CN109635394A - 一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法及装置，所述方法包括如下步骤：获取破裂口信息和破裂管道内的流体介质参数；根据破裂口信息和流体介质参数创建喷射范围模型；以喷射范围模型所在的虚拟房间的各个面作为切割面对喷射范围模型进行切割；对切割后的喷射范围模型进行碰撞检查，查找出喷射范围模型以内的靶物。通过计算机对破裂点进行批量处理、快速建立射流冲击的喷射范围模型，并利用碰撞检查等手段确定受影响的物项和调用应力分析软件计算应力情况，进而判断是否安全并生成安全分析报告。

Description

一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法及装置

技术领域

本发明涉及核安全技术领域，特别涉及一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法及装置。

背景技术

核电站核岛范围安全壳厂房内外布置有大量高能管道，在核电厂设计中，需假设高能管道破裂，并对管道破裂的动态效应及环境后果进行评价设防，可有效地降低结构、系统和部件受内部灾害影响失效的可能性，确保核电厂安全可靠运行。其中喷射作为高能管道破裂的一种重要效应，具有影响范围广，物项多，力学评定复杂等特点。破裂分析的目的是通过分析射流冲击影响区域，确定受影响的物项是否安全。

核电站厂房布置错综复杂，高能管道的破裂点数量较多，采用手工建立破裂效应模型不仅效率低，而且容易出错。

发明内容

本发明针对在压力容器水位测量系统因排气管破口或其它原因失效时，压力容器水装量恶化程度判断不准确和燃料包壳温度无法直接测量的问题，提供了一种用于检测核电站反应堆压力容器水位的装置和方法。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法，所述方法包括如下步骤：

获取破裂口信息和破裂管道内的流体介质参数；

根据破裂口信息和流体介质参数创建喷射范围模型；

以喷射范围模型所在的虚拟房间的各个面作为切割面对喷射范围模型进行切割；

对切割后的喷射范围模型进行碰撞检查，查找出喷射范围模型以内的靶物。

根据上述方法，所述破裂口信息包括破裂口的位置坐标、破裂口的朝向和破裂口的面积；所述流体介质参数包括流体介质的种类、密度和内部压力；

所述方法还包括：根据破裂口的位置坐标和破裂口的朝向确定所述喷射范围模型的轴心的方向；根据流体介质的种类、密度、内部压力以及破裂口的面积确定由所述轴心沿径向向外的辐射范围，形成所述喷射范围模型。

根据上述方法，所述方法还包括：

判断所述靶物是否为管道靶物，并根据判断结果筛选出管道靶物；

创建破裂口与管道靶物之间的由多条射流线组成的射流束模型；

将所述射流束模型与被查找出的所有靶物进行碰撞；

根据射流束模型中的每条射流线与一个或多个靶物的碰撞点的位置关系判断该条射流线是否被遮挡，并根据判断结果筛选出未被遮挡的射流线。

根据上述方法，所述方法还包括：

将所述管道靶物分成多条分段管道，每一条分段管道的长度为10cm-50cm；

将每一条分段管道的中心点与喷射的管道的破裂口的中心点连线生成所述射流线。

根据上述方法，所述方法还包括：

计算每一条未被遮挡的射流线的射流力；

所述射流力的计算公式是：

F_jet＝(p₁+ρ₁v₁ ²-p_u)A₀A_frag/A_sec＝[p₁-p_u+G²/ρ₁]A₀A_frag/A_sec

其中，F_jet是射流力，N；p₁是破裂口处的压强，Pa；ρ₁是破裂的管道内的流体的密度，g/cm³；v₁是破裂口处流体的流速，cm/s；p_u是破裂口周围的压强，Pa；A₀是破裂口面积，cm²；A_frag是分段管道在喷射范围模型的截面上的投影面积，cm²；A_sec是分段管道在喷射范围模型的截面面积，cm²；G是流动密度，G＝ρ₁v₁；

