[发明专利]一种管道三通区域在线疲劳寿命监测装置及方法

摘要

本发明涉及核电厂安全技术领域，具体公开了一种管道三通区域在线疲劳寿命监测装置及方法。该装置中管道区域压力测量装置和管道外壁面温度测量装置均与服务器相连，并将测量的管道系统内压力值以及测量的管道外壁面温度值输入服务器，与服务器相连接的管道内壁温度计算模块可将温度转换为管道内壁面温度，并通过温度测量数据统计分析模块进行分类识别，形成温度范围与次数的矩阵表，与温度测量数据统计分析模块相连接的监测点应力计算模块对温度测量数据统计分析模块传送的矩阵表式的温度统计结果转化为监测点的应力值，并传送至与监测点应力计算模块相连接的管道三通区疲劳寿命评价系统。该装置具有高精度、全范围、高效率及在线评价等优点。

主权项

1.一种管道三通区域在线疲劳寿命监测装置，其特征在于：该监测装置包括管道区域压力测量装置(1)、管道外壁面温度测量装置(2)、服务器(3)、管道内壁面温度计算模块(4)、温度测量数据统计分析模块(5)以及监测点应力计算模块(6)，其中，管道区域压力测量装置(1)和管道外壁面温度测量装置(2)均与服务器(3)相连，并将管道区域压力测量装置(1)测量的管道系统内压力值以及管道外壁面温度测量装置(2)测量的管道外壁面温度值输入服务器(3)，与服务器(3)相连接的管道内壁温度计算模块(4)可将管道外壁面温度测量装置(2)中的温度转换为管道内壁面温度，并通过与管道内壁温度计算模块(4)相连接的温度测量数据统计分析模块(5)进行分类识别，形成温度范围与次数的矩阵表，与温度测量数据统计分析模块(5)相连接的监测点应力计算模块(6)对温度测量数据统计分析模块(5)传送的矩阵表式的温度统计结果转化为监测点的应力值，并传送至与监测点应力计算模块(6)相连接的管道三通区疲劳寿命评价系统(9)；所述的管道外壁面温度测量装置(2)确定湍流渗透区域所处位置d，并在该区域沿支管方向x距离处4个等间距截面顶底各布置一个温度计，并在后续选取2倍间距的3个截面处在对称截面处90°、0°、180°三个点各布置1个温度计，用于测量管道外壁面温度，其中，支管方向x的值通过下式来确定，x＝‑D*1.282Ln[6.313(ρ₂/ρ₁)(u₂/u₁)²]，其中ρ₁为主管道内流体密度，ρ₂为支管内流体密度，u₁为主管道内流体流量，u₂为支路管道流体流量；位置d通过下式来确定，其中，u₁为主管道内流体流量，u₂为支路管道流体流量。