馬奔宇 張文哲 高旭東

【摘 要】CNPO在核電廠在役檢查過(guò)程中積累了大量的換熱設(shè)備渦流檢驗(yàn)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(chǔ)于專門的核電役檢信息化平臺(tái)（IMS）;根據(jù)換熱設(shè)備運(yùn)行管理、維護(hù)的需要，CNPO能夠使用這些歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行合適的統(tǒng)計(jì)和分析，有效利用這些數(shù)據(jù)的價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】核電廠換熱設(shè)備;渦流檢驗(yàn);統(tǒng)計(jì)和分析

中圖分類號(hào)： TM623.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 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(dāng)前，中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱CNPO）承擔(dān)了國(guó)內(nèi)主要核電廠的換熱設(shè)備役前與在役檢查工作，在此過(guò)程中積累了大量的換熱管渦流檢驗(yàn)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(chǔ)于該公司開(kāi)發(fā)的核電役檢役檢信息化平臺(tái)（IMS），授權(quán)用戶能夠在IMS平臺(tái)中對(duì)這些渦流檢驗(yàn)歷史結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。

隨著換熱設(shè)備投運(yùn)時(shí)間的增長(zhǎng)，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(zhǎng)，IMS平臺(tái)中存儲(chǔ)的這類數(shù)據(jù)也逐步增加，因此可以引入合適的方法來(lái)有效利用這些數(shù)據(jù)。

2 數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用的需求

換熱設(shè)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(shè)備，某些設(shè)備（如蒸汽發(fā)生器）同時(shí)還承擔(dān)著一回路邊界的重要職能，針對(duì)換熱設(shè)備的換熱管進(jìn)行渦流檢驗(yàn)是掌握設(shè)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(shì)信息，具體需求為：

（1）單臺(tái)換熱設(shè)備整體缺陷數(shù)量及存在缺陷的管子數(shù)量增長(zhǎng)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(shì)信息;

（2）核電廠管理部門、監(jiān)管單位對(duì)于特定的渦流檢驗(yàn)缺陷類型存在專門的類型或數(shù)量統(tǒng)計(jì)和缺陷數(shù)值變化趨勢(shì)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(jì)方法

使用IMS平臺(tái)中提供的“特殊部件模塊”管板管理功能，并提供可擴(kuò)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(tái)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(biāo)識(shí)方案來(lái)區(qū)分超標(biāo)管、達(dá)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(tái)中提供的“特殊部件模塊”缺陷信息三維展示功能，導(dǎo)入換熱設(shè)備的傳熱管渦流檢驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，IMS平臺(tái)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(shí)間維度展示該換熱設(shè)備單次大修或歷次大修的周向（管板周向分布）及軸向（單個(gè)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(dòng)態(tài)圖表技術(shù)的缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

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

（2）根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要手動(dòng)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(yàn)周期范圍，同時(shí)可手動(dòng)選擇所需的視覺(jué)效果，如顏色、標(biāo)識(shí)符樣式等;

（3）對(duì)調(diào)整后的各子集中元素值執(zhí)行校驗(yàn);

（4）將完成校驗(yàn)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(shè)備在指定大修范圍期間各支撐板的缺陷分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果信息;

b）趨勢(shì)圖動(dòng)態(tài)生成

（1）對(duì)趨勢(shì)分析對(duì)象集合Uo初始化，集合Uo包括：缺陷參數(shù)對(duì)象子集Uo-ch，時(shí)間對(duì)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(kuò)展的趨勢(shì)分析算法庫(kù)，算法文件需采用IMS支持的格式;

（3）對(duì)子集Uo-ch和子集Uo-ip中的元素值執(zhí)行校驗(yàn);

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

4 結(jié)論

通過(guò)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(shí)際情況，同時(shí)能夠基于用戶設(shè)定的條件動(dòng)態(tài)生成缺陷統(tǒng)計(jì)圖像和缺陷數(shù)值變化趨勢(shì)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(shí)可以為核電廠運(yùn)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(shè)備的設(shè)計(jì)、制造及安裝信息等業(yè)務(wù)背景通過(guò)該技術(shù)手段建立幅值、相位和傷深等參數(shù)與堵管標(biāo)識(shí)和換管標(biāo)準(zhǔn)的精確判定模型，將統(tǒng)計(jì)分析的研究結(jié)論應(yīng)用于換熱設(shè)備設(shè)計(jì)方案改進(jìn)和老化管理等領(lǐng)域中，提升數(shù)據(jù)使用價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

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

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