利用PIPESTRESS力学分析软件根据每一条未被遮挡的射流线的射流力以及相对应的管道靶物的三维模型计算得到管道靶物的每一条分段管道的应力大小；

判断每一条分段管道的应力大小是否超出管道靶物的最大载荷，并根据判断结果确定超出最大载荷的需要防护的分段管道。

本发明还提供了一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的装置，包括：

获取模块，用于获取破裂口信息和破裂管道内的流体介质参数；

喷射范围模型创建模块，连接所述获取模块，用于根据破裂口信息和流体介质参数创建喷射范围模型；

切割模块，连接所述喷射范围模型创建模块，用于以喷射范围模型所在的虚拟房间的各个面作为切割面对喷射范围模型进行切割；

一次碰撞模块，连接所述切割模块，用于对切割后的喷射范围模型进行碰撞检查，查找出喷射范围模型以内的靶物。

根据上述装置，所述破裂口信息包括破裂口的位置坐标、破裂口的朝向和破裂口的面积；所述流体介质参数包括流体介质的种类、密度和内部压力；

所述喷射范围模型创建模块包括轴心方向确定模块和辐射范围确定模块；

轴心方向确定模块用于根据破裂口的位置坐标和破裂口的朝向确定所述喷射范围模型的轴心的方向；

辐射范围确定模块用于根据流体介质的种类、密度、内部压力以及破裂口的面积确定由所述轴心沿径向向外的辐射范围。

根据上述装置，所述装置还包括：

第一判断模块，连接所述一次碰撞模块，用于判断所述靶物是否为管道靶物，并根据判断结果筛选出管道靶物；

射流束模型创建模块，连接所述第一判断模块，用于创建破裂口与管道靶物之间的由多条射流线组成的射流束模型；

二次碰撞模块，连接所述射流束模型创建模块，用于将所述射流束模型与被查找出的所有靶物进行碰撞；

第二判断模块，连接所述二次碰撞模块，用于根据射流束模型中的每条射流线与一个或多个靶物的碰撞点的位置关系判断该条射流线是否被遮挡，并根据判断结果筛选出未被遮挡的射流线。

根据上述装置，所述射流束模型创建模块包括管道靶物分割模块和射流线生成模块；

管道靶物分割模块，用于将所述管道靶物分成多条分段管道，每一条分段管道的长度为10cm-50cm；

射流线生成模块，用于将每一段的中心点与喷射的管道的破裂口的中心点的连线生成所述射流线。

根据上述装置，所述装置还包括：

第一计算模块，连接所述第二判断模块，用于计算每一条未被遮挡的射流线的射流力；

所述射流力的计算公式是：

F_jet＝(p₁+ρ₁v₁ ²-p_u)A₀A_frag/A_sec＝[p₁-p_u+G²/ρ₁]A₀A_frag/A_sec

其中，F_jet是射流力，N；p₁是破裂口处的压强，Pa；ρ₁是破裂的管道内的流体的密度，g/cm³；v₁是破裂口处流体的流速，cm/s；p_u是破裂口周围的压强，Pa；A₀是破裂口面积，cm²；A_frag是分段管道在喷射范围模型的截面上的投影面积，cm²；A_sec是分段管道在喷射范围模型的截面面积，cm²；G是流动密度，G＝ρ₁v₁；

第二计算模块，连接所述第一计算模块，用于利用PIPESTRESS力学分析软件根据每一条未被遮挡的射流线的射流力以及相对应的管道靶物的三维模型计算得到管道靶物的每一条分段管道的应力大小；

第三判断模块，连接所述第二计算模块，用于判断每一条分段管道的应力大小是否超出管道靶物的最大载荷，并根据判断结果确定超出最大载荷的需要防护的分段管道。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过计算机对破裂点进行批量处理、快速建立射流冲击的喷射范围模型，并利用碰撞检查等手段确定受影响的物项和应力情况，进而判断是否安全并生成安全分析报告。

