具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的核安全壳风险判断方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境同时涉及到电子设备102和核安全壳104，其中，电子设备102为可以实现运算功能、通信功能、报警功能等的智能控制设备，核安全壳104为核电厂反应堆主厂房的保护结构，核安全壳104中设置有压力测量仪表、氢气测量仪表、温度测量仪表、反应堆、蒸汽发生器、主循环泵、稳压器及冷却剂的进出口管道阀门等。

在其中一个实施例中，在核电厂发生严重事故时，反应堆中的堆芯残骸会掉入堆腔，堆中的核燃料(锆合金)会与混凝土发生反应，从而产生大量的氢气，当氢气份额达到一定指标时，氢气会发生燃爆，并释放大量能量，以压力和温度载荷形式作用在核安全壳104上，并在极短时间内形成较高压力峰值，瞬间对核安全壳104的结构造成损坏。

在其中一个实施例中，电子设备102通过获取核安全壳104的壳内压力值，和核安全壳内的氢气份额；当所述压力值以及所述氢气份额，满足壳内压力值与氢气份额的拟合关系时，确定所述核安全壳存在破损风险，所述壳内压力值与氢气份额的拟合关系的确定方式，包括：获取所述核安全壳的运行状态参数、系统配置参数，所述运行状态参数为用于表征所述核安全壳初始状态的参数，所述系统配置参数为用于表征所述核安全壳的出厂配置的参数，基于预设壳温度值、所述壳内压力值、运行状态参数、系统配置参数，确定壳内压力值与氢气份额的拟合关系，所述壳内压力值与氢气份额的拟合关系包括：壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系，以及壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系。其中，电子设备102可以为终端，也可以为服务器，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种核安全壳风险判断方法，以该方法应用于图1中的电子设备为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S202，获取壳内压力值。

壳内指核安全壳内，后续提及的壳内均指核安全壳内。壳内压力值是指核安全壳内的压力值，其中，可以通过壳内安装的压力测量仪表获取壳内压力值，也可以以壳内初始压力值为参考值，根据壳内压力值的实际情况，设定一个值作为壳内压力值，如在核电厂发生严重事故后，可以设定一个大于壳内初始压力值的值作为壳内压力值。

步骤S204，获取核安全壳内的氢气份额。

其中，氢气份额是指核安全壳中氢气摩尔分数占总气体摩尔分数的比值，氢气份额可以通过核安全壳内设置的氢气测量仪表获得，也可以通过设定的壳内的核燃料包壳中，核燃料(主要为锆)的比例计算获得。其中，各实施例中在涉及到气体摩尔分数计算时，可以假定满足理想气体特性，在理想气体特性下，气体压力的分数等于摩尔分数等于体积分数，所以氢气摩尔分数在数值上可以等同于压力的比值，因此，下述实施例中在涉及到氢气份额计算时，均以压力的比值进行替代。

步骤S206，当所述压力值以及所述氢气份额，满足所述壳内压力值与氢气份额的拟合关系时，确定所述核安全壳存在破损风险。

其中，壳内压力值与氢气份额的拟合关系可以是由壳内压力值，以及壳内压力值的氢气份额拟合得到的曲线，当压力值和氢气份额满足壳内压力值和氢气份额的拟合关系时，则可以确定核安全壳存在破损风险。

在其中一个实施例中，在对壳内的任意参数，如(压力、气体物质量等)进行计算时，均满足以下三个条件，一是壳内不考虑任何消氢作用(如氢气复合器的作用)，二是壳内的蒸汽都处于饱和状态，对于存在过热情况的壳亦是如此，三是壳内气体均匀分布，不存在不同气体组分在隔间内聚集的情况。

在其中一个实施例中，如图3所示，提供了核安全壳的压力值与氢气份额的拟合关系的确定过程，以该过程应用于图1中的电子设备102为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S302，获取所述核安全壳的运行状态参数、系统配置参数，所述运行状态参数为用于表征所述核安全壳初始状态的参数，所述系统配置参数为用于表征所述核安全壳的出厂配置的参数。

其中，核安全壳的运行状态参数是指可以表征核安全壳初始状态的参数，如壳初始温度值、壳初始压力值，系统配置参数是指在进行核安全壳的设计时，定义的参数，如壳自由容积、壳失效概率等。

