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修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法及装置与流程

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1.本技术属于安全阀技术领域,具体涉及一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法及装置。


背景技术:

2.对于高温工况下阀门的冷态校验想法由来已久,2006年美国电力研究学会(epri)报告了温度对安全阀整定压力的影响及评价方法。美国阀门厂同样对安全阀冷热态整定值差异进行过相关研究,对其部分产品提供经验修正系数,但研究对象数量少,种类匮乏,不具备广泛应用价值。在这之后,国内阀门厂家对其所造高温安全阀进行过相关实验,通过实验的方法给出了部分温度范围内阀门冷态整定值的修正系数。以上方法获得的修正系数具有较高的准确性,但是因为数据为实验所得,数据获得周期长,针对设备固定,不适合核电站现场进行数据获得,无法对高温阀门冷态整定方法进行指导。
3.在核电行业,针对普通安全阀一般采取离线冷态整定的方式,而主蒸汽安全阀大部分均在热态工况下在线整定,无法做到离线冷态的整定方式。阀门进行热态整定虽然可以很准确的进行压力整定,但是同样也会带来不足与隐患。如果系统介质存在杂质,可能对密封面造成损伤,且在进行热态压力整定后无法再对阀门密封性能进行验证。因此急需一种阀门热态整定指导意见或准则。


技术实现要素:

