核电汽轮机的多维度的寿命监控方法

摘要

本公开提供了一种核电汽轮机的多维度的寿命监控方法、装置、电子设备及存储介质，涉及核电汽轮机技术领域。该方案为：获取核电汽轮机的转子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据；获取核电汽轮机的阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据；获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据；根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成核电汽轮机的优化改进策略；根据优化改进策略，对核电汽轮机进行优化。本公开的方法可以有效延长核电汽轮机的使用寿命。

权利要求

1.一种核电汽轮机的多维度的寿命监控方法，其特征在于，包括：获取核电汽轮机的转子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据；

获取所述核电汽轮机的阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据；

获取所述核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据；

根据所述第一寿命监控数据、所述第二寿命监控数据和所述第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成所述核电汽轮机的优化改进策略；

根据所述优化改进策略，对所述核电汽轮机进行优化；

所述获取所述核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据，包括：获取所述转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；

根据所述热应力监控参数，确定所述核电汽轮机的温差比，作为所述第三寿命监控数据；

所述根据所述热应力监控参数，确定所述核电汽轮机的温差比，包括：获取所述转子、阀壳与汽缸的温度数据；

根据所述热应力监控参数和所述温度数据，确定所述核电汽轮机的温差比；

所述根据所述热应力监控参数和所述温度数据，确定所述核电汽轮机的温差比，包括：根据所述热应力监控参数和所述温度数据，计算出所述转子、阀壳与汽缸的体积平均温差；

根据所述转子、阀壳与汽缸的体积平均温差，确定所述核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的温差比；

根据所述核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的温差比，确定所述核电汽轮机的温差比；

其中，所述转子温差比值的计算公式为：

其中，RΔtr为所述转子温差比值，E为转子材料在工作温度下的弹性模量，β为转子材料在工作温度下的线性膨胀系数，µ为转子材料在工作温度下的泊松比，Δtmr为转子体积平均温差，σthr为所述转子的热应力监控参数；

其中，所述阀壳温差比值的计算公式为：

其中，RΔtv为所述阀壳温差比值，E为阀壳材料在工作温度下的弹性模量，β为阀壳材料在工作温度下的线性膨胀系数，µ为阀壳材料在工作温度下的泊松比，Δtmv为阀壳体积平均温差，σthv为所述阀壳的热应力监控参数；

其中，所述汽缸温差比值的计算公式为：

其中，RΔtc为所述汽缸温差比值，E为汽缸材料在工作温度下的弹性模量，β为汽缸材料在工作温度下的线性膨胀系数，µ为汽缸材料在工作温度下的泊松比，Δtmc为汽缸体积平均温差，σthc为所述汽缸的热应力监控参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述核电汽轮机的转子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据，包括：获取所述转子的低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹萌生寿命参数；

获取所述转子的低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹扩展寿命参数；

根据所述第一裂纹萌生寿命参数和所述第一裂纹扩展寿命参数，确定所述第一寿命监控数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述转子的寿命薄弱部位，并获取所述转子的寿命薄弱部位的所述第一裂纹萌生寿命参数和所述第一裂纹扩展寿命参数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一裂纹萌生寿命参数和所述第一裂纹扩展寿命参数，确定所述第一寿命监控数据，包括：获取所述转子在多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的所述核电汽轮机的第一运行状态数据；

根据所述第一运行状态数据、所述第一裂纹萌生寿命参数和所述第一裂纹扩展寿命参数，确定所述转子的外表面总寿命和所述转子的内表面与内部总寿命；

根据所述转子的外表面总寿命和所述转子的内表面与内部总寿命，确定所述转子的总寿命。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述核电汽轮机的阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据，包括：获取所述阀壳与汽缸的低周疲劳与蠕变的第二裂纹萌生寿命参数；

获取所述阀壳与汽缸的低周疲劳与蠕变的第二裂纹扩展寿命参数；

根据所述第二裂纹萌生寿命参数和所述第二裂纹扩展寿命参数，确定所述第二寿命监控数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述阀壳与汽缸的寿命薄弱部位，并获取所述阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的所述第二裂纹萌生寿命参数和所述第二裂纹扩展寿命参数。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二裂纹萌生寿命参数和所述第二裂纹扩展寿命参数，确定所述第二寿命监控数据，包括：获取所述阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的所述核电汽轮机的第二运行状态数据；

根据所述第二运行状态数据、所述第二裂纹萌生寿命参数和所述第二裂纹扩展寿命参数，确定所述阀壳与汽缸的外表面总寿命和所述阀壳与汽缸的内表面总寿命；

根据所述阀壳与汽缸的外表面总寿命和所述阀壳与汽缸的内表面总寿命，确定所述阀壳与汽缸的总寿命。

8.根据权利要求1‑7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一寿命监控数据、所述第二寿命监控数据和所述第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成所述核电汽轮机的优化改进策略，包括：根据所述第一寿命监控数据、所述第二寿命监控数据和所述第三寿命监控数据，判断所述核电汽轮机是否满足监控合格条件；

若其中一个寿命监控数据未满足监控合格条件，则基于所述未满足监控合格条件的异常寿命监控数据，生成所述核电汽轮机的优化改进策略。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述未满足监控合格条件的异常寿命监控数据，生成所述核电汽轮机的优化改进策略，包括：获取所述异常寿命监控数据所属的部件，基于所述所属的部件调用所述核电汽轮机的优化模型；

基于所述优化模型生成所述核电汽轮机的优化改进策略。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述优化改进策略，对所述核电汽轮机进行优化，包括：根据所述优化改进策略，获取所述核电汽轮机的调整部件；

根据所述优化改进策略中所述调整部件的调整参数，对所述调整部件进行优化。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述优化改进策略中所述调整部件的调整参数，对所述调整部件进行优化之后，还包括：继续对所述未满足监控合格条件的异常寿命监控数据进行监控，若重新获取到的寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新所述优化改进策略，并基于所述更新的优化改进策略，继续对所述调整部件进行优化。

12.一种核电汽轮机的多维度的寿命监控装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取核电汽轮机的转子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据；

第二获取模块，用于获取所述核电汽轮机的阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据；

第三获取模块，用于获取所述核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据；

生成模块，用于根据所述第一寿命监控数据、所述第二寿命监控数据和所述第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成所述核电汽轮机的优化改进策略；

优化模块，用于根据所述优化改进策略，对所述核电汽轮机进行优化;所述第三获取模块，还用于：

获取所述转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；

根据所述热应力监控参数，确定所述核电汽轮机的温差比，作为所述第三寿命监控数据;所述第三获取模块，还用于：

获取所述转子、阀壳与汽缸的温度数据；

根据所述热应力监控参数和所述温度数据，确定所述核电汽轮机的温差比;所述根据所述热应力监控参数和所述温度数据，确定所述核电汽轮机的温差比，包括：根据所述热应力监控参数和所述温度数据，计算出所述转子、阀壳与汽缸的体积平均温差；

根据所述转子、阀壳与汽缸的体积平均温差，确定所述核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的温差比；

根据所述核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的温差比，确定所述核电汽轮机的温差比；

其中，所述转子温差比值的计算公式为：

其中，RΔtr为所述转子温差比值，E为转子材料在工作温度下的弹性模量，β为转子材料在工作温度下的线性膨胀系数，µ为转子材料在工作温度下的泊松比，Δtmr为转子体积平均温差，σthr为所述转子的热应力监控参数；

其中，所述阀壳温差比值的计算公式为：

其中，RΔtv为所述阀壳温差比值，E为阀壳材料在工作温度下的弹性模量，β为阀壳材料在工作温度下的线性膨胀系数，µ为阀壳材料在工作温度下的泊松比，Δtmv为阀壳体积平均温差，σthv为所述阀壳的热应力监控参数；

其中，所述汽缸温差比值的计算公式为：

其中，RΔtc为所述汽缸温差比值，E为汽缸材料在工作温度下的弹性模量，β为汽缸材料在工作温度下的线性膨胀系数，µ为汽缸材料在工作温度下的泊松比，Δtmc为汽缸体积平均温差，σthc为所述汽缸的热应力监控参数。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，还用于：获取所述转子的低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹萌生寿命参数；

获取所述转子的低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹扩展寿命参数；

根据所述第一裂纹萌生寿命参数和所述第一裂纹扩展寿命参数，确定所述第一寿命监控数据。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，还用于：确定所述转子的寿命薄弱部位，并获取所述转子的寿命薄弱部位的所述第一裂纹萌生寿命参数和所述第一裂纹扩展寿命参数。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，还用于：获取所述转子在多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的所述核电汽轮机的第一运行状态数据；