步骤S304，基于预设壳温度值、所述壳内压力值、运行状态参数、系统配置参数，确定壳内压力值与氢气份额的拟合关系，所述壳内压力值与氢气份额的拟合关系包括：壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系，以及壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系。

其中，预设壳温度值是指设定的核安全壳温度值，在其中一个实施例中，可以根据壳初始温度值以及核安全壳极限承载压力值对应的温度值，确定预设壳温度值，根据预设壳温度值、壳内压力值、运行状态参数、系统配置参数，可以确定壳内压力值与氢气份额的拟合关系，壳内压力值与氢气份额的拟合关系包括壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系，以及壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系。

上述核安全壳风险判断方法中，通过获取壳内压力值以及核安全壳内的氢气份额，从而当压力值和氢气份额满足壳内压力值与氢气份额的拟合关系时，确定核安全壳存在破损风险，其中，通过获取核安全壳的运行状态参数、系统配置参数，并结合预设壳温度值、壳内压力值，确定壳内压力值与氢气份额的拟合关系，壳内压力值与氢气份额的拟合关系包括壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系，以及壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系。通过上述方法能够提高判断核安全壳是否具有破损风险的精度。

在其中一个实施例中，所述系统配置参数包括壳排气份额、壳自由容积、壳失效概率，所述获取所述安全壳内的氢气份额，包括：

获取所述核安全壳内的核燃料包壳发生氧化反应时，锆的份额、锆的质量、锆的摩尔质量；基于所述锆的份额、锆的质量、锆的摩尔质量以及所述壳排气份额，获得所述核燃料包壳内的氢气物质量；获得第一蒸汽压力值，第一氢气压力值以及第一空气压力值，其中，所述第一蒸汽压力值基于所述预设壳温度值、所述壳内压力值确定，第一氢气压力值基于所述安全壳自由容积、所述预设壳温度值以及所述氢气物质量确定，所述第一空气压力值基于核安全壳中的空气物质量、所述预设壳温度值以及所述安全壳自由容积确定；当压力和值与所述壳内压力值的关系满足第一预定关系时，基于所述第一氢气压力值、所述壳内压力值，获得所述核安全壳内的氢气份额，所述压力和值为所述第一氢气压力值、所述第一空气压力值以及所述第一蒸汽压力值之和。

其中，在核电厂发生严重事故时，反应堆中的堆芯残骸会掉入堆腔，堆芯中的核燃料(锆合金)会与混凝土发生反应，产生氢气。核燃料包壳中的核燃料，主要为锆会发生氧化反应，产生大量的氢气。

在其中一个实施例中，可以通过获取锆的份额、锆的质量、锆的摩尔质量等，基于所述锆的份额、锆的质量、锆的摩尔质量以及所述壳排气份额，获得所述核燃料包壳内的氢气物质量，计算公式为：n_H2＝2×R_xM/M_zr×(1-vent)，其中，R_x表示参加氧化反应时的锆份额，锆份额可以设定为0.25、0.50、0.75或1.0)等，M表示锆的质量，M_zr表示每摩尔锆的质量，vent表示壳排气份额。

在其中一个实施例中，可以根据预设壳温度值、壳内压力值，查找水蒸气的物性表，获得第一蒸汽压力值。

在其中一个实施例中，可以通过以下公式获得第一氢气压力值：P_H2＝(n_H2×(R×(T+273.15)/Volume)，其中，P_H2表示第一氢气压力值，Volume表示安全壳自由容积、T表示预设壳温度值，n_H2表示氢气物质量。

在其中一个实施例中，可以通过以下公式获得第一空气压力，P_air＝(n_air+n_MccI)×R×(T+273.15)/Volume，n_air表示空气物质量，n_MCCI为堆芯和混凝土反应期间释放的不可燃、不可凝气体(如一氧化碳、二氧化碳等)，但在严重事故中，产生的一氧化碳和二氧化碳量很少，所以基本可以忽略。

在其中一个实施例中，第一预定关系是指预先设定的压力和值，与壳内压力值之间的关系，例如，可以为压力和值与壳内压力值的差要在一定范围内，也可以为压力和值等于壳内压力值。

在其中一个实施例中，第一预定关系为压力和值需要等于壳内压力值，具体公式为：P＝P_air+P_S+P_H2，其中，P_air表示第一空气压力值，P_s表示第一蒸汽压力值，P_H2表示第一氢气压力值，P表示壳内压力值。