附图说明

图1是本发明的自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法的流程示意图；

图2是本发明的自动判断高能管道破裂范围靶物安全的装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法及装置，可最大限度利用计算机三维模型和相关辅助技术完成设计人员复杂繁琐的分析识别任务，依托高能管道模型及破裂点信息自动创建破裂的喷射范围模型，并能通过等效射流束模型及碰撞检查技术对目标靶物进行准确筛选，自动区分已经被遮挡的靶物，能自动对筛选后的靶物进行模型细分处理，并通过获取的几何信息与破裂管道内的介质信息计算得出各个细分模型的受力情况，自动生成报告作为最终靶物安全分析的依据。本发明结合不同喷射范围的特点，提炼出两种通用的参数化模型，并通过输入列表导入就能批量创建模型，极大地提高了建模效率。本发明提出了一种全新的创建管道分段模型和射流束模型的方式将射流力分段计算，并自动生成计算结果，解决了设计人员难以对管道各个部位精确计算的问题。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明采用的技术是利用PDMS软件二次开发实现，根据输入的破裂口等信息创建喷射范围模型到最后导出分析报告，都能够由二次开发程序自动完成。

实施例1

本发明较佳实施例1提供了一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法，参见图1，该方法包括如下步骤。

获取破裂口信息和破裂管道内的流体介质参数；其中，破裂口信息包括破裂口的位置坐标、破裂口的朝向和破裂口的面积；流体介质参数包括流体介质的种类、密度和内部压力。

根据破裂口信息和流体介质参数创建喷射范围模型；具体地，根据破裂口的位置坐标和破裂口的朝向确定所述喷射范围模型的轴心的方向；根据流体介质的种类、密度、内部压力以及破裂口的面积确定由所述轴心沿径向向外的辐射范围，形成喷射范围模型。

通常管道破口类型分为双端剪切和穿壁裂缝，根据管道内的流体介质(包括过冷水、热水、饱和蒸汽和气体)的不同，每种类型都会出现若干不同形状的喷射范围模型。本发明根据输入参数的特点把模型简化成两类：双端剪切喷射范围模型和穿壁裂缝喷射范围模型，每类都可以用一组输入参数表达。

以喷射范围模型所在的虚拟房间的各个面作为切割面对喷射范围模型进行切割。

对切割后的喷射范围模型进行碰撞检查，查找出喷射范围模型以内的靶物，这些靶物即是需要防护的对象。在切割后的喷射范围模型以外的靶物无需进行处理。其中，靶物是三维模型的靶物。

喷射范围通常都比较大，有的甚至超过房间，在这样大范围内搜索整个数据库查找碰撞物项的话必然会运行缓慢。本发明从两方面进行改进：一是对所有喷射范围模型进行切割，对于碰到墙壁或地板的地方应该进行切割以缩小喷射范围，切割的方式是以喷射范围模型所在的虚拟房间的各个面作为切割面向房间相反的方向拉升形成负实体来实现；二是优化搜索过程，传统的碰撞检查会对数据库各个物项进行无差别查找，但本发明优选按层查找从大级别层次按条件过滤逐步缩小检查范围。经过测试，优化后碰撞效率比优化前提升10倍以上。

判断所述靶物是否为管道靶物，并根据判断结果筛选出管道靶物。其中，管道靶物也是三维模型的靶物。

创建破裂口与管道靶物之间的由多条射流线组成的射流束模型；具体地，将所述管道靶物分成多条分段管道，每一条分段管道的长度为10cm-50cm；将每一条分段管道的中心点与喷射的管道的破裂口的中心点连线生成射流线，得到所述射流束模型。

将所述射流束模型与被查找出的所有靶物进行碰撞。

根据射流束模型中的每条射流线与一个或多个靶物的碰撞点的位置关系判断该条射流线是否被遮挡，并根据判断结果筛选出未被遮挡的射流线。若射流线未被遮挡，则计算其射流力；若射流线被遮挡，则无需处理。

管道破裂后射流液体对于其它物项(如设备、仪表、电缆、电动阀等)可做定性分析，但对管道破坏需做定量分析，这是是非常繁琐而且复杂的，因为核电厂房内部有着很多错综复杂的管道。另外，管道破裂后射流出的液体在各个方向的力度是不同的，考虑到喷射范围比较大，如果都以同一个角度计算射流力势必会造成较大误差。本发明通过将喷射范围内管道进行分段，然后利用破裂口坐标信息和管道分段的中心点坐标信息形成一个射流束，创建射流束模型。管道分段后每段的长度一般在10cm～50cm，主要是根据力学计算的精度决定，要求精度越高，则每段的长度越小。