根据所述第一运行状态数据、所述第一裂纹萌生寿命参数和所述第一裂纹扩展寿命参数，确定所述转子的外表面总寿命和所述转子的内表面与内部总寿命；

根据所述转子的外表面总寿命和所述转子的内表面与内部总寿命，确定所述转子的总寿命。

16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块，还用于：获取所述阀壳与汽缸的低周疲劳与蠕变的第二裂纹萌生寿命参数；

获取所述阀壳与汽缸的低周疲劳与蠕变的第二裂纹扩展寿命参数；

根据所述第二裂纹萌生寿命参数和所述第二裂纹扩展寿命参数，确定所述第二寿命监控数据。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块，还用于：确定所述阀壳与汽缸的寿命薄弱部位，并获取所述阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的所述第二裂纹萌生寿命参数和所述第二裂纹扩展寿命参数。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块，还用于：获取所述阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的所述核电汽轮机的第二运行状态数据；

根据所述第二运行状态数据、所述第二裂纹萌生寿命参数和所述第二裂纹扩展寿命参数，确定所述阀壳与汽缸的外表面总寿命和所述阀壳与汽缸的内表面总寿命；

根据所述阀壳与汽缸的外表面总寿命和所述阀壳与汽缸的内表面总寿命，确定所述阀壳与汽缸的总寿命。

19.根据权利要求12‑18任一项所述的装置，其特征在于，所述生成模块，还用于：根据所述第一寿命监控数据、所述第二寿命监控数据和所述第三寿命监控数据，判断所述核电汽轮机是否满足监控合格条件；

若其中一个寿命监控数据未满足监控合格条件，则基于所述未满足监控合格条件的异常寿命监控数据，生成所述核电汽轮机的优化改进策略。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述生成模块，还用于：获取所述异常寿命监控数据所属的部件，基于所述所属的部件调用所述核电汽轮机的优化模型；

基于所述优化模型生成所述核电汽轮机的优化改进策略。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述优化模块，还用于：根据所述优化改进策略，获取所述核电汽轮机的调整部件；

根据所述优化改进策略中所述调整部件的调整参数，对所述调整部件进行优化。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述优化模块，还用于：继续对所述未满足监控合格条件的异常寿命监控数据进行监控，若重新获取到的寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新所述优化改进策略，并基于所述更新的优化改进策略，继续对所述调整部件进行优化。

23.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器；

其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如权利要求1‑11中任一项所述的方法。

24.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1‑11中任一项所述的方法。

25.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1‑11中任一项所述的方法。

说明书

核电汽轮机的多维度的寿命监控方法

技术领域

[0001] 本公开涉及核电汽轮机技术领域，尤其涉及一种核电汽轮机的多维度的寿命监控方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

[0002] 核电汽轮机在运行中会承受多种损伤机理作用，降低核电汽轮机的使用寿命。目前还没有在多种损伤机理作用下对核电汽轮机进行寿命监控的方法。

发明内容

[0003] 本公开提供了一种核电汽轮机的多维度的寿命监控方法、装置、电子设备及存储介质。

[0004] 根据本公开的一方面，提供了一种核电汽轮机的多维度的寿命监控方法，包括：

[0005] 获取核电汽轮机的轮子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据；

[0006] 获取核电汽轮机的阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据；

[0007] 获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据；

[0008] 根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成核电汽轮机的优化改进策略；

[0009] 根据优化改进策略，对核电汽轮机进行优化。

[0010] 本公开实施例中对核电汽轮机进行多维度的设计监控和运行监控，得到多个寿命监控数据，基于其中的异常寿命监控数据对核电汽轮机进行设计优化或运行优化，可以在
多种损伤机理作用下有效延长核电汽轮机的使用寿命。

[0011] 根据本公开的另一方面，提供了一种核电汽轮机的多维度的寿命监控装置，包括：

[0012] 第一获取模块，用于获取核电汽轮机的轮子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据；

[0013] 第二获取模块，用于获取核电汽轮机的阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据；

[0014] 第三获取模块，用于获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据；

[0015] 生成模块，用于根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成核电汽轮机的优化改进策略；

[0016] 优化模块，用于根据优化改进策略，对核电汽轮机进行优化。

[0017] 根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器；

[0018] 其中，处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于实现本公开第一个方面实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方
法。

[0019] 根据本公开的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第一个方面实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监
控方法。

[0020] 根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本公开第一个方面实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法。

[0021] 应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

[0022] 图1是核电汽轮机的联合监控平台的示意图；

[0023] 图2是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图；

[0024] 图3是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图；

[0025] 图4是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图；

[0026] 图5是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图；

[0027] 图6是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图；

[0028] 图7是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图；

[0029] 图8是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图；

[0030] 图9是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图；

[0031] 图10是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控装置的结构图；

[0032] 图11是用来实现本公开实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的电子设备的框图。

具体实施方式

[0033] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0034] 图1是根据本申请一个实施例的核电汽轮机的联合监控平台，如图1所示，该联合监控平台，包括：

[0035] 部件模型库服务器、载荷数据库服务器、材料数据库服务器、计算服务器、网页服务器和客户端浏览器。

[0036] 部件模型库服务器存储核电汽轮机的部件设计参数和三维力学模型，载荷数据库服务器存储核电汽轮机的压力载荷、离心力载荷、热载荷、螺栓预紧力载荷、轴承油膜的刚度系数与阻尼系数、内缸壁厚85％‑95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚85％‑
95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚45％‑50％深度处测点金属温度，以及核电汽轮机的起停曲线，材料数据库服务器存储核电汽轮机的材料物理性能、材料力学性能、高温长时力学性能与疲劳断裂力学性能，计算服务器包括存储器、处理器及存储在存储器上并
可在处理器上运行的核电汽轮机长寿命、高安全性与高可靠性监控计算机程序，处理器执
行计算机程序时，实现本发明提供的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法。

[0037] 部件模型数据1、载荷数据库2、材料数据库3与计算服务器通信连接，用于向计算服务器4发送核电汽轮机在不同目标不同维度下进行监控所需力学模型与数据；

[0038] 计算服务器4与网页服务器5通信连接，网页服务器5与客户端浏览器6通信连接，可以将监控数据或优化信息反馈至网页服务器5与客户端浏览器6上进行展示。

[0039] 下面结合参考附图描述本申请的快速起动热应力作用下核电汽轮机的寿命在役监控方法、装置、电子设备及存储介质。

[0040] 图2是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤：

[0041] S201，获取核电汽轮机的转子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据。

[0042] 其中，第一寿命监控数据用于确定核电汽轮机的转子承受离心力、热载荷和重力载荷作用的低周疲劳和高周疲劳寿命设计监控是否合格。

[0043] 在一些实现中，第一寿命监控数据为转子的寿命薄弱部位的监控数据。

[0044] 可选地，当第一寿命监控数据大于等于60年，则低周疲劳和高周疲劳寿命设计监控合格，表明核电汽轮机转子的寿命薄弱部位的低周疲劳与高周疲劳寿命设计处于受控状
态。

[0045] 可选地，当第一寿命监控数据小于60年，则低周疲劳和高周疲劳寿命设计监控不合格，表明在设计阶段需要对核电汽轮机的材料和结构进行优化改进。

[0046] S202，获取核电汽轮机的阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据。

[0047] 其中，第二寿命监控数据用于确定核电汽轮机的阀壳与汽缸承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变寿命设计监控是否合格。

[0048] 在一些实现中，第二寿命监控数据为阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的监控数据。

[0049] 可选地，当第二寿命监控数据大于等于60年，则低周疲劳和蠕变寿命设计监控合格，表明核电汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的低周疲劳与蠕变寿命设计处于受控状
态。

[0050] 可选地，当第二寿命监控数据小于60年，则低周疲劳和蠕变寿命设计监控不合格，表明在设计阶段需要对核电汽轮机的材料和结构进行优化改进。

[0051] S203，获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据。

[0052] 其中，第三寿命监控数据用于确定核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控是否合格。

[0053] 可选地，当第三寿命监控数据小于1，则寿命监控合格，表明核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命处于受控状态。