在其中一个实施例中，当压力和值与壳内压力值满足第一预定关系时，则可以根据第一氢气压力值、壳内压力值获得氢气份额，具体公式为：P_氢气份额＝P_H2/P。

在其中一个实施例中，还包括：

当压力和值与所述壳内压力值的关系不满足所述第一预定关系时，重新设置所述预设壳温度值，并返回获得第一蒸汽压力值，第一氢气压力值以及第一空气压力值的步骤。

其中，当压力和值与壳内压力值的关系不满足第一预定关系时，需要重新设置预设壳温度值，由于在计算第一蒸汽压力值、第一空气压力值以及第一氢气压力值时，都涉及到了预设壳温度值，所以在重新设置预设壳温度值之后，需要返回第一蒸汽压力值，第一氢气压力值以及第一空气压力值的步骤。从而通过上述方法可以使得在重新预设壳温度值之后，可以基于新的预设壳温度值，展开计算。

在其中一个实施例中，所述重新设置所述预设壳温度值，包括：

当所述压力和值大于所述壳内压力值时，选取大于第一预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值；

否则，选取小于第二预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值。

其中，第一预设比例和第二预设比例可以相同，也可以不同，可以根据实际情况进行调整。在其中一个实施例中，第一预设比例等于第二预设比例，如，第一预设比例和第二预设比例取值均为二分之一，则当压力和值大于壳内压力值时，选取大于二分之一的预设壳温度值的值，重新设置为预设壳温度值，当压力和值小于壳内压力值时，选取小于二分之一的预设壳温度值的值，重新设置为预设壳温度值。从而通过上述方法可以重新设置预设壳温度值。

在其中一个实施例中，所述运行状态参数包括壳初始温度值、壳初始压力值，所述空气物质量的确定方式，包括：

基于壳初始温度值、所述壳初始压力值，获得壳初始空气压力值；

基于所述壳初始空气压力值、所述壳自由容积以及所述壳排气份额，获得所述核安全壳中的空气物质量。

其中，运行状态参数可以包括壳初始温度值，壳初始压力值等，根据壳初始温度值、壳初始压力值，查找蒸汽物性表，可以获得壳初始蒸汽压力值，在获得壳初始蒸汽压力值之后，根据壳初始蒸汽压力值、壳初始压力值获得壳初始空气压力值，计算公式为：P_a1＝P₁-P_s1，P₁表示壳初始压力值，P_S1表示壳初始蒸汽压力值，P_a1表示壳初始空气压力值。

获得壳初始空气压力值之后，则可以计算空气物质量，计算公式为：n_air＝1.1×(1-vent)×(P_a1×Volume)/(R×(T+273.15))，其中，vent表示壳排气份额，壳排气份额可以根据核电厂实际排气情况确定，R表示理想气体常数，取值为8.31，T表示壳预设温度值，Volume表示壳自由容积。从而通过上述方法可以计算得到空气物质量，下述实施例在涉及到空气物质量的计算时，均是采用此公式进行计算。

在其中一个实施例中，所述运行状态参数包括壳初始温度值、壳初始压力值，所述系统配置参数包括壳排气份额、壳自由容积、壳失效概率，所述壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系的确定方式，包括：

基于所述壳初始温度值、所述壳初始压力值，获得壳初始空气压力值；基于所述壳初始空气压力值、所述壳自由容积以及所述壳排气份额，获得核安全壳中的空气物质量；获得第二蒸汽压力值、第二空气压力值以及第二氢气压力值，所述第二蒸汽压力值基于所述预设壳温度值、所述壳内压力值确定，所述第二空气压力值基于所述核安全壳中的空气物质量、所述预设壳温度值以及所述壳自由容积确定，所述第二氢气压力值基于所述壳内压力值、所述第二空气压力值以及所述第二蒸汽压力值确定；当所述第二氢气压力值、所述壳内压力值以及所述第二蒸汽压力值之间的关系，满足第二预定关系时，基于所述第二氢气压力值、所述壳内压力值，确定所述壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系。

