MXPA02001677A - Metodo y aparato para determinar la prediccion automatizada del comportamiento de agrietamiento. - Google Patents

Abstract

Un metodo para predecir el comportamiento de agrietamiento de un componente en un reactor nuclear, provee acceso para un modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento (16) sobre una red global (252); un usuario da entrada las caracteristicas de la quimica del agua y el material de un reactor nuclear en particular, y puede realizar predicciones de la velocidad del crecimiento de agrietamiento accesando el modelo de comportamiento sobre la red de computadora; a un perfil de prediccion del crecimiento de agrietamiento o resultado basado en el crecimiento de agrietamiento, se le da salida sobre la red de acuerdo con un analisis hecho por el modelo de comportamiento.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA DETERMINAR LA PREDICCIÓN AUTOMATIZADA DEL COMPORTAMIENTO DE AGRIETAMIENTO Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de patente de E.U.A. con número de serie 60/211 ,490, presentada el 14 de junio del 2000, cuyo contenido completo se incorpora en la presente como referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta ¡nvención se refiere a la predicción del comportamiento de agrietamiento en reactores nucleares de agua hirviendo y, más particularmente, a un método y sistema para evaluar el comportamiento pasado y futuro de las grietas, o las indicaciones postuladas de agrietamiento en los componentes específicos o postulados de un reactor nuclear, de manera interactiva sin la intervención humana. Las características de la química del agua en un reactor nuclear de agua hirviendo se pueden utilizar para predecir el comportamiento del crecimiento de agrietamiento, utilizando un modelo existente del comportamiento fundamental del crecimiento de agrietamiento. El modelo fue derivado de análisis detallados de ingeniería, de datos históricos y comportamiento histórico para que se pueda realizar la predicción del comportamiento del crecimiento de agrietamiento de una manera precisa, utilizando las características de la química del agua y las características de los materiales. Sin embargo, las evaluaciones actuales requieren de evaluaciones separadas hechas por individuos para caracterizar varios parámetros clave de entrada. Después estos datos se utilizan como entradas específicas para que el modelo fundamental del comportamiento del crecimiento de agrietamiento, lleve a cabo la evaluación del comportamiento de agrietamiento. La generación de algunas de las entradas podría requerir ejecutar otros modelos o ejecutar evaluaciones a partir de las bases de datos existentes. En consecuencia, las evaluaciones interactivas son ineficientes y consumen mucho tiempo. El análisis convencional también restringe la habilidad de llevar a cabo evaluaciones pasadas y futuras en un solo lapso de , tiempo. Y además, el acceso y el uso del modelo fundamental están limitados a solamente algunos especialistas. Debido a que las entradas hacen uso de diferentes entradas que requieren salidas de fuentes especiales, o requieren el trabajo de especialistas de otra disciplina, los usuarios actuales no pueden utilizar la mejor información de entrada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una modalidad ejemplar de la invención, un método para predecir el comportamiento de agrietamiento del componente en un reactor nuclear incluye: (a) recibir la entrada de las características de la química del lJ.AJ agua sobre una red global de computadoras, (b) accesar un modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento que predice el comportamiento de agrietamiento del componente, de acuerdo con la entrada de las características de la química de agua, (c) dar salida sobre la red global de computadora a un perfil de predicción del crecimiento de agrietamiento o un resultado derivado del crecimiento de agrietamiento de acuerdo con un análisis del modelo de comportamiento de crecimiento de agrietamiento. El paso (c) se puede practicar generando una representación gráfica de la velocidad del crecimiento de agrietamiento de acuerdo con la entrada de las características de la química de agua. El paso (c) también se puede practicar obteniendo la salida de una predicción de tiempo real del crecimiento de agrietamiento de acuerdo con la entrada de las características de la química , del agua. El paso (c) también se puede utilizar como base de otro esfuerzo de análisis. En otra modalidad ejemplar de la invención, un sistema de computadoras para predecir el comportamiento de agrietamiento de un componente en un reactor nuclear de agua hirviendo, incluye por lo menos una computadora de usuario que ejecuta un programa de computadora que recibe la entrada de las caracteristicas de la química del agua. Un servidor del sistema que ejecuta un programa de servidor está interconectado con la por lo menos una computadora de usuario por medio de una red de computadoras. El servidor del sistema guarda un modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento que predice el comportamiento del agrietamiento de un tlÍ? ií.,í y- i t. i. y y .. . . . m?s s?