核電廠換熱設備渦流檢驗結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析淺談

馬奔宇 張文哲 高旭東

【摘 要】CNPO在核電廠在役檢查過程中積累了大量的換熱設備渦流檢驗結(jié)果數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)均以結(jié)構(gòu)化的形式規(guī)范存儲于專門的核電役檢信息化平臺（IMS）;根據(jù)換熱設備運行管理、維護的需要，CNPO能夠使用這些歷史數(shù)據(jù)進行合適的統(tǒng)計和分析，有效利用這些數(shù)據(jù)的價值。

【關(guān)鍵詞】核電廠換熱設備;渦流檢驗;統(tǒng)計和分析

中圖分類號： TM623.4 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）04-0218-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.083

Statistic and analysis of eddy current test results of heat exchanger equipment in nuclear power plants

MA Ben-yu ZHANG Wen-zhe GAO Xu-dong

（In-service Inspection Center of Nuclear Industry， CNNC Wuhan Nuclear Power Operation Technology Co.， Ltd.， Wuhan Hubei 430223， China）

【Abstract】With the process of nuclear power plants in-service inspection actuated by CNPO，there are large amounts of Eddy current testing data normalized and structured in IMS platform. Based upon Heating-Transfer devices running and maintenance requirements， CNPO can use these historical data for appropriate statistics and analysis， and effectively utilize the value of these data.

【Key words】Nuclear power plants heating-transfer devices; Eddy-current test; Statistics and analysis

1 現(xiàn)狀

當前，中核武漢核電運行技術(shù)股份有限公司（簡稱CNPO）承擔了國內(nèi)主要核電廠的換熱設備役前與在役檢查工作，在此過程中積累了大量的換熱管渦流檢驗結(jié)果數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)CNPO役檢技術(shù)人員的規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化處理后已存儲于該公司開發(fā)的核電役檢役檢信息化平臺（IMS），授權(quán)用戶能夠在IMS平臺中對這些渦流檢驗歷史結(jié)果數(shù)據(jù)進行訪問。

隨著換熱設備投運時間的增長，累積的缺陷數(shù)量、缺陷管數(shù)量及堵管數(shù)量隨大修次數(shù)增加而逐年增長，IMS平臺中存儲的這類數(shù)據(jù)也逐步增加，因此可以引入合適的方法來有效利用這些數(shù)據(jù)。

2 數(shù)據(jù)分析及應用的需求

換熱設備是核電廠中執(zhí)行能量轉(zhuǎn)換、余熱排放及除氣冷凝等功能的關(guān)鍵設備，某些設備（如蒸汽發(fā)生器）同時還承擔著一回路邊界的重要職能，針對換熱設備的換熱管進行渦流檢驗是掌握設備健康狀態(tài)的必要手段，因此在役檢查執(zhí)行人員、核電廠管理部門和監(jiān)管單位希望能夠直觀、便捷地獲取缺陷的分布信息和缺陷變化的趨勢信息，具體需求為：

（1）單臺換熱設備整體缺陷數(shù)量及存在缺陷的管子數(shù)量增長較快，或單根管子軸向缺陷數(shù)量增多，核電廠管理部門、監(jiān)管單位需要獲取缺陷分布信息及缺陷數(shù)值變化趨勢信息;

（2）核電廠管理部門、監(jiān)管單位對于特定的渦流檢驗缺陷類型存在專門的類型或數(shù)量統(tǒng)計和缺陷數(shù)值變化趨勢分析需求。

3 數(shù)據(jù)分析方法

3.1 基于圖形化技術(shù)的缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

使用IMS平臺中提供的“特殊部件模塊”管板管理功能，并提供可擴展/配置的篩選條件（如指定行、指定列、泥渣區(qū)及大彎管區(qū)等區(qū)域條件，以及特定幅值范圍、特定傷深范圍、特定相位范圍及指定的通道等類型條件），IMS平臺能夠根據(jù)用戶選定的篩選條件在二維管板圖中展示缺陷分布信息，二維管板圖中采用顏色標識方案來區(qū)分超標管、達記錄管、跟蹤檢查管、待檢管、堵管等不同類型換熱管，效果如圖1所示;

使用IMS平臺中提供的“特殊部件模塊”缺陷信息三維展示功能，導入換熱設備的傳熱管渦流檢驗結(jié)果數(shù)據(jù)，IMS平臺能夠根據(jù)用戶選定的篩選條件（篩選條件同二維圖形一致）按照時間維度展示該換熱設備單次大修或歷次大修的周向（管板周向分布）及軸向（單個管子軸向分布）視角的缺陷分布情況，效果如圖2所示;

3.2 基于動態(tài)圖表技術(shù)的缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

（1）對統(tǒng)計條件集合Uc初始化，集合Uc包括：支撐板區(qū)間統(tǒng)計條件子集Uc-sd，缺陷類型統(tǒng)計條件子集，缺陷參數(shù)統(tǒng)計條件子集Uc-ch，檢驗周期統(tǒng)計條件子集Uc-ip;

（2）根據(jù)實際業(yè)務需要手動調(diào)整各子集中元素的值，包括支撐板區(qū)間具體范圍、所需的缺陷類型編碼、缺陷參數(shù)名稱以及檢驗周期范圍，同時可手動選擇所需的視覺效果，如顏色、標識符樣式等;

（3）對調(diào)整后的各子集中元素值執(zhí)行校驗;

（4）將完成校驗后的條件集合Uc中最終值傳遞至圖表自變量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由圖表引擎執(zhí)行圖表生成操作，效果如圖3所示，圖中使用柱狀圖展示了該換熱設備在指定大修范圍期間各支撐板的缺陷分布統(tǒng)計結(jié)果信息;

b）趨勢圖動態(tài)生成

（1）對趨勢分析對象集合Uo初始化，集合Uo包括：缺陷參數(shù)對象子集Uo-ch，時間對象子集Uo-ip以及分析算法子集Uo-alg;

（2）算法子集Uo-alg為可定制/擴展的趨勢分析算法庫，算法文件需采用IMS支持的格式;

（3）對子集Uo-ch和子集Uo-ip中的元素值執(zhí)行校驗;

（4）將完成校驗后的條件集合Uo中最終值傳遞至趨勢圖對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由圖像引擎執(zhí)行趨勢圖像生成操作，效果如圖4所示;

4 結(jié)論

通過使用本文中的技術(shù)手段，能夠以二維、三維圖形化方式直觀顯示缺陷在管板及換熱管分布的實際情況，同時能夠基于用戶設定的條件動態(tài)生成缺陷統(tǒng)計圖像和缺陷數(shù)值變化趨勢分析圖像，為相關(guān)部門和人員提供了獲取這些信息的便捷手段，同時可以為核電廠運行周期/大修周期的編排提供技術(shù)依據(jù)。后續(xù)工作中，還能夠結(jié)合換熱設備的設計、制造及安裝信息等業(yè)務背景通過該技術(shù)手段建立幅值、相位和傷深等參數(shù)與堵管標識和換管標準的精確判定模型，將統(tǒng)計分析的研究結(jié)論應用于換熱設備設計方案改進和老化管理等領(lǐng)域中，提升數(shù)據(jù)使用價值。

【參考文獻】

[1]馬奔宇，張文哲.圖形技術(shù)在核電役檢信息化中的應用[J].科技視界，2017（1）：357-357.

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[3]基于EAM平臺的核電在役檢查管理系統(tǒng)模型設計《電力信息與通信技術(shù)》，2013，11（11）：82-86.

[4]《Tomcat與Java Web開發(fā)技術(shù)詳解》電子工業(yè)出版社 [著]孫衛(wèi)琴.