在其中一个实施例中，首先计算获得核安全壳中的空气物质量，然后再计算获得第二蒸汽压力值、第二空气压力值以及第二氢气压力值，第二蒸汽压力值可以根据预设壳温度值以及壳内压力值查蒸汽性质表获得，计算第二空气压力值时，计算公式为：P_ainert＝(n_air+n_MccI)×R×(T+273.15)/Volume，其中，P_ainert表示第二空气压力值，n_air表示空气物质量，R表示理想气体常数，R的取值为8.31，T表示预设壳温度值，Volume壳自由容积，n_MCCI为堆芯和混凝土反应期间释放的不可燃、不可凝气体(如一氧化碳、二氧化碳等)，但在严重事故中，产生的一氧化碳和二氧化碳量很少，所以基本可以忽略。在计算第二氢气压力值时，计算公式为：P＝P_ainert+P_sinert+P_Hinert，其中，P表示壳内压力值，P_ainert表示第二空气压力值，P_sinert表示第二蒸汽压力值，P_Hinert表示第二氢气压力值。

在其中一个实施例中，所述当所述第二氢气压力值、所述壳内压力值以及所述第二蒸汽压力值之间的关系，不满足所述第二预定关系时，重新设置所述预设壳温度值，包括：基于所述第二氢气压力值、所述壳内压力值，确定氢气份额；基于所述第二蒸汽压力值，确定蒸汽份额；当所述氢气份额和所述蒸汽份额的关系，不满足第二预定关系时，重新设置所述预设壳温度值。

在其中一个实施例中，第二预定关系表示预先设定的第二氢气压力值、壳内压力值以及第二蒸汽压力值之间的关系，当满足第二预定关系，则可以表示壳内的氢气份额达到燃烧限值。其中，根据第二蒸汽压力值和壳内压力值可以得到蒸汽份额，第二氢气压力值也可以通过进行常规计算(如与常数进行加减乘除等运算)，得到蒸汽份额，若计算得到的氢气份额和蒸汽份额相等，或者差值在一定范围内，则表示满足第二预定关系，计算公式为： 其中，P表示壳内压力值，P_sinert表示第二蒸汽压力值，P_Hinert表示第二氢气压力值。当确定满足第二预定关系时，可以通过如下公式计算出氢气份额：P_氢气份额＝P_Hinert/P。在计算出氢气份额后，则可以获得壳内的氢气份额达到燃烧限值时，壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系。

在其中一个实施例中，还包括：当所述第二氢气压力值、所述壳内压力值以及所述第二蒸汽压力值之间的关系，不满足所述第二预定关系时，重新设置所述预设壳温度值，并返回所述获得第二蒸汽压力值、第二空气压力值以及第二氢气压力值的步骤。

其中，当第二氢气压力值、壳内压力值以及第二蒸汽压力值的关系不满足第二预定关系时，需要重新设置预设壳温度值，由于在计算第一蒸汽压力值、第一空气压力值以及第一氢气压力值时，都涉及到了预设壳温度值，所以在重新设置预设壳温度值之后，需要返回得第二蒸汽压力值、第二空气压力值以及第二氢气压力值的步骤。从而通过上述方法可以使得在重新预设壳温度值之后，可以基于新的预设壳温度值，展开计算。

在其中一个实施例中，所述重新设置所述预设壳温度值，包括：

当所述蒸汽份额大于所述氢气份额时，选取小于第三预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值；否则，选取大于第四预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值。

其中，第三预设比例和第四预设比例可以相同，也可以不同，可以根据实际情况进行调整。在其中一个实施例中，第三预设比例等于第四预设比例，如，第三预设比例和第四预设比例取值均为二分之一，则当蒸汽份额大于氢气份额时，选取大于二分之一的预设壳温度值的值，重新设置预设壳温度值。从而通过上述方法可以重新设置预设壳温度值。

在其中一个实施例中，所述运行状态参数包括壳初始温度值、壳初始压力值，所述系统配置参数包括壳排气份额、壳自由容积、壳失效概率，所述壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系的确定方式，包括：

基于所述壳失效概率，获得核安全壳失效裕量；

基于所述壳初始温度值、所述壳初始压力值，获得壳初始空气压力值；

基于所述壳初始空气压力值、所述壳自由容积、所述理想气体常数以及所述壳排气份额，获得核安全壳中空气物质量；

获得第三蒸汽压力值、第三空气压力值和第三氢气压力值以及燃烧前气体总物质量，其中，所述第三蒸汽压力值基于所述预设壳温度值、所述壳内压力值确定，所述第三空气压力值基于所述核安全壳中空气物质量、所述预设壳温度值以及所述壳自由容积确定，所述第三氢气压力值基于所述壳内压力值、所述第三空气压力值以及所述第三蒸汽压力值确定，所述燃烧前气体总物质量基于所述壳内压力值、所述壳自由容积以及所述预设壳温度值确定；