* componente, según la entrada de las características de la química del agua. El servidor del sistema da salida sobre la red de computadoras a un perfil de predicción del crecimiento de agrietamiento o un resultado basado en el crecimiento de agrietamiento, de acuerdo con un análisis del modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento. En otra modalidad ejemplar de la invención, un programa de computadora conformado en un medio legible por una computadora para predecir el comportamiento de agrietamiento de un componente en un reactor nuclear, está configurado para efectuar el método de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una ilustración esquemática de la arquitectura del sitio web; La figura 2 es una representación de una pantalla ejemplar que muestra un ejemplo de entrada de las características de la química del agua; La figura 3 es una pantalla de entrada de muestra; La figura 4 es una pantalla de muestra que ilustra una representación gráfica que se utiliza para dar entrada al modelo del comportamiento de agrietamiento; y La figura 5 es un diagrama esquemático en bloques que muestra los componentes y el funcionamiento generales de una computadora. ¡« a.-4...» .y. í «.^t . »..

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El sistema para predecir el comportamiento de agrietamiento representado en los diagramas de las figuras 1 a 4, es de preferencia un sistema basado en el explorador, en el cual un programa que es ejecutado en una computadora de usuario (el explorador web del usuario) requiere la información de un programa de servidor que es ejecutado en un servidor del sistema. El servidor del sistema envía la información requerida de regreso al programa de explorador, y entonces el programa de explorador interpreta y despliega la información en la pantalla de la computadora del usuario. El procedimiento es de la siguiente manera: 1. El usuario ejecuta un programa de explorador web en su , computadora. 2. El usuario se conecta a la computadora del servidor (por ejemplo, por medio de Internet). La conexión a la computadora del servidor puede estar condicionada a la entrada correcta de una contraseña que sea bien conocida. 3. El usuario solicita una página de la computadora del servidor. El explorador del usuario envía un mensaje a la computadora del servidor que incluye lo siguiente: el protocolo de transferencia (por ejemplo http://): y la dirección, o Localizador uniforme de recursos (URL) ™* -* * Mt J ' "" -•" "- • - " — - «.—^-^ -^ ».-. .»,« » _»-.«, ,~ ?. j k A 4. La computadora del servidor recibe el requerimiento del usuario y le envía la página requerida, la cual está compuesta, por ejemplo, en HTML (Lenguaje de marcación de hipertexto). 5. Entonces el servidor transmite la página requerida a la computadora del usuario. 6. El programa explorador del usuario recibe el texto en HTML y despliega su interpretación de la página requerida. De esta manera, el programa explorador en la computadora del usuario envía requerimientos y recibe la información que necesita desplegar la página HTML en la pantalla de la computadora del usuario. Ésta incluye el archivo HTML mismo más cualquier archivo gráfico, de sonido y/o vídeo mencionado en la misma. Una vez que se recibe la información, el explorador , la formatea y despliega en la pantalla de la computadora del usuario. Las aplicaciones auxiliares, los componentes adicionales y los mejoramientos, como Java™, hacen posible que el explorador, entre otras cosas, reproduzca sonido y/o despliegue vídeo insertado en el archivo HTML. Las fuentes instaladas en a computadora del usuario y las referencias de despliegue en el explorador utilizado por el usuario, determinan cómo se formatea el texto. Si el usuario requirió una acción que necesita ejecutar un programa (por ejemplo, una búsqueda), el servidor carga y ejecuta el programa. Este procedimiento normalmente crea una página HTML del cliente "al vuelo" que contiene los resultados de la acción del programa (por ejemplo, i . ?.