计算每一条未被遮挡的射流线的射流力；

所述射流力的计算公式是：

F_jet＝(p₁+ρ₁v₁ ²-p_u)A₀A_frag/A_sec＝[p₁-p_u+G²/ρ₁]A₀A_frag/A_sec

其中，F_jet是射流力，N；p₁是破裂口处的压强，Pa；ρ₁是破裂的管道内的流体的密度，g/cm³；v₁是破裂口处流体的流速，cm/s；p_u是破裂口周围的压强，Pa；A₀是破裂口面积，cm²；A_frag是分段管道在喷射范围模型的截面上的投影面积，cm²；A_sec是分段管道在喷射范围模型的截面面积，cm²；G是流动密度，G＝ρ₁v₁。

利用PIPESTRESS力学分析软件根据每一条未被遮挡的射流线的射流力以及相对应的管道靶物的三维模型计算得到管道靶物的每一条分段管道的应力大小。

判断每一条分段管道的应力大小是否超出管道靶物的最大载荷，并根据判断结果确定超出最大载荷的需要防护的分段管道。因此，若超过最大载荷，则分段管道报告防护处理；若未超过最大载荷，则无需处理。

计算管道所受射流力主要是要计算径向受力大小，射流力的大小根据计算公式计算。本发明利用射流束模型和关联的分段模型的两端点分别求出射流方向和管道方向，从而进一步求射流的轴向距离，根据喷射范围模型参数和射流轴向距离长度能计算得出分段管道所在喷射范围模型的截面面积，根据分段管道直径、角度和长度参数能计算出分段管道在截面上的投影面积，这样就能计算出受力的大小。其中，通过碰撞检查查看是否有物体与射流束发生碰撞，若存在说明分段管道已经被遮挡，不必再计算受力情况。

实施例2

本发明较佳实施例2还提供了一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的装置，适用于实施例1所示的自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法，参见图2，该装置包括：

获取模块11，用于获取破裂口信息和破裂管道内的流体介质参数；其中，破裂口信息包括破裂口的位置坐标、破裂口的朝向和破裂口的面积；流体介质参数包括流体介质的种类、密度和内部压力；

喷射范围模型创建模块12，连接所述获取模块11，用于根据破裂口信息和流体介质参数创建喷射范围模型；

切割模块13，连接所述喷射范围模型创建模块12，用于以喷射范围模型所在的虚拟房间的各个面作为切割面对喷射范围模型进行切割；

一次碰撞模块14，连接所述切割模块13，用于对切割后的喷射范围模型进行碰撞检查，查找出喷射范围模型以内的靶物。其中，靶物是指三维模型的靶物。

需要说明的是，在切割后的喷射范围模型以外的靶物无需进行处理。

其中，喷射范围模型创建模块12进一步包括轴心方向确定模块121和辐射范围确定模块122；

轴心方向确定模块121用于根据破裂口的位置坐标和破裂口的朝向确定所述喷射范围模型的轴心的方向；

辐射范围确定模块122，连接轴心方向确定模块121，用于根据流体介质的种类、密度、内部压力以及破裂口的面积确定由所述轴心沿径向向外的辐射范围，形成喷射范围模型。

本实施例的装置还进一步包括：

第一判断模块15，连接所述一次碰撞模块14，用于判断所述靶物是否为管道靶物，并根据判断结果筛选出管道靶物；其中，管道靶物也是三维模型的靶物；

射流束模型创建模块16，连接所述第一判断模块15，用于创建破裂口与管道靶物之间的由多条射流线组成的射流束模型；

二次碰撞模块17，连接所述射流束模型创建模块16，用于将所述射流束模型与被查找出的所有靶物进行碰撞；

第二判断模块18，连接所述二次碰撞模块17，用于根据射流束模型中的每条射流线与一个或多个靶物的碰撞点的位置关系判断该条射流线是否被遮挡，并根据判断结果筛选出未被遮挡的射流线。若射流线未被遮挡，则计算其射流力；若射流线被遮挡，则无需处理。