[0054] 可选地，当第三寿命监控数据大于等于1，则寿命监控不合格，表明在运行阶段需要对核电汽轮机的起动过程进行优化改进。

[0055] S204，根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成核电汽轮机的优化改进策略。

[0056] 判断获取的第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据是否满足监控合格条件，若存在不满足监控合格条件的异常寿命监控数据，基于该异常寿命监控数
据，生成核电汽轮机的优化改进策略。

[0057] 例如，若异常寿命监控数据为第一寿命监控数据，则生成核电汽轮机转子的设计优化改进策略；若异常寿命监控数据为第三寿命监控数据，则生成核电汽轮机起动过程的
优化改进策略。

[0058] 其中，异常寿命监控数据可以为一个或多个。

[0059] S205，根据优化改进策略，对核电汽轮机进行优化。

[0060] 可选地，优化改进策略中包括核电汽轮机的调整部件和调整参数，可以根据调整部件和调整参数，对核电汽轮机进行优化。

[0061] 本公开实施例中，获取核电汽轮机的轮子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据，获取核电汽轮机的阀壳与汽缸多工
况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据，获取核电汽轮机的转
子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据，根据第一寿命监
控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成核
电汽轮机的优化改进策略，根据优化改进策略，对核电汽轮机进行优化。本公开实施例中对核电汽轮机进行多维度的设计监控和运行监控，得到多个寿命监控数据，基于其中的异常
寿命监控数据对核电汽轮机进行设计优化或运行优化，可以在多种损伤机理作用下有效延
长核电汽轮机的使用寿命。

[0062] 图3是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图，在上述实施例的基础上，进一步结合图3，对生成核电汽轮机的优化改进策略，根据优化改进策略对核电汽轮机进行优化的过程进行解释说明，包括以下步骤：

[0063] S301，根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据，判断核电汽轮机是否满足监控合格条件。

[0064] 根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据的数值大小，判断核电汽轮机是否满足监控合格条件。

[0065] 可选地，第一寿命监控数据的监控合格条件为数值大于等于60年，第二寿命监控数据的监控合格条件为数值大于等于60年，第三寿命监控数据的监控合格条件为数值小于
1。

[0066] S302，若其中一个寿命监控数据未满足监控合格条件，则基于未满足监控合格条件的异常寿命监控数据，生成核电汽轮机的优化改进策略。

[0067] 若存在寿命监控数据未满足监控合格条件，则该寿命监控数据为异常寿命监控数据，获取异常寿命监控数据所属的部件，基于所属的部件调用核电汽轮机的优化模型，基于优化模型生成核电汽轮机的优化改进策略。

[0068] 优化改进策略中可以包括改用力学性能更好的材料、对材料设计、结构尺寸、结构圆角、进汽温度变化率等进行优化。

[0069] 例如，若第一寿命监控数据的数值小于60年，则异常寿命监控数据为第一寿命监控数据，异常寿命监控数据所属的部件为核电汽轮机的转子，调用转子的优化模型，生成核电汽轮机的设计优化改进策略。

[0070] 例如，若第三寿命监控数据的数值大于1，则异常寿命监控数据为第三寿命监控数据，异常寿命监控数据所属的部件为核电汽轮机的起动过程，调用启动过程的优化模型，生成核电汽轮机的运行优化改进策略。

[0071] S303，根据优化改进策略，获取核电汽轮机的调整部件。

[0072] 优化改进策略中包括核电汽轮机的调整部件，其中，调整部件为上述实施例中异常寿命监控数据所属的部件。

[0073] 当异常寿命监控数据为第一寿命监控数据，调整部件为核电汽轮机的转子；当异常寿命监控数据为第二寿命监控数据，调整部件为核电汽轮机的阀壳与汽缸；当异常寿命
监控数据为第三寿命监控数据，调整部件为核电汽轮机的起动过程。

[0074] S304，根据优化改进策略中调整部件的调整参数，对调整部件进行优化。

[0075] 根据优化改进策略中调整部件的调整参数，对调整部件进行设计优化或运行优化。

[0076] 在一些实现中，根据调整参数对核电汽轮机的转子进行设计优化。

[0077] 在另一些实现中，根据调整参数对核电汽轮机的阀壳与汽缸进行设计优化。

[0078] 在另一些实现中，根据调整参数对核电汽轮机的起动过程进行运行优化。

[0079] S305，继续对未满足监控合格条件的异常寿命监控数据进行监控，若重新获取到的寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策
略，继续对调整部件进行优化。

[0080] 继续对未满足监控合格条件的异常寿命监控数据进行监控，若重新获取到的寿命监控数据满足监控合格条件，则结束监控；若重新获取到的寿命监控数据仍未满足监控合
格条件，则加大优化改进策略的优化力度，对优化改进策略进行更新，并基于更新的优化改进策略，继续对调整部件进行优化，直至寿命监控数据满足监控合格条件。

[0081] 本公开实施例中，根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据，判断核电汽轮机是否满足监控合格条件，若其中一个寿命监控数据未满足监控合格条
件，则基于未满足监控合格条件的异常寿命监控数据，生成核电汽轮机的优化改进策略，根据优化改进策略，获取核电汽轮机的调整部件，根据优化改进策略中调整部件的调整参数，对调整部件进行优化，并在优化后继续对未满足监控合格条件的异常寿命监控数据进行监
控，若重新获取到的寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策略，继续对调整部件进行优化。本公开实施例中基于异常寿命监控数据生
成优化改进策略并对核电汽轮机进行优化，有针对性地改善了影响核电汽轮机长寿命运行
的主要因素，使核电汽轮机的使用寿命达到合格条件。

[0082] 图4是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图，在上述实施例的基础上，进一步结合图4，对转子寿命设计监控的过程进行解释说明，包括以下步骤：

[0083] S401，确定转子的寿命薄弱部位。

[0084] 基于部件模型库服务器、载荷数据库服务器和材料数据库服务器，输入核电汽轮机转子的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机转子与叶片的离心力、热载荷与重力载荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控的方法和子程序，确定稳态额
定工况高周疲劳应力幅最大的部位作为核电汽轮机转子的寿命薄弱部位。

[0085] S402，获取转子寿命薄弱部位的低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹萌生寿命参数。

[0086] 基于部件模型库服务器、载荷数据库服务器和材料数据库服务器，输入核电汽轮机转子的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机转子与叶片的离心力、热载荷与重力载荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控的方法和子程序，计算得出核
电汽轮机转子寿命薄弱部位的冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nic、温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Niw、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nih、110％超速试验过程中的低周疲劳裂纹萌生寿命Ni110、转子高周疲劳裂纹萌生寿命NiH。

[0087] 其中，计算得出的Nic、Niw、Nih、Ni110、NiH为第一裂纹萌生寿命参数。

[0088] S403，获取转子寿命薄弱部位的低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹扩展寿命参数。

[0089] 基于部件模型库服务器、载荷数据库服务器和材料数据库服务器，输入核电汽轮机转子的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机转子与叶片的离心力、热载荷与重力载荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控的方法和子程序，计算得出核
电汽轮机转子寿命薄弱部位的第一阶段冷态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npc,1、第一阶段温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npw,1、第一阶段热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nph,1、第一阶段正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命Npn,1、第一阶段110％超速试验低周疲劳裂纹扩展寿命
Np110,1、第二阶段冷态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npc,2、第二阶段温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npw,2、第二阶段热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nph,2、第二阶段正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命Npn,2、第二阶段110％超速试验低周疲劳裂纹扩展寿命Np110,2、转子高周疲劳裂纹扩展寿命NpH。

[0090] 其中，计算得出的Npc,1、Npw,1、Nph,1、Npn,1、Np110,1、Npc,2、Npw,2、Nph,2、Npn,2、Np110,2、NpH为第一裂纹扩展寿命参数。

[0091] S404，根据第一裂纹萌生寿命参数和第一裂纹扩展寿命参数，确定第一寿命监控数据。

[0092] 获取转子在多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的核电汽轮机的第一运行状态数据，根据第一运行状态数据、第一裂纹萌生寿命参数和第一裂纹扩展寿命参数，确定转子的外表面总寿命和转子的内表面与内部总寿命，根据转子的外表面总寿命和转子
的内表面与内部总寿命，确定转子的总寿命。其中，转子的总寿命即为第一寿命监控数据。

[0093] 使用低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控的方法和子程序，基于载荷数据库服务器，获取核电汽轮机的年均冷态起动次数yc、年均温态起动次数yw、年均热态起动次数yh、年均正常停机次数yn、年均110％超速试验次数y110、年均运行小时数ty、工作转速n0。其中，获取的yc、yw、yh、yn、y110、ty、n0为第一运行状态数据。