获得燃烧前氢气物质量以及燃烧前蒸汽物质量，所述燃烧前氢气物质量基于所述燃烧前气体总物质量、所述壳内压力值以及所述第三氢气压力值确定，所述燃烧前蒸汽物质量基于所述燃烧前气体总物质量、所述壳内压力值以及所述第三蒸汽压力值获得；获取燃烧后气体总物质量、蒸汽吸收能量以及空气吸收能量，所述燃烧后气体总物质量基于所述燃烧前氢气物质量、所述燃烧前气体总物质量获得；蒸汽吸收能量基于所述燃烧前蒸汽物质量、所述燃烧前氢气物质量以及水的比热容获得；空气吸收能量基于所述壳空气物质量、所述燃烧前氢气物质量以及空气的比热容获得；当所述核安全壳失效裕量、所述燃烧前气体总物质量、所述燃烧后气体总物质量、所述预设壳温度值、所述燃烧前氢气物质量、所述蒸汽吸收能量以及所述空气吸收能量的关系，满足第三预定关系时，基于所述第三氢气压力值、所述壳内压力值，确定所述壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系。

在其中一个实施例中，壳失效概率属于安全壳系统配置参数，核安全壳失效裕量可以用于表征核安全壳可以承压的程度，在计算核安全壳失效裕量时，计算公式为：M_argin＝P_fair/P，M_argin表示核安全壳失效裕量，P_fail在数值上可以等于壳失效概率为5％时，壳内的压力值减去10Pa得到的数值，P表示壳内压力值。

在其中一个实施例中，第三预定关系表示预先设定的核安全壳失效裕量、燃烧前气体总物质量、燃烧后气体总物质量、预设壳温度值与燃烧前氢气物质量、蒸汽吸收能量、空气吸收能量、预设壳温度值之间的关系，当满足第三预定关系，则可以表示核安全壳的结构达到破损条件，则可以获得核安全壳的结构达到破损条件时，壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系曲线。首先计算获得核安全壳中的空气物质量，然后再计算第三蒸汽压力值、第三空气压力值和第三氢气压力值以及燃烧前气体总物质量，第三蒸汽压力值可以根据预设壳温度值以及壳内压力值，查蒸汽性质表获得，计算第三空气压力值时，计算公式为：P_afail表示第三空气压力值，n_air表示空气物质量n_MCCI为堆芯和混凝土反应期间释放的不可燃、不可凝气体(如一氧化碳、二氧化碳等)，但在严重事故中，产生的一氧化碳和二氧化碳量很少，所以基本可以忽略，R表示理想气体常数，R的取值可以为8.31，T表示预设壳温度值，Volume壳自由容积。在计算第三氢气压力值时，计算公式为：P＝P_afail+P_sfail+P_Hfail，其中，P_sfail表示第三蒸汽压力值，P_Hfair表示第三氢气压力值。

在其中一个实施例中，燃烧前气体总物质量是指壳内的氢气燃烧前气体总物质量，计算公式为：n_pre＝(P*Volume)/(R×(T+273.15)，其中，n_pre表示燃烧前气体总物质量，P表示壳内压力值，Volume表示壳自由容积，T表示预设壳温度值。

在其中一个实施例中，燃烧前氢气物质量表示壳内氢气燃烧前氢气物质量，计算公式为：n_Hfail＝P_Hfail/P×n_pre，其中，n_Hfail表示燃烧前氢气物质量，P_Hfail表示第三氢气压力，P表示壳内压力值，n_pre表示燃烧前气体总物质量。

在其中一个实施例中，燃烧前蒸汽物质量表示壳内氢气燃烧前蒸汽物质量，计算公式为：n_sfail＝P_sfail/P×n_pre，其中，n_sfail表示燃烧前蒸汽物质量，P_sfail表示第三蒸汽压力，P表示壳内压力值，n_pre表示燃烧前气体总物质量。

在其中一个实施例中，燃烧后气体总物质量是指壳内氢气燃烧后气体总物质量，计算公式为：n_post＝n_pre-0.5×n_Hfail，其中，n_post表示燃烧后气体总物质量，n_pre表示燃烧前气体总物质量，n_Hfail表示燃烧前氢气物质量。