其中，射流束模型创建模块16进一步包括管道靶物分割模块161、射流线生成模块162；

管道靶物分割模块161，用于将所述管道靶物分成多条分段管道，每一条分段管道的长度为10cm-50cm；

射流线生成模块162，连接管道靶物分割模块161，用于将每一段的中心点与喷射的管道的破裂口的中心点的连线生成所述射流线，得到所述射流束模型。

所述装置还进一步包括：

第一计算模块19，连接所述第二判断模块18，用于计算每一条未被遮挡的射流线的射流力；

所述射流力的计算公式是：

F_jet＝(p₁+ρ₁v₁ ²-p_u)A₀A_frag/A_sec＝[p₁-p_u+G²/ρ₁]A₀A_frag/A_sec

其中，F_jet是射流力，N；p₁是破裂口处的压强，Pa；ρ₁是破裂的管道内的流体的密度，g/cm³；v₁是破裂口处流体的流速，cm/s；p_u是破裂口周围的压强，Pa；A₀是破裂口面积，cm²；A_frag是分段管道在喷射范围模型的截面上的投影面积，cm²；A_sec是分段管道在喷射范围模型的截面面积，cm²；G是流动密度，G＝ρ₁v₁；

第二计算模块20，用于利用PIPESTRESS力学分析软件根据每一条未被遮挡的射流线的射流力以及相对应的管道靶物的三维模型计算得到管道靶物的每一条分段管道的应力大小；

第三判断模块21，连接所述第二计算模块20，用于判断每一条分段管道的应力大小是否超出管道靶物的最大载荷，并根据判断结果确定超出最大载荷的需要防护的分段管道；若超过最大载荷，则报告防护处理；若未超过最大载荷，则无需处理；

综上所述，此技术填补了目前技术上无法通过计算机直接获取目标靶物，通过下面快速参数化建模和自动筛选两种技术，极大地提高了分析效率。快速参数化建模：喷射范围的空间几何形态由管道破裂口的位置管道流向决定，对于非正方向的喷射范围在PDMS软件中建模非常耗时，通过程序快速提取破裂口的位置、管道流向和其它参数信息，并把独立创建标准类型的喷射范围模型集成到程序中，能非常快速的建出精准的模型；自动筛选：根据射流束与靶物碰撞点的位置以及相应的规则自动判断出靶物是否遮挡，解决了以前只能通过人工观察模型的方式判断。此技术解决了之前项目无法准确计算靶物所承受的射流力的问题，通过下面靶物等效细分处理方式，极大地提高了计算的精度和效率。靶物等效细分处理：通过构建靶物模型的细分模型和射流束模型，可以把复杂面对面或面对线的射流力计算简单化成点对点的射流力计算，解决了以前无法准确得出各个部位受力情况的问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是：上述实施例提供的自动判断高能管道破裂范围靶物安全的装置在实现自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的自动判断高能管道破裂范围靶物安全的装置与自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

获取破裂口信息和破裂管道内的流体介质参数；

根据破裂口信息和流体介质参数创建喷射范围模型；

以喷射范围模型所在的虚拟房间的各个面作为切割面对喷射范围模型进行切割；

对切割后的喷射范围模型进行碰撞检查，查找出喷射范围模型以内的靶物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述破裂口信息包括破裂口的位置坐标、破裂口的朝向和破裂口的面积；所述流体介质参数包括流体介质的种类、密度和内部压力；

所述方法还包括：根据破裂口的位置坐标和破裂口的朝向确定所述喷射范围模型的轴心的方向；根据流体介质的种类、密度、内部压力以及破裂口的面积确定由所述轴心沿径向向外的辐射范围，形成所述喷射范围模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述靶物是否为管道靶物，并根据判断结果筛选出管道靶物；

创建破裂口与管道靶物之间的由多条射流线组成的射流束模型；

将所述射流束模型与被查找出的所有靶物进行碰撞；

根据射流束模型中的每条射流线与一个或多个靶物的碰撞点的位置关系判断该条射流线是否被遮挡，并根据判断结果筛选出未被遮挡的射流线。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述管道靶物分成多条分段管道，每一条分段管道的长度为10cm-50cm；

将每一条分段管道的中心点与喷射的管道的破裂口的中心点连线生成所述射流线。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