^u stMyín los resultados de la búsqueda) y después envía estos resultados de regreso al explorador. Los programas exploradores adecuados para utilizarse en conexión con el sistema de evaluación de una planta de la presente ¡nvención, incluyen el Netscape® Navigator disponible con Netscape® Communications Corporation y el Internet Explorer disponible con Microsoft® Corp. Aunque la descripción anterior contempla que cada usuario tenga una computadora que ejecute un explorador web, podrá apreciarse que más de un usuario podría utilizar una terminal de computadora particular, o que se puede proporcionar un "kiosco" en una ubicación central (por ejemplo, una cafetería, un área de descanso, etc.) con acceso al servidor del sistema. Los expertos en la técnica podrán reconocer que hay varias herramientas fácilmente disponibles para crear páginas web, para tener acceso la información almacenada en un servidor, y que se pueden utilizar dichas herramientas para desarrollar y llevar a cabo el sistema de evaluación de una planta que se describe a continuación, y que está ilustrado en los dibujos anexos. La figura 5 ilustra de manera general un sistema de computadora 201 , adecuado para utilizarlo como componentes del cliente y del servidor del sistema para predecir el comportamiento de agrietamiento de la ¡nvención. Podrá apreciarse que las computadoras del cliente y del servidor ejecutarán un software apropiado, y que las computadoras del cliente y del servidor pueden estar de algún modo configuradas de manera diferente con respecto a la potencia de procesamiento de sus respectivos procesadores, y con respecto a la cantidad de memoria utilizada. El sistema de computadora 201 incluye una unidad de procesamiento 203 y una memoria de sistema 205. Un enlace común del sistema 207 acopla varios componentes del sistema, incluyendo la memoria del sistema 205 a la unidad de procesamiento 203. El enlace común del sistema 207 puede ser cualquiera de muchos tipos de estructuras de enlace común, incluyendo un enlace común de memoria o un controlador de memoria, un enlace común periférico, y un enlace común local que utiliza cualquiera de una variedad de arquitecturas de enlace común. La memoria del sistema 205 incluye memoria de sólo lectura (ROM) 252 y memoria de acceso aleatorio (RAM) 254. Un sistema de entrada/salida básico (BIOS) 256, que contiene las rutinas básicas que ayudan a transferir la información entre los elementos que están dentro del sistema de computadora 201 , como durante el inicio, está guardado en la ROM 252. El sistema de computadora 201 también incluye varias unidades y medios asociados legibles por la computadora. Una unidad de disco duro 209 lee a partir de, y escribe a un disco duro magnético 211 (normalmente fijo); una unidad de disco magnético 213 lee a partir de, y escribe a un disco "flexible" removible u otro disco magnético 215; y una unidad de disco óptico 217 lee a partir de, y en algunas configuraciones, escribe a un disco óptico removible 219 como un CD ROM u otro medio óptico. La unida de disco duro 209, la unidad de disco magnético 213, y la unidad de disco óptico 217 están conectadas al enlace común del sistema 207 por medio de una interfaz de unidad de disco duro 221 , una interfaz de unidad de disco magnético 223, y una interfaz de unidad óptica 225, respectivamente. Las unidades y sus medios asociados legibles por la computadora proporcionan un almacenamiento no volátil de instrucciones legibles por la computadora, procedimientos basados en SQL, estructuras de datos, módulos del programa, y otros datos para el sistema de computadora 201. En otras configuraciones también se pueden utilizar otros tipos de medios legibles por la computadora, que pueden guardar la información que es accesible por una computadora (por ejemplo, cassettes magnéticos, tarjetas de memoria instantánea, discos de vídeo digitales, cartuchos Bernoulli, memorias de acceso aleatorio (RAM), memorias de sólo lectura (ROM) y similares). Una cantidad de módulos de programa se puede guardar en el • disco duro 211 , en el disco magnético removible 215, en el disco óptico 219 y/o en ROM 252 y/o en RAM 254 de la memoria del sistema 205. Dichos módulos de programa pueden incluir un sistema operativo que provee gráficas y API de sodio, uno o más programas de aplicación, otros módulos de programa, e información del programa. Un usuario puede introducir comandos e información en el sistema de computadora 201 a través de dispositivos de entrada, tales como un teclado 227 y un dispositivo apuntador 229. Entre otros dispositivos de entrada se pueden ¡ncluir un micrófono, una palanca de mando, un controlador de juego, una antena de satélite, escáner, o similares. Estos y otros dispositivos de entrada se conectan a la unidad de procesamiento 203 a través de una interfaz de puerto serial 231 , que está acoplada al enlace