4.本技术针的目的是提供一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法及装置,解决系统介质存在杂质,阀门进行热态整定可能对密封面造成损伤,且在进行热态压力整定后无法再对阀门密封性能进行验证的问题。
5.实现本技术目的的技术方案:
6.本技术第一方面提供了一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,包括:
7.获取蒸汽安全阀的额定整定压力和热态工况下压力变化因素的修正系数;
8.基于所述修正系数,对所述额定整定压力进行修正,得到热态工况下的整定压力;
9.所述压力变化因素,包括:温度引起的结构变形使得弹簧伸长、温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化以及不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同。
10.可选的,所述温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数,具体通过以下步骤获得:
11.基于第一预设模型,计算得到因冷态工况和热态工况之间温度变化引起的弹簧形变量;
12.根据所述温度变化引起的弹簧形变量,确定热态工况下弹簧的预紧力;
13.根据所述热态工况下弹簧的预紧力和阀瓣受力面积,确定第一模拟热态整定压力;
14.根据所述额定整定压力和所述第一模拟热态整定压力,获得第一修正系数;所述第一修正参数为所述温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数。
15.可选的,所述温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数,具体通过以下步骤获得:
16.基于所述弹簧的材质,确定所述弹簧在冷态工况下的第一剪切模量和在热态工况下的第二剪切模量;
17.基于所述第一剪切模量和所述第二剪切模量,获得第二模拟热态整定压力;
18.根据所述额定整定压力和所述第二模拟热态整定压力,获得第二修正系数;所述第二修正参数为所述温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数。
19.可选的,所述不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数,具体通过以下步骤获得:
20.运用经典密度泛函理论方法,分析蒸汽介质吸附力引起的整定压力变化,得到第三修正参数;所述第三修正参数为所述不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数。
21.本技术第二方面提供了一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置,包括:
22.获取模块,用于获取蒸汽安全阀的额定整定压力和热态工况下压力变化因素的修正系数;
23.修正模块,用于基于所述修正系数,对所述额定整定压力进行修正,得到热态工况下的整定压力;
24.所述压力变化因素,包括:温度引起的结构变形使得弹簧伸长、温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化以及不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同。
25.可选的,所述获取模块,具体包括:第一获取子模块;所述第一获取子模块,具体用于:
26.基于第一预设模型,计算得到因冷态工况和热态工况之间温度变化引起的弹簧形变量;
27.根据所述温度变化引起的弹簧形变量,确定热态工况下弹簧的预紧力;
28.根据所述热态工况下弹簧的预紧力和阀瓣受力面积,确定第一模拟热态整定压力;
29.根据所述额定整定压力和所述第一模拟热态整定压力,获得第一修正系数;所述第一修正参数为所述温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数。
30.可选的,所述获取模块,具体包括:第二获取子模块;所述第二获取子模块,具体用于:
31.基于所述弹簧的材质,确定所述弹簧在冷态工况下的第一剪切模量和在热态工况下的第二剪切模量;
32.基于所述第一剪切模量和所述第二剪切模量,获得第二模拟热态整定压力;
33.根据所述额定整定压力和所述第二模拟热态整定压力,获得第二修正系数;所述第二修正参数为所述温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数。
34.可选的,所述获取模块,具体包括:第三获取子模块;所述第三获取子模块,具体用
于:
35.运用经典密度泛函理论装置,分析蒸汽介质吸附力引起的整定压力变化,得到第三修正参数;所述第三修正参数为所述不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数。
36.本技术第三方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储了计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行本技术第一方面提供的任一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法。
37.本技术第四方面提供了一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的设备,包括:
38.存储器,用于存储计算机程序;
39.处理器,用于执行所述计算机程序时实现本技术第一方面提供的任一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法。
40.本技术的有益技术效果在于:
41.(1)本技术提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法及装置,可以计算得出热态工况下整定压力,适用设备范围广、结果得出快速,缩短维修工时,无需占用设备、场地,成本低、效果好,可获得巨大经济效益。
42.(2)本技术提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法及装置,可以取消热态工况试验,避免热态整定造成密封面损伤等不良影响。
附图说明
43.图1为本技术实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法的流程示意图;
44.图2为本技术实施例提供的另一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法的流程示意图;
45.图3为本技术实施例提供的又一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法的流程示意图;
46.图4为本技术实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法中第二修正系数随弹簧温度变化的曲线图;
47.图5为本技术实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法中第三修正系数随弹簧温度变化的曲线图;
48.图6为本技术实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置的结构示意图。
具体实施方式
49.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术,下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚-完整的描述。显而易见的,下面所述的实施例仅仅是本技术实施例中的一部分,而不是全部。基于本技术记载的实施例,本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例,均在本技术保护的范围内。
50.参见图1,该图为本技术实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整