在其中一个实施例中，蒸汽吸收能量的计算公式为：steam＝(n_sfail+n_Hfail)×C_vs×18，其中，steam表示蒸汽吸收能量，n_sfail表示燃烧前蒸汽物质量，n_Hfail表示燃烧前氢气物质量，C_vs表示水的比热。

在其中一个实施例中，空气吸收能量的计算公式为：air＝(n_air+n_Hfail)×C_va×28，其中，air表示空气吸收能量，n_air表示壳空气物质量，n_Hfail表示燃烧前氢气物质量，C_va表示空气的比热。

在其中一个实施例中，还包括：当所述核安全壳失效裕量、所述燃烧前气体总物质量、所述燃烧后气体总物质量、所述预设壳温度值、所述预设壳温度值与所述燃烧前氢气物质量、所述蒸汽吸收能量、所述空气吸收能量、所述预设壳温度值之间的关系，不满足第三预定关系时，重新设置所述预设壳温度值，并返回所述获得第三蒸汽压力值、第三空气压力值、第三氢气压力值以及壳内氢气燃烧前气体总物质量的步骤。

在其中一个实施例中，当所述核安全壳失效裕量、所述燃烧前气体总物质量、所述燃烧后气体总物质量、所述预设壳温度值、所述预设壳温度值与所述燃烧前氢气物质量、所述蒸汽吸收能量、所述空气吸收能量、所述预设壳温度值之间的关系，不满足第三预定关系时，重新设置所述预设壳温度值，包括：

基于所述核安全壳失效裕量、所述燃烧前气体总物质量、所述燃烧后气体总物质量、所述预设壳温度值，确定壳内气体燃烧前后的第一相关参数；

基于所述燃烧前氢气物质量、所述蒸汽吸收能量、所述空气吸收能量、所述预设壳温度值，确定壳内气体第二壳内气体燃烧前后的第二相关参数；

当所述第一相关参数和所述第二相关参数的关系，不满足第三预定关系时，重新设置所述预设壳温度值。

其中，计算第一相关参数、第二相关参数的计算公式为： 其中，Margin表示核安全壳失效裕量，n_pre表示燃烧前气体总物质量，n_post表示燃烧后气体总物质量，T表示预设壳温度值，Q_r表示空气的比热，n_Hfail表示燃烧前氢气物质量，steam表示蒸汽吸收能量，air表示空气吸收能量。

在其中一个实施例中，所述重新设置所述预设壳温度值，包括：

当所述第一相关参数大于所述第二相关参数时，选取小于第五预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值；

否则，选取大于所述第六预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值。

其中，第五预设比例和第六预设比例可以相同，也可以不同，可以根据实际情况进行调整。在其中一个实施例中，第五预设比例等于第六预设比例，如，第五预设比例和第六预设比例取值均为二分之一，则当不满足第三预定关系时，选取小于二分之一的预设壳温度值的值，重新设置为预设壳温度值。从而通过上述方法可以重新设置预设壳温度值。

在其中一个实施例中，如图4所示，为一个具体实施例中核安全壳风险判断方法中壳内压力值与氢气份额的拟合关系图，从图中可以看出，壳内压力值与氢气份额的拟合关系包括了壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系，壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系，其中，安全壳内压力值和氢气份额呈现出反比例状态的曲线为氢气燃烧限值拟合曲线，安全壳内压力值和氢气份额呈现出正比例状态的曲线为压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合曲线，3.2bar(压力单位)、7.5％(氢气份额)为氢气燃烧限值拟合曲线和核安全壳严重威胁拟合曲线的交点。在核电厂发生严重事故时，不同比例的锆份额所产生的氢气份额也存在不同，且在不同的壳压力值下，均对应有相应的氢气份额，通过不同的壳压力值，以及其对应的氢气份额，可以拟合出在发生严重事故时，不同比例锆份额下，壳内压力值与氢气份额拟合曲线，通过将不同比例锆份额下，拟合的壳内压力值与氢气份额拟合曲线，和壳内压力值与氢气份额的拟合关系曲线进行比较，从而判断产生的氢气份额是否会导致安全壳结构损坏，如，当在不同比例锆份额下，拟合的壳内压力值与氢气份额拟合曲线中的任意一点，属于氢气燃烧限值拟合曲线和核安全壳严重威胁拟合曲线的交点范围内，则确定满足壳内压力值与氢气份额的拟合关系，可以判定核安全壳存在破损风险，其中，如图4所示，交点范围是根据交点(3.2、7.5％)确定的，通过将氢气燃烧限值拟合曲线中壳压力值为1bar-3.2bar时的部分曲线，与核安全壳严重威胁拟合曲线中壳压力值大于3.2bar时的部分曲线结合，得到交点范围。