[0094] 基于第一运行状态数据、第一裂纹萌生寿命参数和第一裂纹扩展寿命参数进行算术运算，即可得到转子的外表面总寿命和内表面总寿命。首先，计算出核电汽轮机转子的年均高周疲劳次数yH，

[0095] 则核电汽轮机转子外表面总寿命τCLto的计算公式为。

[0096]

[0097] 核电汽轮机转子内表面与内部总寿命τCLti的计算公式为

[0098]

[0099] 转子的总寿命由转子内表面与内部总寿命与外表面总寿命中较小的值确定，即转子的总寿命τCLt＝min{τCLto,τCLti}。

[0100] S405，响应于第一寿命监控数据未满足监控合格条件，生成核电汽轮机转子的优化改进策略。

[0101] 可选地，监控合格条件为第一寿命监控数据大于等于60年，当第一寿命监控数据小于60年时，生成核电汽轮机转子的优化改进策略。

[0102] 可选地，转子的优化改进策略可以包括转子的材料种类、材料设计、结构尺寸和结构圆角等。

[0103] S406，根据优化改进策略对转子进行优化，并继续对第一寿命监控数据进行监控，若重新获取到的第一寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策略，继续对转子进行优化。

[0104] 根据优化改进策略对转子进行优化，对转子的设计参数、三维力学模型以及材料性能数据进行更新，获取新生成的第一裂纹萌生寿命参数和第一裂纹扩展寿命参数，并对
基于新生成的第一裂纹萌生寿命参数和第一裂纹扩展寿命参数确定的第一寿命监控数据
进行监控。

[0105] 若重新获取到的第一寿命监控数据满足监控合格条件，则结束转子寿命设计监控；若重新获取到的第一寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，可选地，可以将转子的材料种类更换为力学性能更好的材料，或者可以改变转子的材料设计、结构尺寸和结构圆角等。

[0106] 基于更新的优化改进策略对转子进行优化，继续对第一寿命监控数据进行监控，并在第一寿命监控数据不满足监控合格条件时再次更新优化改进策略并对转子进行优化，
直至第一寿命监控数据满足监控合格条件。

[0107] 本公开实施例中，确定转子的寿命薄弱部位，获取转子寿命薄弱部位的低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹萌生寿命参数和第一裂纹扩展寿命参数，根据第一裂纹萌生寿命参
数和第一裂纹扩展寿命参数，确定第一寿命监控数据，响应于第一寿命监控数据未满足监
控合格条件，生成核电汽轮机转子的优化改进策略，根据优化改进策略对转子进行优化，并继续对第一寿命监控数据进行监控，若重新获取到的第一寿命监控数据仍未满足监控合格
条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策略，继续对转子进行优化。本公开实施例中获取了第一寿命监控数据，并在第一寿命监控数据未满足监控合格条件时对转子进
行优化，使核电汽轮机转子的使用寿命可以达到合格条件。

[0108] 图5是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图，如图5所示，基于本公开提供的寿命监控方法，在实际应用场景下转子承受离心力、热载荷和重力载荷的低周疲劳与高周疲劳寿命达到60年设计监控的过程包括以下步骤：

[0109] S501，确定核电汽轮机的启停次数。

[0110] 使用低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控的方法和子程序，基于载荷数据库服务器2，输入核电汽轮机的年均冷态起动次数yc、年均温态起动次数yw、年均热态起动次数yh、年均正常停机次数yn、年均110％超速试验次数y110、年均运行小时数ty、工作转速n0。其中核电汽轮机的上述启停次数为上述实施例中的第一运行状态数据。

[0111] 举例某型号1200MW核电汽轮机来说，基于载荷数据库服务器2，输入该型号1200MW核电汽轮机的年均冷态起动次数yc、年均温态起动次数yw、年均热态起动次数yh、年均正常停机次数yn、年均110％超速试验次数y110、年均运行小时数ty、工作转速n0，具体结果列于表
1；

[0112] 表1汽轮机的起动与停机次数

[0113] 序号 项目 指标值1 年均冷态起动次数yc/次 4
2 年均温态起动次数yw/次 20
3 年均热态起动次数yh/次 75
4 年均正常停机次数yn/次 99
5 年均110％超速试验次数y110/次 1
6 年均运行小时数ty/h 7000
7 工作转速n0/r/min 1500

[0114] S502，计算核电汽轮机转子低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹萌生寿命参数。

[0115] 基于部件模型库服务器1、载荷数据库服务器2和材料数据库服务器3，输入核电汽轮机转子的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机转子与叶片的离心力、热载荷与重力载
荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控的方法和子程序，确定稳态额定工况高周疲劳应力幅最大的部位作为核电汽轮机转子的寿命薄弱部位，计算得出核电
汽轮机转子寿命薄弱部位的冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nic、温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Niw、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nih、110％超速试验过程中的低周疲劳裂纹萌生寿命Ni110、以及转子高周疲劳裂纹萌生寿命NiH。

[0116] 举例来说，确定稳态额定工况高周疲劳应力幅最大的部位作为该型号1200MW核电汽轮机转子的寿命薄弱部位，该寿命薄弱部位是排汽侧叶轮根部圆角部位，该寿命薄弱部
位的冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nic、温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Niw、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nih、110％超速试验过程中的低周疲劳裂纹萌生寿命Ni110、以及转子高周疲劳裂纹萌生寿命NiH，具体结果列于表2；

[0117] 表2第i种工况下的汽轮机转子低周疲劳与高周疲劳裂纹萌生寿命Ni

[0118]序号 工况 裂纹萌生寿命Ni/次
1 冷态起停低周疲劳 Nic＝18900
2 温态起停起停低周疲劳 Niw＝20500
3 热态起停低周疲劳 Nih＝19900
4 110％超速试验低周疲劳 Ni110＝6900
9
5 带负荷运行高周疲劳 NiH＝9.5×10

[0119] S503，计算核电汽轮机转子低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹扩展寿命参数。

[0120] 基于部件模型库服务器1、载荷数据库服务器2和材料数据库服务器3，输入核电汽轮机转子的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机转子与叶片的离心力、热载荷与重力载
荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控的方法和子程序，计算得出核电汽轮机转子寿命薄弱部位的第一阶段冷态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npc,1、第一阶段温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npw,1、第一阶段热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nph,1、第一阶段正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命Npn,1、第一阶段110％超速试验低周疲劳裂纹扩展寿
命Np110,1、第二阶段冷态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npc,2、第二阶段温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npw,2、第二阶段热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nph,2、第二阶段正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命Npn,2、第二阶段110％超速试验低周疲劳裂纹扩展寿命Np110,2、以及转子高周疲劳裂纹扩展寿命NpH。

[0121] 举例来说，输入该型号1200MW核电汽轮机转子的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机转子与叶片的离心力、热载荷与重力载荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控的方法，计算得出该型号1200MW核电汽轮机转子寿命薄弱部位的第一阶
段冷态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npc,1、第一阶段温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npw,1、第一阶段热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nph,1、第一阶段正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命
Npn,1、第一阶段110％超速试验低周疲劳裂纹扩展寿命Np110,1、第二阶段冷态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npc,2、第二阶段温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Npw,2、第二阶段热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nph,1、第二阶段正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命Npn,2、第二阶段110％超速试验低周疲劳裂纹扩展寿命Np110,2、以及转子高周疲劳裂纹扩展寿命NpH，具体结果列于表
3；

[0122] 表3转子低周疲劳与高周疲劳裂纹扩展寿命Npi

[0123]

[0124] S504，计算核电汽轮机转子年均高周疲劳次数。

[0125] 核电汽轮机转子年均高周疲劳次数yH按照如下公式计算：

[0126]

[0127] 其中，ty为核电汽轮机年均运行小时数，n0为工作转速；

[0128] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机转子年均高周疲劳次数yH按照如下公式计算：

[0129]

[0130] 在上式中，ty为核电汽轮机年均运行小时数7000h，n0为工作转速1500r/min。

[0131] S505，计算核电汽轮机转子外表面总寿命。

[0132] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机转子寿命薄弱部位是排汽侧叶轮根部圆角部位，该寿命薄弱部位处于转子的外表面，其总寿命τCLts按照如下公式计算：

[0133]

