一种核电站管道自动化分析前后处理平台制造技术

本发明专利技术提供一种核电站管道自动化分析前后处理平台通过局域网及专门的数据库服务器实现平台连接和数据交换，且通过管道力学分析生成算文件、自动提取结果并编制报告以及支撑前后处理过程所需的数据参数。本发明专利技术提供的核电站管道自动化分析前后处理平台，实现CAP系列三代核电厂管道应力分析前后处理过程的自动化，使得人工干预最小化，产品质量最优化，计算效率最高化。

【技术实现步骤摘要】
一种核电站管道自动化分析前后处理平台
本专利技术涉及一种核电站管道分析自动化前后处理平台，主要应用于CAP系列三代核电站管道力学计算的前处理和后处理过程。
技术介绍
CAP系列三代非能动压水核电站中大概有700多个核级及非核级管道包需要进行力学分析。管道力学分析计算需要编写fre有限元模型文件代码，采用Pipestress软件进行计算。主要过程：首先根据布置管道轴测(ISO)图建立初步几何模型。ISO图中不但包含管道，还包含大量如法兰、穿墙件、阀门、三通等管部件及其标准信息，而这些管部件建模所需的具体物理参数需要手工到规范中查取，其过程中有多次重复劳动耗费大量人工时且极易出错；再有，管线运行工况(温度和压力)信息、截面保温层信息，管道材料信息需分别通过Pipestress的OPER卡、CROS卡、MATL卡等与几何模型中的管线逐个进行匹配，但是由于每个管道包的管线数量，运行工况，材料信息和截面信息众多，所以手工匹配易出错；再有，需要根据生成的几何模型的标高信息和抗震类别信息将地震载荷以及热胀、地震、地震二次项等单工况和组合工况手工添加在几何模型的最前面。通过以上步骤生成可提交Pipestress计算的fre文本文件。完成计算后，需要手工填写包含各类管部件接管节点、工况等信息的PPI文件，用以提取最终各个管部件的载荷，并与上游专业提供的许用值进行比较评价，对于评价不通过的需要修改模型重新计算，评价完全通过后需要手工编制管道力学报，需要强调的是管道包力学分析所有的设计输入、计算输出的文件及大量的结果载荷表格都要手工编写在报告中，工作量大，且难免人因差错。另外，在管道力学分析中，由于阀门的设计和实际加工制造产品存在偏差，因此阀门的升版和变更较频繁，而某型号阀门可能会出现在不同系统的很多个管道包中，所以若某一型号阀门升版，对应的管道包均需要升版计算，工作量也很大。除了阀门外，其它各类上游专业输入信息也会在设计-改进-设计过程中不可避免的出现多次升版的现象，导致作为最下游的管道力学分析工作量显著增加。综上所述，管道力学分析专业作为核电站管道设计的最下游专业，其上游有提供管道轴测图的布置专业，提供管道运行温度和压力的系统专业，提供地震载荷的结构专业，提供阀门信息的设备专业等，决定了力学专业的接口众多，而在数据传输过程中自动化程度低，最终导致在管道设计-改进-设计的过程中出现大量管道计算工作，编制和校审人员都要花费大量时间去重复简单的工作，效率极低。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种核电站管道自动化分析前后处理平台。本专利技术提供一种核电站管道自动化分析前后处理平台，其通过局域网及专门的数据库服务器实现平台连接和数据交换，且通过管道力学分析生成算文件、自动提取结果并编制报告以及支撑前后处理过程所需的数据参数。优选地，所述管道力学分析流程包括为前处理部分、后处理部分、数据库部分以及核心开发程序，所述前处理部分用于生成算文件，所述后处理部分用于自动提取结果并编制报告，所述数据库部分用于支撑前后处理过程所需的数据参数。优选地，首先所述前处理平台依据数据更新几何模型中管部件信息，并通过调整模型尺寸，保证部件尺寸正确和模型整体尺寸不变；管部件信息可直接到数据库的规范中查取；非标准件尺寸信息来自于设备和贯穿件信息非标准件数据库，贯穿件需要计算并输入刚度，在调整尺寸的同时也需要根据相应的参数信息建立相应的贯穿件模型；与管部件信息更新类似，前处理平台将管线等级、材料、截面、运行温度和压力信息与初步几何模型中管线信息自动匹配，以上各项功能均可在前处理界面中仅需点击相应选项即可自动匹配；。优选地，然后前处理平台会根据上述生成模型中连接设备、支撑等物项的生根位置，自动根据响应谱数据库匹配相应的响应谱文件，最终自动生成管道计算所需响应谱。优选地，最后前处理平台通过工况生成功能，自动生成地震、重力、热胀、地震、管道破裂以及阀门开关冲击单工况载荷，然后基于CAP系列管道设计准则，自动组合单工况载荷形成组合工况。优选地，前处理过程中用到的数据信息传递一少部分来自于界面输入，另一部分来自于数据库，通过前处理平台处理后初步几何文件转换为可直接提交Pipestress计算的fre有限元模型文件。优选地，计算后的结果文件包括：单工况结果文件(.PRL)和组合工况结果文件(.PRC)、Command文件以及Restart文件，结合这些文件后处理平台可进行结果后处理；依次点击“提取信息”及“生成PPI”选项，后处理平台自动识别并提取部件单元节点信息，然后再对各工况结果进行组合，自动生成对应管部件节点和工况信息的控制文件(.PPI)，点击后处理界面中的“运行POSTR”即可输出对应管部件的PPO文件；后处理平台可自动解析PPO文件；后处理平台会将解读出的各个管部件的结果与数据库中许用载荷对比，供后续的载荷评价和报告编制；同样，后处理平台也可解读出PRL、PRC文件中的：节点位移、单元应力以及最大应力，供后续评价和报告编制；鉴于PRL，PRC文件因OP、EQ、坐标系等选项不同使得格式多变，后处理平台采用枚举的方法来解析；通过文字替换word模板中某些固定的标识符，文字和标识符以xml格式保存，tag属性为标识，节点内容为替换文字，考虑管道等级的选项，结合后处理平台解读的PRL/PRC、PPO文件结果信息，实现报告自动编制。优选地，后处理过程中生成的阀门以及设备接管载荷统计报表均可保存在数据库中，方便项目统计。优选地，还包括数据库模块，用于支撑前后处理过程中数据存储和传输；所述数据库模块分为结构化数据库和非结构化数据库，所述结构化数据库用于管理规范相关的标准件的信息储存，所述非结构化用于会基于项目的变化而变化的非标准件的存储，数据库中设置了权限和操作日记录志功能，使得数据库中数据的准确性和可追溯性得到保证。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的核电站管道自动化分析前后处理平台，基于C++语言开发的用于管道力学计算的自动化前后处理平台，设计了人性化的操作界面和完备的数据库。其中数据库作为前后处理平台的数据支撑，涵盖了所有的标准件如法兰，螺帽，管道和非标准件参数信息，也包含了管道工艺参数、材料、地震载荷等非标准件信息。前处理平台可以识别出初步几何模型中的法兰、阀门、贯穿件、螺帽等管部件信息，并根据数据库模块获取相应参数，再将物理参数信息更新；也可以识别出几何模型中管线信息，并结合数据库中信息，自动匹配管线的截面信息、管线运行工况及材料参数，并自动添加载荷工况、匹配地震载荷输入等，自动生成可提交求解计算的管道分析有限元模型fre文件，后处理平台可依据fre文件自动后处理、评价结果并可自动编制完整的管道力学分析报告，实现分析报告一键式完成功能。本专利技术实现了整个核电站管道力学计算前后处理的自动化，显著提高了管道分析的效率和质量。2、本专利技术提供的核电站管道自动化分析前后处理平台，实现CAP系列三代核电厂管道应力分析前后处理过程的自动化，使得人工干预最小化，产品质量最优化，计算效率最高化。附图说明图1符合本专利技术优选实施例的平台C/S架构图图2符合本专利技术优选实施例的管道力学分析流程图图3符合本专利技术优选实施例的结合数据库的管部件模型更新图4符合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站管道自动化分析前后处理平台，其特征在于，通过局域网及专门的数据库服务器实现平台连接和数据交换，且通过管道力学分析生成算文件、自动提取结果并编制报告以及支撑前后处理过程所需的数据参数。