应该理解的是，虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种核安全壳风险判断装置，包括：压力值获取模块、氢气份额获取模块、核安全壳破损风险判断模块和拟合关系确定模块，其中：

压力值获取模块502，用于获取壳内压力值。

氢气份额获取模块504，用于获取核安全壳内的氢气份额。

核安全壳破损风险判断模块506，用于当所述压力值以及所述氢气份额，满足所述壳内压力值与氢气份额的拟合关系时，确定所述核安全壳存在破损风险。

拟合关系确定模块508，用于获取所述核安全壳的运行状态参数、系统配置参数，所述运行状态参数为用于表征所述核安全壳初始状态的参数，所述系统配置参数为用于表征所述核安全壳的出厂配置的参数；基于预设壳温度值、所述壳内压力值、运行状态参数、系统配置参数，确定壳内压力值与氢气份额的拟合关系，所述壳内压力值与氢气份额的拟合关系包括：壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系，以及壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

预设壳温度值确定模块，用于基于壳初始温度值以及核安全壳极限承载压力值对应的温度值，确定所述预设壳温度值。

预设壳温度值确定模块，还用于当所述压力和值与所述壳内压力值的关系不满足所述第一预定关系时，重新设置所述预设壳温度值。

预设壳温度值确定模块，还用于当所述压力和值大于所述壳内压力值时，选取大于第一预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值；否则，选取小于第二预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值。

预设壳温度值确定模块，还用于当所述第二氢气压力值、所述壳内压力值以及所述第二蒸汽压力值之间的关系，不满足所述第二预定关系时，重新设置所述预设壳温度值。

预设壳温度值确定模块，还用于基于所述第二蒸汽压力值、所述壳内压力值，确定蒸汽份额；基于所述第二氢气压力值，确定氢气份额；当所述氢气份额和所述蒸汽份额的关系，不满足第二预定关系时，重新设置所述预设壳温度值。

预设壳温度值确定模块，还用于当所述蒸汽份额大于所述氢气份额时，选取小于第三预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值；否则，选取大于第四预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值。

预设壳温度值确定模块，还用于当所述核安全壳失效裕量、所述燃烧前气体总物质量、所述燃烧后气体总物质量、所述预设壳温度值、所述预设壳温度值与所述燃烧前氢气物质量、所述蒸汽吸收能量、所述空气吸收能量、所述预设壳温度值的之间的关系，不满足第三预定关系时，重新设置所述预设壳温度值。

预设壳温度值确定模块，还用于基于所述核安全壳失效裕量、所述燃烧前气体总物质量、所述燃烧后气体总物质量、所述预设壳温度值，确定壳内气体燃烧前后的第一相关参数；基于所述燃烧前氢气物质量、所述蒸汽吸收能量、所述空气吸收能量、所述预设壳温度值，确定壳内气体第二壳内气体燃烧前后的第二相关参数；当所述第一相关参数和所述第二相关参数的关系，不满足第三预定关系时，重新设置所述预设壳温度值。

预设壳温度值确定模块，还用于当所述第一相关参数大于所述第二相关参数时，选取小于第五预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值，否则，选取大于所述第六预设比例的所述预设壳温度值的值，重新设置为所述预设壳温度值。

空气物质量的确定模块，用于基于所述壳初始温度值、所述壳初始压力值，获得壳初始空气压力值；基于所述壳初始空气压力值、所述壳自由容积以及所述壳排气份额，获得所述核安全壳中的空气物质量。

在其中一个实施例中，氢气份额获取模块，用于获取所述核安全壳内的核燃料包壳发生氧化反应时，锆的份额、锆的质量、锆的摩尔质量；基于所述锆的份额、锆的质量、锆的摩尔质量以及所述壳排气份额，获得所述核燃料包壳内的氢气物质量；获得第一蒸汽压力值，第一氢气压力值以及第一空气压力值，其中，所述第一蒸汽压力值基于所述预设壳温度值、所述壳内压力值确定，第一氢气压力值基于所述安全壳自由容积、所述预设壳温度值以及所述氢气物质量确定，所述第一空气压力值基于核安全壳中的空气物质量、所述预设壳温度值以及所述安全壳自由容积确定；当压力和值与所述壳内压力值的关系满足第一预定关系时，基于所述第一氢气压力值、所述壳内压力值，获得所述核安全壳内的氢气份额，所述压力和值为所述第一氢气压力值、所述第一空气压力值以及所述第一蒸汽压力值之和。