[0134] S506，计算核电汽轮机转子内表面与内部总寿命。

[0135] 举例来说，由于该型号1200MW核电汽轮机转子寿命薄弱部位是排汽侧叶轮根部圆角部位，该寿命薄弱部位处于转子的外表面，τCLti＞τCLts。

[0136] S507，确定核电汽轮机转子的总寿命。

[0137] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机转子的总寿命τCLt按照如下公式计算：

[0138] τCLt＝min{τCLts,τCLti}＝min{τCLts,τCLti＞τCLts}＝τCLts＝66.74年

[0139] S508，进行核电汽轮机转子低周疲劳与高周疲劳寿命的优化控制。

[0140] 其中，优化控制包括对核电汽轮机转子总寿命的监控，响应于总寿命未满足合格条件，生成核电汽轮机的设计优化改进策略，并基于优化改进策略对转子进行优化，重新执行S501至S508，直到转子总寿命大于等于60年为止。

[0141] 举例来说，对于该型号1200MW核电汽轮机转子低周疲劳与高周疲劳寿命进行优化设计控制：

[0142] 由于τCLt＝66.74年＞60年，该型号1200MW核电汽轮机转子承受离心力、热载荷和重力载荷的低周疲劳与高周疲劳寿命设计监控合格，表明该型号1200MW核电汽轮机转子的低周疲劳与高周疲劳寿命设计处于受控状态，该型号1200MW核电汽轮机转子低周疲劳与高
周疲劳寿命设计的设计监控结束，进入对阀壳与汽缸寿命设计监控的过程。

[0143] 本公开实施例中获取了转子的总寿命，并在转子总寿命未满足监控合格条件时对转子进行优化，使核电汽轮机转子的使用寿命可以达到合格条件。

[0144] 图6是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图，在上述实施例的基础上，进一步结合图5，对阀壳与汽缸寿命设计监控的过程进行解释说
明，包括以下步骤：

[0145] S601，确定阀壳与汽缸的寿命薄弱部位。

[0146] 基于核电汽轮机的部件模型库服务器、载荷数据库服务器与材料数据库服务器，输入核电汽轮机的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机阀壳与汽缸的压力与热载荷，以
及材料性能数据，使用低周疲劳与蠕变寿命设计监控的方法和子程序，确定表面瞬态应力
最大部位为核电汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位。

[0147] S602，获取阀壳与汽缸寿命薄弱部位的低周疲劳与蠕变的第二裂纹萌生寿命参数。

[0148] 基于核电汽轮机的部件模型库服务器、载荷数据库服务器与材料数据库服务器，输入核电汽轮机的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机阀壳与汽缸的压力与热载荷，以
及材料性能数据，使用低周疲劳与蠕变寿命设计监控的方法和子程序，计算得出核电汽轮
机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nc、温态起停低周疲劳裂
纹萌生寿命Nw、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nh、以及阀壳与汽缸的蠕变裂纹萌生寿命
τc。

[0149] 压水堆核电汽轮机的进汽温度<300℃，阀壳与汽缸不会发生蠕变，处理其蠕变裂纹萌生寿命τc为无穷大∞，但高温气冷堆等四代核电汽轮机的进汽温度＞500℃，需要计算阀壳与汽缸的蠕变裂纹萌生寿命τc。

[0150] 其中，计算得出的Nc、Nw、Nh、τc为第二裂纹萌生寿命参数。

[0151] S603，获取阀壳与汽缸寿命薄弱部位的低周疲劳与蠕变的第二裂纹扩展寿命参数。

[0152] 基于核电汽轮机的部件模型库服务器、载荷数据库服务器与材料数据库服务器，输入核电汽轮机的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机阀壳与汽缸的压力与热载荷，以
及材料性能数据，使用低周疲劳与蠕变寿命设计监控的方法和子程序，计算得出核电汽轮
机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的冷态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nfc、温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nfw、热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nfh、正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命Nfn、以及阀壳与汽缸的蠕变裂纹扩展寿命τfc。

[0153] 压水堆核电汽轮机的进汽温度<300℃，阀壳与汽缸不会发生蠕变，处理其蠕变裂扩展生寿命τfc为无穷大∞，但高温气冷堆等四代核电汽轮机的进汽温度＞500℃，需要计算阀壳与汽缸的蠕变裂扩展生寿命τfc。

[0154] 其中，计算得出的Nfc、Nfw、Nfh、Nfn、τfc为第二裂纹扩展寿命参数。

[0155] S604，根据第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展寿命参数，确定第二寿命监控数据。

[0156] 获取阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的核电汽轮机的第二运行状态数据，根据第二运行状态数据、第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展寿命参数，确定阀壳与汽缸的外表面总寿命和阀壳与汽缸的内表面总寿命，根据阀壳与汽缸的外表面总寿命和
阀壳与汽缸的内表面总寿命，确定阀壳与汽缸的总寿命。其中，阀壳与汽缸的总寿命即为第二寿命监控数据。

[0157] 使用核电汽轮机阀壳与汽缸的低周疲劳与蠕变寿命设计监控的方法和子程序，基于载荷数据库服务器，获取核电汽轮机的年均冷态起动次数yc、年均温态起动次数yw、年均热态起动次数yh、年均正常停机次数yn、年均运行小时数ty。其中，获取的yc、yw、yh、yn、ty为第二运行状态数据。

[0158] 基于第二运行状态数据、第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展寿命参数进行算术运算，即可得到阀壳与汽缸的外表面总寿命和内表面总寿命。

[0159] 核电汽轮机阀壳与汽缸的外表面总寿命τCLtoc的计算公式为

[0160]

[0161] 核电汽轮机阀壳与汽缸的外表面总寿命τCLtic的计算公式为

[0162]

[0163] 阀壳与汽缸的总寿命由阀壳与汽缸内表面总寿命与外表面总寿命中较小的值确定，即阀壳与汽缸的总寿命τCLtc＝min{τCLtoc,τCLtic}

[0164] S605，响应于第二寿命监控数据未满足监控合格条件，生成核电汽轮机阀壳与汽缸的优化改进策略。

[0165] 可选地，监控合格条件为第二寿命监控数据大于等于60年，当第二寿命监控数据小于60年时，生成核电汽轮机阀壳与汽缸的优化改进策略。

[0166] 可选地，阀壳与汽缸的优化改进策略可以包括阀壳与汽缸的材料种类、材料设计、结构尺寸和结构圆角等。

[0167] S606，根据优化改进策略对阀壳与汽缸进行优化，并继续对第二寿命监控数据进行监控，若重新获取到的第二寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策略，继续对阀壳与汽缸进行优化。

[0168] 根据优化改进策略对阀壳与汽缸进行优化，对阀壳与汽缸的设计参数、三维力学模型以及材料性能数据进行更新，获取新生成的第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展寿
命参数，并对基于新生成的第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展寿命参数确定的第二寿
命监控数据进行监控。

[0169] 若重新获取到的第二寿命监控数据满足监控合格条件，则结束阀壳与汽缸寿命设计监控；若重新获取到的第二寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，可选地，可以将阀壳与汽缸的材料种类更换为力学性能更好的材料，或者可以改变阀壳与
汽缸的材料设计、结构尺寸和结构圆角等。

[0170] 基于更新的优化改进策略对阀壳与汽缸进行优化，继续对第二寿命监控数据进行监控，并在第二寿命监控数据不满足监控合格条件时再次更新优化改进策略并对阀壳与汽
缸进行优化，直至第二寿命监控数据满足监控合格条件。

[0171] 本公开实施例中，确定表面瞬态应力最大部位为阀壳与汽缸的寿命薄弱部位，获取阀壳与汽缸寿命薄弱部位的低周疲劳与蠕变的第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展
寿命参数，根据第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展寿命参数，确定第二寿命监控数据，响应于第二寿命监控数据未满足监控合格条件，生成核电汽轮机阀壳与汽缸的优化改进策
略，根据优化改进策略对阀壳与汽缸进行优化，并继续对第二寿命监控数据进行监控，若重新获取到的第二寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新
的优化改进策略，继续对阀壳与汽缸进行优化。本公开实施例中获取了第二寿命监控数据，并在第二寿命监控数据未满足监控合格条件时对阀壳与汽缸进行优化，使核电汽轮机阀壳
与汽缸的使用寿命可以达到合格条件。