【技术特征摘要】
1.一种核电站管道自动化分析前后处理平台，其特征在于，通过局域网及专门的数据库服务器实现平台连接和数据交换，且通过管道力学分析生成算文件、自动提取结果并编制报告以及支撑前后处理过程所需的数据参数。2.如权利要求1所述的核电站管道自动化分析前后处理平台，其特征在于，所述管道力学分析流程包括为前处理部分、后处理部分、数据库部分以及核心开发程序，所述前处理部分用于生成算文件，所述后处理部分用于自动提取结果并编制报告，所述数据库部分用于支撑前后处理过程所需的数据参数。3.如权利要求1所述的核电站管道自动化分析前后处理平台，其特征在于，首先所述前处理平台依据数据更新几何模型中管部件信息，并通过调整模型尺寸，保证部件尺寸正确和模型整体尺寸不变；管部件信息可直接到数据库的规范中查取；非标准件尺寸信息来自于设备和贯穿件信息非标准件数据库，贯穿件需要计算并输入刚度，在调整尺寸的同时也需要根据相应的参数信息建立相应的贯穿件模型；与管部件信息更新类似，前处理平台将管线等级、材料、截面、运行温度和压力信息与初步几何模型中管线信息自动匹配，以上各项功能均可在前处理界面中仅需点击相应选项即可自动匹配。4.如权利要求3所述的核电站管道自动化分析前后处理平台，其特征在于，然后前处理平台会根据上述生成模型中连接设备、支撑等物项的生根位置，自动根据响应谱数据库匹配相应的响应谱文件，最终自动生成管道计算所需响应谱。5.如权利要求4所述的核电站管道自动化分析前后处理平台，其特征在于，最后前处理平台通过工况生成功能，自动生成地震、重力、热胀、地震、管道破裂以及阀门开关冲击单工况载荷，然后基于CAP系列管道设计准则，自动组合单工况载荷形成组合工况。6.如权利要求5所述的核电站管道自动化分析前后处理平台，其特征在于，前处理过程中用到的数据信息传递一少部分来自于界面输入，另一部分来自于数据库，通过前处理平台...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘科琪，祁涛，卢强，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院，
类型：发明
国别省市：上海,31