的第一深度与第一预测深度进行比较，若小于第一预测深度则采用等体积增长方法计算获得第二预测深度，然后计算出下次检修时该传热管该接触磨损处的预测磨损率，否则采用等深度增长方法计算获得第二预测深度，然后计算出下次检修时该传热管该接触磨损处的预测磨损率；所述第二预测深度为，预测的下次检修时，该传热管该接触磨损处的最大磨损深度；
步骤S05，计算平台将无维修标记的传热管每个接触磨损处的预测磨损率与修理限值进行比较，若有预测磨损率大于修理限值，则对该传热管相应接触磨损处进行提前维修标记，否则不进行标记。


2.根据权利要求1所述的一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法，其特征在于，所述步骤S03中采用等体积增长方法分别计算获得第一预测深度具体包括：
步骤S31，若无维修标记的传热管的接触磨损处为传热管与防振条的接触磨损处，则计算平台通过弓形磨损模型计算方法，获得上次检修的实际磨损体积；若无维修标记的传热管的接触磨损处为传热管与支撑板的接触磨损处，则进入步骤S32；
步骤S32，计算平台获取无维修标记的传热管的模型深度限值，将无维修标记的传热管与支撑板的接触磨损处的第二深度与模型深度限值比较，若第二深度小于模型深度限值，则计算平台通过弓形磨损模型计算方法获得上次检修的实际磨损体积，否则，计算平台通过弓形并梯形磨损模型计算方法获得上次检修的实际磨损体积；
步骤S33，计算平台通过上次检修的实际磨损体积、上次检修时传热管的使用天数、距离上次检修的天数、第二深度获得第一预测深度。


3.根据权利要求2所述的一种核电厂蒸汽发生器传热管磨损增长综合预测方法，其特征在于，所述步骤S04中采用等体积增长方法计算下次检修时该传热管该接触磨损处的预测磨损率具体包括：
步骤S41，若该传热管该接触磨损处为传热管与防振条的接触磨损处，则计算平台通过弓形磨损模型计算方法，获得本次检修的实际磨损体积；若该传热管该接触磨损处为传热管与支撑板的接触磨损处，则进入步骤S42；
步骤S42，若该传热管该接触磨损处在步骤S32中采用弓形并梯形磨损模型计算方法获得上次检修的实际磨损体积，则计算平台采用弓形并梯形磨损模型计算方法，获得本次检修的实际磨损体积；否则，将该传热管该接触磨损处的第一深度与该传热管的模型深度限值比较，若第一深度小于模型深度限值，则计算平台通过弓形磨损模型计算方法获得本次检修的实际磨损体积，否则，计算平台通过弓形并梯形磨损模型计算方法获得本次检修的实际磨损体积；
步骤S43，计算平台通过上次检修的实际磨损体积、本次...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江龙，涂智雄，向群，官益豪，裴卫农，汪涛，王健昆，
申请(专利权)人：三门核电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33