定压力的方法的流程示意图。
51.本技术实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,包括:
52.s101:获取蒸汽安全阀的额定整定压力和热态工况下压力变化因素的修正系数。
53.s102:基于修正系数,对额定整定压力进行修正,得到热态工况下的整定压力。
54.在本技术实施例中,压力变化因素,包括:温度引起的结构变形使得弹簧伸长、温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化以及不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同。
55.在本技术实施例一些可能的实现方式中,如图2所示,温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数,具体通过以下步骤获得:
56.s201:基于第一预设模型,计算得到因冷态工况和热态工况之间温度变化引起的弹簧形变量。
57.在本技术实施例中,建立有限元分析模型,分别对相应的材料设定材料属性,进行网格划分,添加边界条件,其中力的边界条件包括设备自重、内压、弹簧预紧力等载荷,位移边界条件一般为阀体入口法兰端面固定,得到第一预设模型。运行冷态结构变形仿真,在静力学分析模块中求解出冷态下弹簧沿竖直方向上的变形情况,得到冷态结构变形值。
58.仍采用第一预设模型,首先求解出阀门温度场情况。设定介质与入口内表面对流系数为零,即忽略介质与入口内表面的热损失,在阀门入口内表面施加温度边界条件,温度为入口介质温度;此外,阀门外表面与空气自然对流,取空气对流系数为5e-6
w/mm2℃,环境温度为现场实测温度(或选取默认温度22℃)。
59.对热态下弹簧形变依然在静力学分析模块中求解,力边界与位移边界与冷态情况一致,但需将求解出的温度场加载至静力学分析中作为热边界,得到热态工况下弹簧沿竖直方向上的变形情况,得到热态结构变形值。
60.然后,根据冷态结构变形值和热态结构变形值计算得到因冷态工况和热态工况之间温度变化引起的弹簧形变量。
61.在实际应用中,可以使用建模软件如solid works等建立实物三维模型。文件保存时输出*.x-t文件,此格式通用性较好。在输出前针对非重要部件,如垫圈、倒角等结构可以进行简化删除,以便计算机更快进行仿真。
62.作为一个具体的例子,首先,使用solid works绘制先导阀三维模型,简化垫圈、倒角等结构,输出x-t格式,导入有限元分析ansys软件中,进行网格划分;
63.其次,利用ansys workbench中静力结构分析模块实现静力结构分析,分析时考虑自重、内压、弹簧预紧力等,计算边界条件具体如下:
64.a)内压:阀门入口内表面施加公称压力,8.33mpa;
65.b)设备自重:竖直方向上施加1g加速度;
66.c)弹簧预紧力:由额定整定压力和阀瓣受压面积计算得出预设弹簧预紧力3007.13n。
67.需要说明的是,弹簧预紧力采用下式(1)计算得到:
68.fr=p
set
*s0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
69.式中,fr为预设弹簧预紧力;p
set
为额定整定压力;s0为阀瓣受力面积,是安全阀设
计时就确定的常数。
70.d)固定约束:阀体底面固定;
71.运行ansys得出冷态结构变形仿真,冷态结构变形值为l1=0.005mm。
72.利用ansys workbench中的steady-state thermal模块实现阀门温度场的求解。介质温度为297.629℃。假设介质与入口内表面对流系数为零,即忽略介质与入口内表面的热损失,在阀门入口内表面施加297.629℃的温度边界条件。此外,阀门外表面与空气自然对流,取空气对流系数为5e-6
w/mm2℃,环境温度为35℃。
73.在steady-state thermal模块中求解阀门温度场,依据仿真结果得出,阀门最高温度出现在入口内表面出,为297.63℃,最低温度为35.119℃。将阀门温度场加载至静力学分析中,求解阀门的变形情况,依据仿真结果知,得到热态结构变形值l2=0.1012mm。
74.根据冷态结构变形值为l1和热态结构变形值l2,计算得到因冷态工况和热态工况之间温度变化引起的弹簧形变量。
75.s202:根据温度变化引起的弹簧形变量,确定热态工况下弹簧的预紧力。
76.在本技术实施例中,弹簧力变化如下式(2):
77.δfs=k*(l
2-l1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
78.则热态工况下弹簧的预紧力如下式(3):
79.fn=f
r-δfsꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
80.式中,δfs为弹簧力松弛量,k为弹簧刚度,l1为冷态结构变形值;l2为热态结构变形值,fn为热态工况下弹簧的预紧力,fr为预设弹簧预紧力。
81.继续参照前面的具体例子,已知弹簧刚度k=347.9n/mm,弹簧力的变化使用公式(2)计算得出:
82.δfs=k*(l
2-l1)=347.9*(0.1012-0.005)=33.47n
83.运用公式(3)得出热态工况下弹簧的预紧力为:
84.fn=f
r-δfs=3007.13-33.47=2973.66n
85.s203:根据热态工况下弹簧的预紧力和阀瓣受力面积,确定第一模拟热态整定压力。
86.在本技术实施例中,第一模拟热态整定压力根据下式(4)得到:
87.p1=fn/s0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
88.式中,fn为热态工况下弹簧的预紧力,s0为阀瓣受力面积,p1为第一模拟热态整定压力。
89.继续参照前面的具体例子,由公式(4)计算得出第一模拟热态整定压力:
90.p1=fn/s0=2973.66/361=8.23mpa
91.s204:根据额定整定压力和第一模拟热态整定压力,获得第一修正系数。其中,第一修正参数为温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数。
92.在本技术实施例中,温度引起结构变形使得弹簧伸长造成的压力变化δp1及温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数δ1分别可根据下式(5)和(6)得到:
93.δp1=p
set-p1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
94.δ1=δp1/p
set
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
95.继续参照前面的具体例子,由公式(5)和(6)计算得出
96.δ1=(8.33-8.27)/8.33=1.12%
97.δp1=8.33-8.237=0.093mpa
98.在本技术实施例一些可能的实现方式中,如图3所示,温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数,具体通过以下步骤获得:
99.s301:基于弹簧的材质,确定弹簧在冷态工况下的第一剪切模量和在热态工况下的第二剪切模量。
100.需要说明的是,压缩弹簧的弹簧刚度与材料、线径、中心直径、有效圈数相关,弹簧刚度的计算方法如下式(7):
[0101][0102]
式中:k为弹簧刚度,g为剪切弹性模量,d为弹簧线径,n为弹簧有效圈数,d为弹簧中心直径。
[0103]
由式(7)知,弹簧的刚度与剪切弹性模量成正比,其他参数在制造时已确定,304钢材、50crv钢材和镍金合金钢inconelx750三种材料在不同温度下的弹性剪切模量,如下表1所示:
[0104]
表1不同温度下材料的剪切模量g(gpa)
[0105][0106]
s302:基于第一剪切模量和第二剪切模量,获得第二模拟热态整定压力。
[0107]