[0172] 图7是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图，如图7所示，基于本公开提供的寿命监控方法，在实际应用场景下阀壳与汽缸承受压力和热载荷作用的低周疲劳与蠕变寿命达到60年设计监控的过程包括以下步骤：

[0173] S701，确定核电汽轮机的起停次数。

[0174] 使用核电汽轮机阀壳与汽缸的低周疲劳与蠕变寿命设计监控的方法和子程序，基于载荷数据库服务器，输入核电汽轮机的年均冷态起动次数yc、年均温态起动次数yw、年均热态起动次数yh、年均正常停机次数yn、年均运行小时数ty；其中核电汽轮机的上述启停次数为上述实施例中的第二运行状态数据。

[0175] 举例某型号1200MW核电汽轮机来说，基于载荷数据库服务器2，输入该型号1200MW核电汽轮机的年均冷态起动次数yc、年均温态起动次数yw、年均热态起动次数yh、年均正常停机次数yn、年均运行小时数ty，具体结果列于表4；

[0176] 表4汽轮机的起动与停机次数

[0177]序号 项目 指标值
1 年均冷态起动次数yc/次 4
2 年均温态起动次数yw/次 20
3 年均热态起动次数yh/次 75
4 年均正常停机次数yn/次 99
5 年均运行小时数ty/h 7000

[0178] S702，计算核电汽轮机阀壳与汽缸低周疲劳与蠕变的第二裂纹萌生寿命参数。

[0179] 基于核电汽轮机的部件模型库服务器、载荷数据库服务器与材料数据库服务器，输入核电汽轮机的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机阀壳与汽缸的压力与热载荷，以
及材料性能数据，使用低周疲劳与蠕变寿命设计监控的方法和子程序，确定核电汽轮机阀
壳与汽缸的寿命薄弱部位，计算得出核电汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的冷态起停低
周疲劳裂纹萌生寿命Nc、温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nw、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nh、以及阀壳与汽缸的蠕变裂纹萌生寿命τc；对于压水堆核电汽轮机的进汽温度<300℃，阀壳与汽缸的不会发生蠕变，处理其蠕变裂纹萌生寿命τc为无穷大∞h，但对于高温气冷堆等四代核电汽轮机的进汽温度大于500℃，需要计算阀壳与汽缸的蠕变裂纹萌生寿命τc。

[0180] 举例来说，基于核电汽轮机的部件模型库服务器1、载荷数据库服务器2与材料数据库服务器3，输入该型号1200MW核电汽轮机的设计参数与三维力学模型、该型号1200MW核电汽轮机阀壳与汽缸的压力与热载荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与蠕变寿命设计
监控的方法，确定该型号1200MW核电汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位是瞬态应力最大的
内缸外表面进汽侧进汽管与内缸过渡圆角，计算得出该型号1200MW核电汽轮机阀壳与汽缸
的寿命薄弱部位的冷态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nc、温态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nw、热态起停低周疲劳裂纹萌生寿命Nh，结果列于表5，由于该型号1200MW核电汽轮机是压水堆核电汽轮机，其进汽温度t01＝280.3℃，阀壳与汽缸的不会发生蠕变(但对于高温气冷堆等四代核电汽轮机，因其进汽温度大于500℃，必须考虑蠕变寿命损伤)，处理其寿命薄弱部位的蠕变裂纹萌生寿命τc为无穷大∞h；即阀壳与汽缸的寿命薄弱部位蠕变寿命累积损耗为
60×7000/τc＝0；

[0181] 表5汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位低周疲劳与蠕变裂纹萌生寿命Ni

[0182]

[0183]

[0184] S703，计算核电汽轮机阀壳与汽缸低周疲劳与蠕变的第二裂纹扩展寿命参数。

[0185] 基于核电汽轮机的部件模型库服务器1、载荷数据库服务器2与材料数据库服务器3，输入核电汽轮机的设计参数与三维力学模型、核电汽轮机阀壳与汽缸的压力与热载荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与蠕变寿命设计监控的方法和子程序，计算得出核电汽
轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的冷态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nfc、温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nfw、热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nfh、正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命
Nfn、以及阀壳与汽缸的蠕变裂纹扩展寿命τfc；对于压水堆核电汽轮机的进汽温度<300℃，阀壳与汽缸的不会发生蠕变，处理其蠕变裂扩展生寿命τfc为无穷大∞h，但对于高温气冷堆等四代核电汽轮机的进汽温度大于500℃，需要计算阀壳与汽缸的蠕变裂扩展生寿命τfc。

[0186] 举例来说，基于核电汽轮机的部件模型库服务器、载荷数据库服务器与材料数据库服务器，输入该型号1200MW核电汽轮机的设计参数与三维力学模型、该型号1200MW核电
汽轮机阀壳与汽缸的压力与热载荷，以及材料性能数据，使用低周疲劳与蠕变寿命设计监
控的方法，计算得出该型号1200MW核电汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的冷态起动低周
疲劳裂纹扩展寿命Nfc、温态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nfw、热态起动低周疲劳裂纹扩展寿命Nfh、正常停机低周疲劳裂纹扩展寿命Nfn，结果列于表6，对于压水堆核电汽轮机的进汽温度<300℃，阀壳与汽缸的不会发生蠕变，处理其寿命薄弱部位的蠕变裂扩展生寿命τfc为无穷大∞h(但对于高温气冷堆等四代核电汽轮机的进汽温度大于500℃，需要计算阀壳与汽
缸的蠕变裂扩展生寿命τfc)；

[0187] 表6汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位低周疲劳与蠕变裂纹扩展寿命Nfi

[0188] 序号 工况 裂纹萌生寿命Nfi1 冷态起停低周疲劳 Nfc＝1890次
2 温态起停起停低周疲劳 Nfh＝2310次
3 热态起停低周疲劳 Nfh＝3620次
4 带负荷运行蠕变 τfc＝∞h

[0189] S704，计算核电汽轮机阀壳与汽缸的外表面总寿命。

[0190] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机阀壳与汽缸寿命薄弱部位的外表面总寿命τCLtoc按照如下公式计算：

[0191]

[0192] S705，计算核电汽轮机阀壳与汽缸的内表面总寿命。

[0193] 举例来说，该型号1200MW核电内部总寿命τCLtic按照如下公式计算：由于该型号1200MW核电汽轮机汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位是是瞬态应力最大的内缸外表面进
汽侧进汽管与内缸过渡圆角，该寿命薄弱部位处于内缸的外表面，τCLtic＞τCltoc。

[0194] S706，确定核电汽轮机阀壳与汽缸的总寿命。

[0195] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的总寿命τCLt按照如下公式计算：

[0196] τCLtc＝min{τCLtoc,τCLtic}＝min{τCLtoc,τCLtic＞τCLtoc}＝τCLtoc＝75.07年[0197] S707，进行核电汽轮机阀壳与汽缸的低周疲劳与蠕变寿命的优化控制。

[0198] 其中，优化控制包括对核电汽轮机阀壳与汽缸总寿命的监控，响应于总寿命未满足合格条件，生成核电汽轮机的设计优化改进策略，并基于优化改进策略对阀壳与汽缸进
行优化，重新执行S701至S707，直到阀壳与汽缸总寿命大于等于60年为止。

[0199] 举例来说，对于该型号1200MW核电汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的低周疲劳与蠕变寿命进行优化设计控制：

[0200] 由于τCLtc＝75.07年＞60年，该型号1200MW核电汽轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的压力与热载荷的低周疲劳与蠕变寿命设计监控合格，表明该型号1200MW核电汽轮机阀
壳与汽缸的寿命薄弱部位的低周疲劳与蠕变寿命设计处于受控状态，该型号1200MW核电汽
轮机阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的低周疲劳与蠕变寿命设计的设计监控结束，可进入转
子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用寿命到达60年运行监控的过程。

[0201] 本公开实施例中获取了阀壳与汽缸的总寿命，并在阀壳与汽缸总寿命未满足监控合格条件时对阀壳与汽缸进行优化，使核电汽轮机阀壳与汽缸的使用寿命可以达到合格条
件。

[0202] 图8是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图，在上述实施例的基础上，进一步结合图8，对寿命运行监控的过程进行解释说明，包括以下步骤：