común del sistema 207, pero que puede estar conectada por otras ¡nterfaces, como una interfaz de puerto paralelo o un enlace común serial universal (UBS). Un monitor 233 u otro tipo de dispositivo de despliegue también se conecta al enlace común del sistema 207 por medio de una interfaz, como un adaptador de vídeo 235. El sistema de computadora 201 también puede incluir un módem 254 u otro medio para establecer comunicaciones sobre una red de área amplia 252, como la Internet. El módem 254, que puede ser interno o externo, se conecta al enlace común del sistema 207 por medio de la interfaz de puerto serial 231. También se puede proporcionar una interfaz de red 256 para permitir que el sistema de computadora 201 se comunique con un dispositivo remoto de computación 250 por medio de una red de área local 258 (o dicha comunicación puede ser a través de una red de área amplia 252 u otra vía de comunicaciones, como acceso telefónico u otro medio de comunicación). El sistema de computadora 201 normalmente incluirá otros dispositivos de salida periféricos, como impresoras y otros dispositivos periféricos estándar. Como podrán entenderlo los que estén familiarizados con las formas y pantallas con base en web, los usuarios pueden hacer selecciones de menú apuntando y haciendo clic utilizando un ratón, una bola rodante u otro dispositivo apuntador, o utilizando las teclas TAB y ENTER del teclado. Por ejemplo, las selecciones de menú se pueden resaltar posicionando el cursor en las selecciones, utilizando un ratón o utilizando la tecla TAB. Se puede hacer clic con el lado izquierdo del ratón para hacer la selección, o se .^ ^....^^ , ..^ .y, puede presionar la tecla ENTER. Se pueden utilizar otros mecanismos de selección incluyendo los sistemas de reconocimiento de voz, las pantallas sensibles al tacto, etc, y la invención no está limitada en este respecto. La figura 1 es una ilustración esquemática de la arquitectura del sistema. El usuario emplea una computadora adecuada de acceso a Internet o un portal de acceso similar 12 para conectarse con un servidor de sistema 14 que ejecuta un sitio de Internet para programa de servidor. El sitio de Internet 14 incluye vínculos a páginas que habilitan la entrada de las características de la química del agua, como la página de ejemplo que aparece en la figura 2. Para el análisis del comportamiento del agrietamiento, algunos ejemplos de características de entrada adecuada incluyen cargar parámetros como la frecuencia, la intensidad de tensión (como un "Kmax"), la relación de carga R, Delta K, el incremento de la deformación del extremo de la grieta, la química del agua, y parámetros ambientales como la conductividad, el potencial de corrosión, nivel de oxígeno, concentraciones de especies aniónicas, flujo y fluencia acumulativa, y parámetros del material como el nivel de sensitivación y el nivel de fuerza. Cuando están terminadas todas las entradas, el sistema del servidor accesa un modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento 16 y predice el comportamiento del agrietamiento de acuerdo con la entrada de las características de la química del agua, por medio de la página 14. El modelo del comportamiento del crecimiento de agrietamiento 16 abarca al modelo 18 mismo, el cual accesa bases de datos especializadas de l*í¿..* .*. í. ^¡^^¡¡É ^g parámetro 20 con vínculos a un modelo de materiales, bases de datos del desempeño histórico previo 22 con vínculos al modelo de materiales, y modelos de soporte para cálculos especializados de parámetros 24 con vínculos al modelo de materiales. Las figuras 3 y 4 ilustran representaciones ejemplares de pantalla de las bases de datos del desempeño histórico accesadas por el modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento 18 para determinar el perfil de predicción del crecimiento de agrietamiento. En las figuras 3 y 4 se muestra una gráfica histórica de las lecturas de conductividad en la química del agua a través del tiempo. Como se puede ver, al utilizar los datos históricos y actuales, el perfil de predicción del crecimiento de agrietamiento puede representar una predicción del crecimiento de agrietamiento de tiempo real, de acuerdo con la entrada de las características •de la química del agua. Ésta es una evaluación de "tiempo real" en el sentido de que utiliza los datos actuales de la planta en el contexto de la información histórica para proyectar el comportamiento futuro, un procesamiento que se puede actualizar en cualquier momento para incluir nuevos datos de la planta. La salida es de preferencia en la forma de una representación gráfica de una velocidad de crecimiento de agrietamiento, como una gráfica o cuadro, aunque