s303:根据额定整定压力和第二模拟热态整定压力,获得第二修正系数。其中,第二修正参数为温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数。
[0108]
由式(1)和(4)可知,阀瓣面积一定时,实际整定压力只与弹簧预紧力相关,即整定压力与剪切模量成正比,此时假定冷态工况弹簧温度为25℃,则不同温度下引起的弹簧刚度变化及修正系数可以由式(8)和式(9)计算得出:
[0109]
δ2=(g
t-25-g
t
)/g
t-25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0110]
δp2=p
set
*δ2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0111]
式中,g
t-25
为弹簧在冷态的剪切模量(即第一剪切模量),g
t
为弹簧在热态工况的剪切模量(即第二剪切模量),δ2为第二修正系数,δp2为第二模拟热态整定压力。
[0112]
在一个具体的例子中,vs66型弹簧先导阀的材料明细表后,先导阀弹簧材料为65#钢,其物性参数同50crv,即可按50crv计算第二修正系数δ2,第二修正系数δ2随弹簧温度变化的曲线图如图4所示。现场实测弹簧温度区间69.7℃——153.4℃,取弹簧平均温度为100℃,则第二修正系数δ2为1.8%,则由弹簧刚度变化引起的整定压力的变化可由公式(9)计算得出,
[0113]
δp2=p
set
*δ2=8.33*1.8%=0.15mpa
[0114]
在本技术实施例一些可能的实现方式中,不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数,具体通过以下步骤获得:
[0115]
运用经典密度泛函理论方法,分析蒸汽介质吸附力引起的整定压力变化,得到第三修正参数;第三修正参数为不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数。
[0116]
需要说明的是,在金属密封面中不可避免的会存在小尺度的流通通道和孔隙,为了研究微尺度孔道中分子运动对壁面压力的影响,对金属接触面中的实际微观形貌进行了简化。将金属粗糙面之间的平行面接触简化为金属平面的带角度接触,其中在密封面的外侧实现介质的绝对密封;同时忽略介质在微孔道中流动产生的影响以及密封面中可能存在的平整度误差。在此基础上,运用经典密度泛函理论方法,在计算机上分析蒸汽介质吸附力引起的整定压力变化δp3以及第三修正系数δ3。
[0117]
继续参照前面的具体例子,第三修正系数δ3随弹簧温度变化的曲线图如图5所示。300℃下不同介质吸附力引起的第三修正系数δ3为0.60%,则可由下式(10)计算得出不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同引起的整定压力的变化δp3:
[0118]
δp3=p
set
*δ3=8.33*0.60%=0.05mpa
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0119]
综合上述各种压力变化因素引起的整定压力的变化δp1、δp2和δp3,基于下式(11)可以计算得到热态工况下的整定压力pn:
[0120]
pn=p
set-δp
1-δp
2-δp3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)
[0121]
继续参照前面的具体例子,
[0122]
pn=p
set-δp
1-δp
2-δp3=8.33-0.093-0.15-0.05=8.037mpa
[0123]
本技术可以计算出热态工况下整定压力的修正值,本领域内人员可以根据工作实际情况,更改部分设备环境数据,得到相应设备整定压力的修正值。
[0124]
基于上述实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,本技术实施例还提供给了一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置。
[0125]
参见图6,该图为本技术实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置的结构示意图。
[0126]
本技术实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置,包括:
[0127]
获取模块100,用于获取蒸汽安全阀的额定整定压力和热态工况下压力变化因素的修正系数;
[0128]
修正模块200,用于基于修正系数,对额定整定压力进行修正,得到热态工况下的整定压力;
[0129]
压力变化因素,包括:温度引起的结构变形使得弹簧伸长、温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化以及不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同。
[0130]
在本技术实施例一些可能的实现方式中,获取模块100,具体包括:第一获取子模块;第一获取子模块,具体用于:
[0131]
基于第一预设模型,计算得到因冷态工况和热态工况之间温度变化引起的弹簧形变量;
[0132]
根据温度变化引起的弹簧形变量,确定热态工况下弹簧的预紧力;
[0133]
根据热态工况下弹簧的预紧力和阀瓣受力面积,确定第一模拟热态整定压力;
[0134]
根据额定整定压力和第一模拟热态整定压力,获得第一修正系数;第一修正参数为温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数。
[0135]
在本技术实施例一些可能的实现方式中,获取模块100,具体包括:第二获取子模块;第二获取子模块,具体用于:
[0136]
基于弹簧的材质,确定弹簧在冷态工况下的第一剪切模量和在热态工况下的第二剪切模量;
[0137]
基于第一剪切模量和第二剪切模量,获得第二模拟热态整定压力;
[0138]
根据额定整定压力和第二模拟热态整定压力,获得第二修正系数;第二修正参数为温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数。
[0139]
在本技术实施例一些可能的实现方式中,获取模块100,具体包括:第三获取子模块;第三获取子模块,具体用于:
[0140]
运用经典密度泛函理论装置,分析蒸汽介质吸附力引起的整定压力变化,得到第三修正参数;第三修正参数为不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数。
[0141]
基于上述实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,本技术实施例还提供给了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储了计算机程序,当计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行上述实施例提供的任一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法。
[0142]
基于上述实施例提供的一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,本技术实施例还提供给了一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的设备,包括:
[0143]
存储器,用于存储计算机程序;
[0144]
处理器,用于执行计算机程序时实现如上述实施例提供的任一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法。
[0145]
上面结合附图和实施例对本技术作了详细说明,但是本技术并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。本技术中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

