طراحی و اعتبارسنجی یک چارچوب هوشمند یکپارچه برای پایش سلامت و پیش بینی عمر باقیمانده اتصالات جوشی در سیستم های پایپینگ نیروگاه های حرارتی

امروزه، یکی از چالش های اصلی در بهره برداری از نیروگاه های حرارتی، عدم وجود روشی کمی، غیرمخرب برای ارزیابی همزمان استحکام استاتیکی و عمر خستگی اتصالات جوشی در سیستم های پایپینگ است. روش های متعارف بازرسی یا مخرب بوده و تنها بر نمونه های محدود قابل اجرا هستند، یا کیفی بوده و قادر به پیش بینی عمر باقیمانده نیستند. این تحقیق با طرح مسئله کمبود یک مدل پیش بینی گر یکپارچه که داده های چند منبعه را ترکیب کند، به ارائه یک چارچوب نوین می پردازد. نوآوری اصلی این پژوهش در تلفیق سه گانه داده های آزمون فراصوتی، شبیه سازی چندفیزیکی شرایط عملیاتی با روش اجزای محدود و یک مدل یادگیری عمیق بهینه شده چندهدفه است. این ادغام، امکان پیش بینی همزمان و با دقت بالا را برای دو شاخص حیاتی فراهم می سازد. داده های تجربی از آزمایش روی اتصالات فولاد A۱۰۶ Gr.B جمع آوری و برای آموزش و اعتبارسنجی مدل استفاده شد. نتایج نشان داد مدل نهایی قادر به پیش بینی استحکام کششی با ضریب تعیین ۰٫۹۶۸ و عمر خستگی با ضریب تعیین ۰٫۹۴۵ است. راه حل پیشنهادی به طور مشخص نسبت به پژوهش های گذشته که عمدتا بر یک منبع داده تکیه داشتند، با کاهش خطای پیش بینی تا ۴۰٪ و ارائه خروجی های دوگانه کمی، برتری خود را نشان می دهد. این چارچوب، گامی به سوی تحقق نگهداری پیش گویانه هوشمند در صنعت نیروگاه است.

کلیدواژه ها:

پایپینگ نیروگاه ، اتصالات جوشی ، آزمون فراصوتی ، شبیه سازی چندفیزیکی ، پیش بینی خستگی