se podría utilizar cualquier salida adecuada del perfil de predicción del crecimiento de agrietamiento o un resultado derivado. Con el sistema de la presente ¡nvención, un usuario puede calcular el comportamiento predicho de un componente o la ubicación de un componente sobre cualquier marco de tiempo relevante, especificando simplemente los parámetros clave de entrada sin la intervención humana. Al utilizar menús desplegables y herramientas similares, para dar entrada a las características de la química del agua y los parámetros de los materiales, se hace fácil la selección de los valores de parámetro. Siendo así, el modelo del comportamiento del crecimiento de agrietamiento es accesible a un conjunto mucho más grande de usuarios potenciales. Además, los usuarios pueden hacer múltiples evaluaciones, y evaluaciones en tiempo real que son útiles en la toma de decisiones y en la planeación. El sistema les proporciona a los usuarios la habilidad de mantener registros de evaluaciones previas para una referencia futura, para determinar las tendencias del reactor y similares. El sistema también permite que el usuario mejore la calidad del análisis, ya que el sistema utiliza la entrada de bases de datos o modelos complementarios aplicables para entradas sin la intervención humana. Aunque la invención ha sido descrita en conexión con las que actualmente se consideran que son las modalidades más prácticas y preferidas, deberá entenderse que la invención no está limitada a las modalidades descritas, por el contrario, se pretenden cubrir varias modificaciones y disposiciones equivalentes que están incluidas dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (5)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para predecir el comportamiento de agrietamiento de un componente en un reactor nuclear, el método comprende: (a) recibir la entrada de las caracteristicas de la química del agua sobre una red global de computadora (252); (b) accesar un modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento (16) que predice el comportamiento de agrietamiento del componente de acuerdo con la entrada de las características de la química del agua; y (c) dar salida sobre la red global de computadora a un perfil de predicción del crecimiento de agrietamiento de acuerdo con un análisis del • modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso (c) se practica generando una representación gráfica de una velocidad de crecimiento de agrietamiento de acuerdo con la entrada de las características de la química del agua.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso (c) se practica dando salida a una predicción del crecimiento de agrietamiento en tiempo real de acuerdo con la entrada de las características de la química del agua.

4.- Un sistema de computadora para predecir el comportamiento de agrietamiento de un componente en un reactor nuclear, el sistema de tafea .t - . A.¿*> . ?*& computadora comprende: por lo menos una computadora de usuario (201 ) que ejecuta un programa de computadora que recibe la entrada de las características de la química del agua; y un servidor del sistema que ejecuta un programa de servidor, la por lo menos una computadora del usuario y el servidor del sistema están interconectados por una red de computadoras (252, 258), el servidor del sistema guarda un modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento (16) que predice el comportamiento de agrietamiento del componente de acuerdo con la entrada de las características de la química del agua, y el servidor del sistema da salida sobre la red de computadoras a un perfil de predicción del crecimiento de agrietamiento de acuerdo con un análisis del modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento.

5.- Un medio legible por una computadora, que tiene incluido un programa de computadora para predecir el comportamiento de agrietamiento de un componente en un reactor nuclear de agua hirviendo, el programa de computadora comprende: medios para recibir la entrada de las características de la química del agua sobre una red global de computadora (252); medios para accesar un modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento (16) que predice el comportamiento de agrietamiento del componente de acuerdo con la entrada de las características de la química del agua; y medios para dar salida sobre la red global de computadora a un perfil de predicción del crecimiento de agrietamiento o un resultado basado en el crecimiento de ?AA?.a ~? .t*kA.-,i . yt ^*t ^^-^^...Mk*... ,yy. fc , „ , .. . .., . . , y y yy . .y - - ^^fcJ^ agrietamiento de acuerdo con un análisis del modelo de comportamiento del crecimiento de agrietamiento.