技术特征:
1.一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,其特征在于:所述方法,包括:获取蒸汽安全阀的额定整定压力和热态工况下压力变化因素的修正系数;基于所述修正系数,对所述额定整定压力进行修正,得到热态工况下的整定压力;所述压力变化因素,包括:温度引起的结构变形使得弹簧伸长、温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化以及不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同。2.根据权利要求1所述的修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,其特征在于:所述温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数,具体通过以下步骤获得:基于第一预设模型,计算得到因冷态工况和热态工况之间温度变化引起的弹簧形变量;根据所述温度变化引起的弹簧形变量,确定热态工况下弹簧的预紧力;根据所述热态工况下弹簧的预紧力和阀瓣受力面积,确定第一模拟热态整定压力;根据所述额定整定压力和所述第一模拟热态整定压力,获得第一修正系数;所述第一修正参数为所述温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数。3.根据权利要求1所述的修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,其特征在于:所述温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数,具体通过以下步骤获得:基于所述弹簧的材质,确定所述弹簧在冷态工况下的第一剪切模量和在热态工况下的第二剪切模量;基于所述第一剪切模量和所述第二剪切模量,获得第二模拟热态整定压力;根据所述额定整定压力和所述第二模拟热态整定压力,获得第二修正系数;所述第二修正参数为所述温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数。4.根据权利要求1所述的修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法,其特征在于:所述不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数,具体通过以下步骤获得:运用经典密度泛函理论方法,分析蒸汽介质吸附力引起的整定压力变化,得到第三修正参数;所述第三修正参数为所述不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数。5.一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置,其特征在于:所述装置,包括:获取模块,用于获取蒸汽安全阀的额定整定压力和热态工况下压力变化因素的修正系数;修正模块,用于基于所述修正系数,对所述额定整定压力进行修正,得到热态工况下的整定压力;所述压力变化因素,包括:温度引起的结构变形使得弹簧伸长、温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化以及不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同。6.根据权利要求5所述的修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置,其特征在于:所述获取模块,具体包括:第一获取子模块;所述第一获取子模块,具体用于:基于第一预设模型,计算得到因冷态工况和热态工况之间温度变化引起的弹簧形变
量;根据所述温度变化引起的弹簧形变量,确定热态工况下弹簧的预紧力;根据所述热态工况下弹簧的预紧力和阀瓣受力面积,确定第一模拟热态整定压力;根据所述额定整定压力和所述第一模拟热态整定压力,获得第一修正系数;所述第一修正参数为所述温度引起的结构变形使得弹簧伸长的修正系数。7.根据权利要求5所述的修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置,其特征在于:所述获取模块,具体包括:第二获取子模块;所述第二获取子模块,具体用于:基于所述弹簧的材质,确定所述弹簧在冷态工况下的第一剪切模量和在热态工况下的第二剪切模量;基于所述第一剪切模量和所述第二剪切模量,获得第二模拟热态整定压力;根据所述额定整定压力和所述第二模拟热态整定压力,获得第二修正系数;所述第二修正参数为所述温度引起的弹簧刚度的变化使得弹簧预紧力变化的修正系数。8.根据权利要求5所述的修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的装置,其特征在于:所述获取模块,具体包括:第三获取子模块;所述第三获取子模块,具体用于:运用经典密度泛函理论装置,分析蒸汽介质吸附力引起的整定压力变化,得到第三修正参数;所述第三修正参数为所述不同介质在阀瓣阀座密封面处吸附作用力不同的修正系数。9.一种计算机可读存储介质,其特征在于:所述计算机可读存储介质中存储了计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行权利要求1-4任一项所述的修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法。10.一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的设备,其特征在于:包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4任一项所述的修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法。

技术总结
本发明属于安全阀技术领域,具体涉及一种修正核电站蒸汽安全阀热态工况下整定压力的方法及装置,可以计算得出热态工况下整定压力,适用设备范围广、结果得出快速,缩短维修工时,无需占用设备、场地,成本低、效果好,可获得巨大经济效益。巨大经济效益。巨大经济效益。


技术研发人员:张瑞 马余祥 王巍 卞光宇 焦添 王伟 郑红旗 王禹臻 葛龙辉 卢宇
受保护的技术使用者:江苏核电有限公司
技术研发日:2021.11.15
技术公布日:2022/3/8

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