[发明专利]一种基于3D管道模型的火电厂高温蒸汽管道全寿命周期管理系统及其运行方法

说明书

本发明涉及一种基于3D管道模型的火电厂高温蒸汽管道全寿命周期管理系统及其运行方法，用于对管道组成件可能出现的状态异常、组织缺陷、材料劣化等风险源进行跟踪及预警。本发明中系统的运行过程如下：建立高温蒸汽管道可视化交互界面；存储管道系统各个组件的原始状态检验数据、服役后的历次检验数据及故障与缺陷状态信息数据；通过对材料组织与性能参数的连续对比分析，拟合出管道在服役过程中各个关键指标的变化趋势；结合对检验数据的准确测评及电厂DCS运行数据的读取与分析，及时发现管道系统中存在安全隐患及高温风险的部位；利用多级超限预警功能进行自动报警，从而实现高温蒸汽管道状态监测与诊断预警。

技术领域

本发明涉及一种火电厂高温蒸汽管道状态监测技术领域，具体涉及一种基于3D管道模型的火电厂高温蒸汽管道全寿命周期管理系统及其运行方法。

背景技术

蒸汽管道是火电机组关键部件之一，长期在高温、高压下服役，管道材料的微观组织随着运行时间的延长而老化，伴随着材料微观组织的老化引起材料力学性能的劣化，如申请号为201320414740.0的中国专利。高温蒸汽管道的安全运行在火电机组安全运行中具有重要意义，因此，开展对火电厂高温蒸汽管道全寿命周期管理具有重要的现实意义。

目前，国内对高温蒸汽管道一般采用定检的方式进行监督管理，检修范围通常是按照相关标准要求的抽检比例进行抽检，这样的监督管理模式存在诸多问题，一是抽检带有盲目性；二是监督检验处于静态管理状态，信息化水平较低，无法进行连续对比分析与准确测评；三是随着电厂专业技术岗位人员的变化，数据资料丢失现象严重；四是机组经过若干轮A修周期后，高温蒸汽管道各部件的累计检验频次存在明显差异，过检、过修与欠检、漏检现象非常普遍，增加了管道运行风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于3D管道模型的火电厂高温蒸汽管道全寿命周期管理系统及其运行方法，首先建立高温蒸汽管道图像模型，并对模型中的部件一一对应录入管道系统各个组件的原始状态检验数据库、服役后的历次检验数据库，实现3D图形与数据库信息的动态关联；接着，通过对检验数据的连续对比分析拟合出管道在服役过程中各个关键指标的变化趋势，结合对检验数据的准确测评及电厂DCS运行数据的读取与分析，实现对高温蒸汽管道安全隐患部位及高温风险部位及时预警。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于3D管道模型的火电厂高温蒸汽管道全寿命周期管理系统，其特征在于，包括绘图模块、数据模块、评估模块和预警模块，所述绘图模块和数据模块相互连接，且绘图模块和数据模块均与评估模块连接，所述评估模块与预警模块连接。

进一步而言，所述数据模块包括原始状态检验数据模块，服役后的检验数据模块，以及故障与缺陷状态信息数据模块；用于存储管道系统各个组件的原始状态检验数据、服役后的历次检验数据以及故障与缺陷状态信息数据。

进一步而言，所述评估模块包括材料组织与性能参数对比分析模块，关键指标变化趋势拟合模块，以及预判模块；用于对材料组织与性能参数进行连续对比分析，拟合出管道在服役过程中各个关键指标的变化趋势，结合对检验数据的准确测评及电厂DCS运行数据的读取与分析，及时发现管道系统中存在安全隐患及高温风险的部位。

进一步而言，所述预警模块包括声音提醒模块、颜色警示模块和数据展示模块，用于多级超限自动报警。

一种基于3D管道模型的火电厂高温蒸汽管道全寿命周期管理系统的运行方法：其步骤如下：建立高温蒸汽管道可视化交互界面；存储管道系统各个组件的原始状态检验数据、服役后的历次检验数据及故障与缺陷状态信息数据；通过对材料组织与性能参数的连续对比分析，拟合出管道在服役过程中各个关键指标的变化趋势；结合对检验数据的准确测评及电厂DCS运行数据的读取与分析，及时发现管道系统中存在安全隐患及高温风险的部位；利用多级超限预警功能进行自动报警，从而实现高温蒸汽管道状态监测与诊断预警，构建高温蒸汽管道3D管道模型与数据库动态关联及运行监测参数实时导入的管理系统。