在其中一个实施例中，拟合关系确定模块，用于基于所述壳初始温度值、所述壳初始压力值，获得壳初始空气压力值；基于所述壳初始空气压力值、所述壳自由容积、所述理想气体常数以及所述壳排气份额，获得核安全壳中的空气物质量；获得第二蒸汽压力值、第二空气压力值以及第二氢气压力值，所述第二蒸汽压力值基于所述预设壳温度值、所述壳内压力值确定，所述第二空气压力值基于所述核安全壳中的空气物质量、所述预设壳温度值以及所述壳自由容积确定，所述第二氢气压力值基于所述壳内压力值、所述第二空气压力值以及所述第二蒸汽压力值确定；当所述第二氢气压力值、所述壳内压力值以及所述第二蒸汽压力值之间的关系，满足第二预定关系时，基于所述第二氢气压力值、所述壳内压力值，确定所述壳内压力值与氢气份额的氢气燃烧限值拟合关系。

拟合关系确定模块，用于基于所述壳失效概率，获得核安全壳失效裕量；基于所述壳初始温度值、所述壳初始压力值，获得壳初始空气压力值；基于所述壳初始空气压力值、所述壳自由容积、所述理想气体常数以及所述壳排气份额，获得核安全壳中空气物质量；获得第三蒸汽压力值、第三空气压力值和第三氢气压力值以及燃烧前气体总物质量，其中，所述第三蒸汽压力值基于所述预设壳温度值、所述壳内压力值确定，所述第三空气压力值基于所述核安全壳中空气物质量、所述预设壳温度值以及所述壳自由容积确定，所述第三氢气压力值基于所述壳内压力值、所述第三空气压力值以及所述第三蒸汽压力值确定，所述燃烧前气体总物质量基于所述壳内压力值、所述壳自由容积以及所述预设壳温度值确定；获得燃烧前氢气物质量以及燃烧前蒸汽物质量，所述燃烧前氢气物质量基于所述燃烧前气体总物质量、所述壳内压力值以及所述第三氢气压力值确定，所述燃烧前蒸汽物质量基于所述燃烧前气体总物质量、所述壳内压力值以及所述第三蒸汽压力值获得；获取燃烧后气体总物质量、蒸汽吸收能量以及空气吸收能量，所述燃烧后气体总物质量基于所述燃烧前氢气物质量、所述燃烧前气体总物质量获得；蒸汽吸收能量基于所述燃烧前蒸汽物质量、所述燃烧前氢气物质量以及水的比热容获得；空气吸收能量基于所述壳空气物质量、所述燃烧前氢气物质量以及空气的比热容获得；当所述核安全壳失效裕量、所述燃烧前气体总物质量、所述燃烧后气体总物质量、所述预设壳温度值、所述预设壳温度值与所述燃烧前氢气物质量、所述蒸汽吸收能量、所述空气吸收能量、所述预设壳温度值的之间的关系，满足第三预定关系时，基于所述第三氢气压力值、所述壳内压力值，确定所述壳内压力值与氢气份额的核安全壳严重威胁拟合关系。

在其中一个实施例中，拟合关系确定模块，还用于根据预设壳温度值确定模块在不满足第一预定关系时，重新设置的预设壳温度值，以及壳内压力值、运行状态参数、系统配置参数确定壳内压力值与氢气份额的拟合关系，还用于根据预设壳温度值确定模块在不满足第二预定关系时，重新设置的预设壳温度值，以及壳内压力值、运行状态参数、系统配置参数确定壳内压力值与氢气份额的拟合关系，还用于根据预设壳温度值确定模块在不满足第三预定关系时，重新设置的预设壳温度值，以及壳内压力值、运行状态参数、系统配置参数确定壳内压力值与氢气份额的拟合关系。

关于核安全壳风险判断装置的具体限定可以参见上文中对于核安全壳风险判断方法的限定，在此不再赘述。上述核安全壳风险判断装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的数据库用于存储壳内压力值和核安全壳内的氢气份额。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种核安全壳风险判断方法。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种核安全壳风险判断方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图6、图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。