[0203] S801，获取转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数。

[0204] 基于核电汽轮机的部件模型库服务器、载荷数据库服务器与材料数据库服务器，输入内缸壁厚85％‑95％深度处测点金属温度t95、阀门壳体壁厚85％‑95％深度处测点金属温度t95v、汽缸壁厚85％‑95％深度处测点金属温度t95c、阀门壳体壁厚45％‑50％深度处测点金属温度t50v、汽缸壁厚45％‑50％深度处测点金属温度t50c，以及核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的设计参数与三维力学模型与材料力学性能数据，使用转子、阀壳与汽缸承受快速
起动过大热应力监控的方法和子程序，计算得出核电汽轮机转子对应60年寿命的热应力
σthr、核电汽轮机阀壳对应60年寿命的热应力σthv、核电汽轮机汽缸对应60年寿命的热应力σthc，以及核电汽轮机在起动、停机或运行过程转子体积平均温度的仿真值tmi。

[0205] 其中，计算得出的σthr、σthv、σthc、tmi为热应力监控参数。

[0206] S802，根据热应力监控参数，确定核电汽轮机的温差比，作为第三寿命监控数据。

[0207] 获取转子、阀壳与汽缸的温度数据，根据热应力监控参数和温度数据，确定核电汽轮机的温差比。其中，核电汽轮机的温差比即为第三寿命监控数据。

[0208] 转子、阀壳与汽缸的温度数据即为步骤S701中基于服务器输入的t95、t95v、t50v、t95c、t50c以及计算得出的tmi。根据温度数据可以计算出转子、阀壳与汽缸的体积平均温差。

[0209] 其中，转子体积平均温差Δtmr的计算公式为Δtmr＝|tmi‑t95|，阀壳体积平均温差Δtmv的计算公式为Δtmv＝|t50v‑t95v|，汽缸体积平均温差Δtmc的计算公式为Δtmc＝|t50c‑t95c|。

[0210] 可以根据热应力监控参数和由温度数据计算出的体积平均温差，确定核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的温差比。

[0211] 转子温差比值RΔtr的计算公式为 其中，E为转子材料在工作温度下的弹性模量，β为转子材料在工作温度下的线性膨胀系数，μ为转子材料在工作温度下的泊松比。

[0212] 阀壳温差比值RΔtv的计算公式为 其中，E为阀壳材料在工作温度下的弹性模量，β为阀壳材料在工作温度下的线性膨胀系数，μ为阀壳材料在工作温度下的泊松比。

[0213] 汽缸温差比值RΔtc的计算公式为 其中，E为汽缸材料在工作温度下的弹性模量，β为汽缸材料在工作温度下的线性膨胀系数，μ为汽缸材料在工作温度下的泊松比。

[0214] 核电汽轮机的温差比由转子、阀壳与汽缸的温差比中最大的值确定，即RΔtmax＝{RΔtr,RΔtv,RΔtc}。

[0215] S803，响应于第三寿命监控数据未满足监控合格条件，生成核电汽轮机起动过程的优化改进策略。

[0216] 可选地，监控合格条件为第三寿命监控数据小于1，当第三寿命监控数据大于等于1时，生成核电汽轮机起动过程的优化改进策略。

[0217] 可选地，起动过程的优化改进策略可以包括核电汽轮机进汽温度的变化率。

[0218] S804，根据优化改进策略对起动过程进行优化，并继续对第三寿命监控数据进行监控，若重新获取到的第三寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策略，继续对起动过程进行优化。

[0219] 根据优化改进策略对起动过程进行优化，可选地，降低核电汽轮机进汽温度的变化率至当前的0.5‑0.8倍，并对优化后的第三寿命监控数据进行监控。

[0220] 若重新获取到的第三寿命监控数据满足监控合格条件，则结束寿命运行监控；若重新获取到的第三寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，可选地，可以再次降低核电汽轮机进汽温度的变化率。

[0221] 基于更新的优化改进策略对起动过程进行优化，继续对第三寿命监控数据进行监控，并在第三寿命监控数据不满足监控合格条件时再次更新优化改进策略并对起动过程进
行优化，直至第三寿命监控数据满足监控合格条件。

[0222] 本公开实施例中，获取转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数，根据热应力监控参数，确定核电汽轮机的温差比，作为第三寿命监控数据，响应于第三寿命监控数据未满足监控合格条件，生成核电汽轮机起动过程的优化改进策略，根据优化
改进策略对起动过程进行优化，并继续对第三寿命监控数据进行监控，若重新获取到的第
三寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策
略，继续对起动过程进行优化。本公开实施例中获取了第三寿命监控数据，并在第三寿命监控数据未满足监控合格条件时对起动过程进行优化，降低了核电汽轮机的温差比，使核电
汽轮机的使用寿命可以达到合格条件。

[0223] 图9是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法的流程图，如图9所示，基于本公开提供的寿命监控方法，在实际应用场景下转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用寿命到达60年运行监控的过程包括以下步骤：

[0224] S901，计算转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力的热应力监控参数。

[0225] 举例某型号1200MW核电汽轮机来说，基于核电汽轮机的部件模型库服务器1、载荷数据库服务器2与材料数据库服务器3，输入内缸壁厚85％‑95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚85％‑95％深度处测点金属温度、阀壳与汽缸的壁厚45％‑50％深度处测点金属温度，以及核电汽轮机转子、阀壳与汽缸的设计参数与三维力学模型与材料力学性能数
据，使用转子、阀壳与汽缸承受快速起动过大热应力监控的方法，计算得出该型号1200MW核电汽轮机转子对应60年寿命的热应力σthr＝692MPa、核电汽轮机阀壳对应60年寿命的热应力σthv＝458MPa、核电汽轮机汽缸对应60年寿命的热应力σthc＝463MPa，以及核电汽轮机在起动、停机或运行过程转子体积平均温度的仿真值tmi＝100℃。

[0226] S902，在线计算核电汽轮机转子体积平均温差。

[0227] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机内缸金属温度在线监测值t95＝270℃，在线计算该型号1200MW核电汽轮机转子体积平均温差Δtmr按照如下公式计算：

[0228] Δtmr＝|tmi‑t95|＝|100‑270|＝170℃

[0229] 在上式中，tmi为在起动过程的转子体积平均温度的仿真值100℃，t95为核电汽轮机内缸壁厚85％‑95％深度处测点金属温度，本实施例取内缸壁厚95％深度处测点金属温
度270℃。

[0230] S903，在线计算核电汽轮机阀壳体积平均温差。

[0231] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机进汽阀壳金属温度在线监测值t95＝271℃与t50＝138℃，在线计算该型号1200MW核电汽轮机阀壳体积平均温差Δtmv按照如下公式计
算：

[0232] Δtmv＝|t50v‑t95v|＝|138‑271|＝133℃

[0233] 在上式中，t50v为阀门壳体壁厚45％‑50％深度处测点金属温度，本实施例取阀门壳体壁厚50％深度处测点金属温度138℃，t95v为阀门壳体壁厚85％‑95％深度处测点金属温度，本实施例取阀门壳体壁厚95％深度处测点金属温度271℃；

[0234] S904，在线计算核电汽轮机汽缸体积平均温差。

[0235] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机汽缸金属温度在线监测值t95＝240℃与t50＝130℃，在线计算该型号1200MW核电汽轮机汽缸体积平均温差Δtmc照如下公式计算：

[0236] Δtmc＝|t50c‑t95c|＝|130‑240|＝110℃

[0237] 在上式中，t50c为汽缸壁厚45％‑50％深度处测点金属温度，本实施例取汽缸壁厚50％深度处测点金属温度130℃，t95c为汽缸壁厚85％‑95％深度处测点金属温度，本实施例取汽缸壁厚95％深度处测点金属温度240℃；

[0238] S905，在线计算核电汽轮机转子温差比。

[0239] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机转子温差比值RΔtr按照如下公式计算：

[0240]

[0241] 在上式中，Δtmr为转子体积平均温差170℃，E为转子材料在工作温度下的弹性模5 ‑6
量1.912×10MPa，β为转子材料在工作温度下的线膨胀系数12.62×10 (1/K)，μ为转子材
料在工作温度下的泊松比0.303，σthr为核电汽轮机转子对应60年寿命的热应力692MPa；

[0242] S906，在线计算核电汽轮机阀壳温差比。

[0243] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机阀壳温差比值RΔtv按照如下公式计算：

[0244]

[0245] 在上式中，Δtmv为阀壳体积平均温差133℃，E为阀壳材料在工作温度下的弹性模5 ‑6
量1.994×10MPa，β为阀壳材料在工作温度下的线膨胀系数12.71×10 (1/K)，μ为阀壳材
料在工作温度下的泊松比0.28，σthv为核电汽轮机阀壳对应60年寿命的热应力458MPa；