计算每一条未被遮挡的射流线的射流力；

所述射流力的计算公式是：

F_jet＝(p₁+ρ₁v₁ ²-p_u)A₀A_frag/A_sec＝[p₁-p_u+G²/ρ₁]A₀A_frag/A_sec

其中，F_jet是射流力，N；p₁是破裂口处的压强，Pa；ρ₁是破裂的管道内的流体的密度，g/cm³；v₁是破裂口处流体的流速，cm/s；p_u是破裂口周围的压强，Pa；A₀是破裂口面积，cm²；A_frag是分段管道在喷射范围模型的截面上的投影面积，cm²；A_sec是分段管道在喷射范围模型的截面面积，cm²；G是流动密度，G＝ρ₁v₁；

利用PIPESTRESS力学分析软件根据每一条未被遮挡的射流线的射流力以及相对应的管道靶物的三维模型计算得到管道靶物的每一条分段管道的应力大小；

判断每一条分段管道的应力大小是否超出管道靶物的最大载荷，并根据判断结果确定超出最大载荷的需要防护的分段管道。

6.一种自动判断高能管道破裂范围靶物安全的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取破裂口信息和破裂管道内的流体介质参数；

喷射范围模型创建模块，连接所述获取模块，用于根据破裂口信息和流体介质参数创建喷射范围模型；

切割模块，连接所述喷射范围模型创建模块，用于以喷射范围模型所在的虚拟房间的各个面作为切割面对喷射范围模型进行切割；

一次碰撞模块，连接所述切割模块，用于对切割后的喷射范围模型进行碰撞检查，查找出喷射范围模型以内的靶物。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述破裂口信息包括破裂口的位置坐标、破裂口的朝向和破裂口的面积；所述流体介质参数包括流体介质的种类、密度和内部压力；

所述喷射范围模型创建模块包括轴心方向确定模块和辐射范围确定模块；

轴心方向确定模块用于根据破裂口的位置坐标和破裂口的朝向确定所述喷射范围模型的轴心的方向；

辐射范围确定模块用于根据流体介质的种类、密度、内部压力以及破裂口的面积确定由所述轴心沿径向向外的辐射范围。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一判断模块，连接所述一次碰撞模块，用于判断所述靶物是否为管道靶物，并根据判断结果筛选出管道靶物；

射流束模型创建模块，连接所述第一判断模块，用于创建破裂口与管道靶物之间的由多条射流线组成的射流束模型；

二次碰撞模块，连接所述射流束模型创建模块，用于将所述射流束模型与被查找出的所有靶物进行碰撞；

第二判断模块，连接所述二次碰撞模块，用于根据射流束模型中的每条射流线与一个或多个靶物的碰撞点的位置关系判断该条射流线是否被遮挡，并根据判断结果筛选出未被遮挡的射流线。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述射流束模型创建模块包括管道靶物分割模块和射流线生成模块；

管道靶物分割模块，用于将所述管道靶物分成多条分段管道，每一条分段管道的长度为10cm-50cm；

射流线生成模块，用于将每一段的中心点与喷射的管道的破裂口的中心点的连线生成所述射流线。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一计算模块，连接所述第二判断模块，用于计算每一条未被遮挡的射流线的射流力；

所述射流力的计算公式是：

F_jet＝(p₁+ρ₁v₁ ²-p_u)A₀A_frag/A_sec＝[p₁-p_u+G²/ρ₁]A₀A_frag/A_sec

其中，F_jet是射流力，N；p₁是破裂口处的压强，Pa；ρ₁是破裂的管道内的流体的密度，g/cm³；v₁是破裂口处流体的流速，cm/s；p_u是破裂口周围的压强，Pa；A₀是破裂口面积，cm²；A_frag是分段管道在喷射范围模型的截面上的投影面积，cm²；A_sec是分段管道在喷射范围模型的截面面积，cm²；G是流动密度，G＝ρ₁v₁；

第二计算模块，连接所述第一计算模块，用于利用PIPESTRESS力学分析软件根据每一条未被遮挡的射流线的射流力以及相对应的管道靶物的三维模型计算得到管道靶物的每一条分段管道的应力大小；

第三判断模块，连接所述第二计算模块，用于判断每一条分段管道的应力大小是否超出管道靶物的最大载荷，并根据判断结果确定超出最大载荷的需要防护的分段管道。