[0246] S907，在线计算核电汽轮机汽缸温差比。

[0247] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机汽缸温差比值RΔtc按照如下公式计算：

[0248]

[0249] 在上式中，Δtmc为汽缸体积平均温差110℃，E为汽缸材料在工作温度下的弹性模5 ‑6
量1.974×10MPa，β为汽缸材料在工作温度下的线膨胀系数13.00×10 (1/K)，μ为汽缸材
料在工作温度下的泊松比0.28，σthc为核电汽轮机汽缸对应60年寿命的热应力463MPa；

[0250] S908，确定核电汽轮机最大温差比。

[0251] 举例来说，该型号1200MW核电汽轮机最大温差比值RΔtmax按照如下公式计算：

[0252] RΔtmax＝{RΔtr,RΔtv,RΔtc}＝{0.885，1.022，0.847}＝1.022

[0253] S909，进行转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命优化控制。

[0254] 其中，优化控制包括对核电汽轮机最大温差比的监控，响应于温差比未满足合格条件，生成核电汽轮机的运行优化改进策略，并基于优化改进策略对起动过程进行优化，重新执行S901至S909，直到温差比小于1为止。

[0255] 举例来说，对于该型号1200MW核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动过大热应力作用的寿命进行优化设计控制：

[0256] 由于RΔtmax≥1，该型号1200MW核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控不合格，表明在运行阶段需要该型号1200MW核电汽轮机的起动过程优化改进，采用降低该型号1200MW核电汽轮机进汽温度的变化率至当前的0.6倍，重新执行步骤
901至步骤908，监控结果列于7；这时RΔtmax＜1，该型号1200MW核电汽轮机转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作用的寿命监控合格，表明转子、阀壳与汽缸承受快速起动热应力作
用的寿命处于受控状态。

[0257] 表7核电汽轮机承受快速起动热应力作用的运行监控

[0258] 步骤 项目 第i次运行监 第i+1次运行监901 转子体积平均温度仿真值 tmi＝100℃ tmi＝103℃
902 转子体积平均温差 Δtmr＝170℃ Δtmr＝159℃
903 阀壳体积平均温差 Δtmv＝133℃ Δtmv＝117℃
904 汽缸体积平均温差 Δtmc＝110℃ Δtmc＝102℃
905 转子温差比值 RΔtr＝0.885 RΔtr＝0.796
906 阀壳温差比值 RΔtv＝1.022 RΔtv＝0.877
907 汽缸温差比值 RΔtc＝0.847 RΔtc＝0.785
908 核电汽轮机最大温差比值 RΔtmax＝1.022 RΔtmax＝0.877
909 寿命优化控制 寿命运行监控不合格 寿命运行监控合格

[0259] 本公开实施例中获取了核电汽轮机的最大温差比，并在温差比未满足监控合格条件时对起动过程进行优化，降低了核电汽轮机的温差比，使核电汽轮机的使用寿命可以达
到合格条件。

[0260] 在上述实施例的基础之上，还可以打印或者输出核电汽轮机的监控报告，其中，监控报告中可以包括核电汽轮机每个目标下多个维度的监控数据以及对应的优化改进策略。可选地，还可以包括核电汽轮机的优化结果等信息。

[0261] 图10是根据本公开一个实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控装置的结构图，如图10所示，核电汽轮机的多维度的寿命监控装置1000包括：

[0262] 第一获取模块1010，用于获取核电汽轮机的转子多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的低周疲劳和高周疲劳的第一寿命监控数据；

[0263] 第二获取模块1020，用于获取核电汽轮机的阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的低周疲劳和蠕变的第二寿命监控数据；

[0264] 第三获取模块1030，用于获取核电汽轮机的转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动热应力作用的第三寿命监控数据；

[0265] 生成模块1040，用于根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据中的至少一个异常寿命监控数据，生成核电汽轮机的优化改进策略；

[0266] 优化模块1050，用于根据优化改进策略，对核电汽轮机进行优化。

[0267] 本公开实施例中对核电汽轮机进行多维度的设计监控和运行监控，得到多个寿命监控数据，基于其中的异常寿命监控数据对核电汽轮机进行设计优化或运行优化，可以在
多种损伤机理作用下有效延长核电汽轮机的使用寿命。

[0268] 需要说明的是，前述对核电汽轮机的多维度的寿命监控方法实施例的解释说明也适用于该实施例的核电汽轮机的多维度的寿命监控装置，此处不再赘述。

[0269] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，第一获取模块1010，还用于：获取转子的低周疲劳与高周疲劳的第一裂纹萌生寿命参数；获取转子的低周疲劳与高周疲
劳的第一裂纹扩展寿命参数；根据第一裂纹萌生寿命参数和第一裂纹扩展寿命参数，确定
第一寿命监控数据。

[0270] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，第一获取模块1010，还用于：确定转子的寿命薄弱部位，并获取转子的寿命薄弱部位的第一裂纹萌生寿命参数和第一裂
纹扩展寿命参数。

[0271] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，第一获取模块1010，还用于：获取转子在多个工况下承受离心力、热荷载和重力荷载作用的核电汽轮机的第一运行状态
数据；根据第一运行状态数据、第一裂纹萌生寿命参数和第一裂纹扩展寿命参数，确定转子的外表面总寿命和转子的内表面与内部总寿命；根据转子的外表面总寿命和转子的内表面
与内部总寿命，确定转子的总寿命。

[0272] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，第二获取模块1020，还用于：获取阀壳与汽缸的低周疲劳与蠕变的第二裂纹萌生寿命参数；获取阀壳与汽缸的低周疲劳
与蠕变的第二裂纹扩展寿命参数；根据第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展寿命参数，
确定第二寿命监控数据。

[0273] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，第二获取模块1020，还用于：确定阀壳与汽缸的寿命薄弱部位，并获取阀壳与汽缸的寿命薄弱部位的第二裂纹萌生寿命
参数和第二裂纹扩展寿命参数。

[0274] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，第二获取模块1020，还用于：获取阀壳与汽缸多工况下承受压力和热荷载作用的核电汽轮机的第二运行状态数据；根据
第二运行状态数据、第二裂纹萌生寿命参数和第二裂纹扩展寿命参数，确定阀壳与汽缸的
外表面总寿命和阀壳与汽缸的内表面总寿命；根据阀壳与汽缸的外表面总寿命和阀壳与汽
缸的内表面总寿命，确定阀壳与汽缸的总寿命。

[0275] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，第三获取模块1030，还用于：获取转子、阀壳与汽缸多工况下承受快速起动的热应力监控参数；根据热应力监控参数，确定核电汽轮机的温差比，作为第三寿命监控数据。

[0276] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，第三获取模块1030，还用于：获取转子、阀壳与汽缸的温度数据；根据热应力监控参数和温度数据，确定核电汽轮机的温差比。

[0277] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，生成模块1040，还用于：根据第一寿命监控数据、第二寿命监控数据和第三寿命监控数据，判断核电汽轮机是否满足监控合格条件；若其中一个寿命监控数据未满足监控合格条件，则基于未满足监控合格条件
的异常寿命监控数据，生成核电汽轮机的优化改进策略。

[0278] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，生成模块1040，还用于：获取异常寿命监控数据所属的部件，基于所属的部件调用核电汽轮机的优化模型；基于优化模型生成核电汽轮机的优化改进策略。

[0279] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，优化模块1050，还用于：根据优化改进策略，获取核电汽轮机的调整部件；根据优化改进策略中调整部件的调整参数，对调整部件进行优化。

[0280] 进一步地，在本公开实施例一种可能的实现方式中，优化模块1050，还用于：继续对未满足监控合格条件的异常寿命监控数据进行监控，若重新获取到的寿命监控数据仍未满足监控合格条件，则更新优化改进策略，并基于更新的优化改进策略，继续对调整部件进行优化。

[0281] 根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

[0282] 图11示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备110的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

[0283] 如图11所示，包括存储器111、处理器112及存储在存储器111上并可在处理器112上运行的计算机程序，处理器112执行程序时，实现前述的核电汽轮机的多维度的寿命监控方法。

[0284] 在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电
子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计
算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

[0285] 为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

[0286] 可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部
件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网
(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

[0287] 计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端‑服务器关系的计
算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的
服务器，或者是结合了区块链的服务器。

[0288] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0289] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。

[0290] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。