秦山核电厂预应力安全壳的结构设计

本文介绍了秦山核电厂安全壳的设计概况,作为后张法预应力壳体结构,本文从选型考虑到结构概貌、设计依据、应力分析以及预应力钢束及钢衬里的设计考虑等各个重要环节都作了较为详细的叙述。它不仅对核结构的设计具有较大的参考价值,而且对某些预应力筒仓,贮罐和水池结构等的设计也有一定的参考价值。     

秦山核电厂反应堆安全壳整体密封性能试验

简要介绍秦山核电厂反应堆安全壳的整体密封性能试验,包括试验方法、试验程序及过程、使用的仪表和测量系统;以及试验结果。文中还初步探讨了影响试验结果的一些重要因素。     

设计基准内压下混凝土安全壳的有效预应力作用研究

核电厂安全壳建造过程中大量采用预应力技术,预应力在设计基准内压下的分布状况、损失规律直接影响到安全壳结构的耐久性。介绍了某核电厂安全壳结构和预应力系统的布置情况和预应力损失的分析过程,以闸门洞口附近水平预应力钢柬为例进行了预应力损失计算,同时计算了5年打压试验时安全壳结构的有效预应力。基于以上分析,利用ANSYS程序建立预应力混凝土安全壳有限元模型进行结构计算,对设计基准内压下的有效预应力作用进行了总结。结果表明,预应力系统承担了打压试验下大部分设计内压,安全壳整体结构是安全的,这些结论与安全壳的预应力系统设计理念一致,可供工程设计人员参考。     

考虑预应力损失影响的安全壳安全性能研究

预应力损失对安全壳在内压作用下的安全性能影响不可忽略,本文通过考虑安全壳不同龄期下的预应力损失来研究安全壳在设计基准期内40年及设计基准期后60年不同内压水平作用下的安全性能。采用ABAQUS有限元软件建立了精细化安全壳三维有限元分析模型,通过非线性有限元方法分析了钢衬里屈服、预应力筋屈服、混凝土裂缝演化等性能指标。研究结果表明,考虑预应力损失后,安全壳混凝土开裂与钢衬里失效时,所能承受的内压荷载减小;安全壳在极限内压作用下的变形表现为穹顶向外膨胀以及洞口向内收缩;安全壳穹顶部分在极限内压下破坏严重;考虑预应力损失后,安全壳变形明显增大。但安全壳在设计内压(0.4 MPa)作用下仍有足够的安全裕度。     

核电厂安全壳首次整体在役试验方案优化

安全壳整体试验是压水堆核电机组一项特大型、高风险、高难度的试验,通过模拟设计基准事故工况下安全壳内的峰值压力,在事故峰值压力平台下,进行安全壳整体泄漏率测量及各压力平台安全壳结构试验,以验证其密封和结构性能。安全壳整体试验是国家核安全局监管的一个重要见证点,试验结果直接决定是否能够启动反应堆发电。301大修安全壳整体试验是3号机组首次在役试验,本次试验汲取了秦山第二核电厂以往6次安全壳整体试验的经验和其他电厂的反馈,试验方案更加科学,试验的组织管理更为规范。文章对301大修安全壳整体试验的经验进行了论述和总结,希望对电厂以后的安全壳整体试验提供参考。     

高寒地区安全壳打压试验

针对高寒气候对安全壳打压试验可能造成的各种影响,从设计、设备、施工、调试等角度分析试验风险点并提出解决方案。主要解决的问题有:低温条件下试验载荷对安全壳附属部件的影响,以及低温对安全壳整体泄漏率测量的影响等。在红沿河核电厂1号机组冬季安全壳打压试验的应用表明,所提出的方案可有效克服高寒地区恶劣气候对试验造成的影响。     

核电厂新型预应力混凝土安全壳及其非能动冷却系统设计与分析

本文以CAP1700核电厂为例,提出了一种新的核电厂预应力混凝土安全壳及其非能动冷却方案,介绍了新式非能动安全壳冷却系统热工水力计算方法,并给出事故工况下新非能动安全壳冷却系统的运行参数。结果表明,CAP1700非能动安全壳冷却系统的设计是可行的,能满足事故工况下的冷却需求。贮水箱水量有很大的裕量,可通过计算进一步优化贮水量。     

CPR1000机组安全壳设备舱门密封性试验周期分析

CPR1000机组安全壳设备舱门密封性试验是为了验证安全壳设备舱门双密封圈的密封性能。RCC-G《核电站土建设计与建造规程》中规定该试验的要求是:"在每次关闭之后,以及至少约每两年一次,在停堆换料时进行"。电厂在每次大修中会多次开、关设备舱门,设备舱门双密封圈属于"非能动"设备,是否有必要每次关闭后都进行密封性试验。本文针对每个换料大修的仅存最后一次关闭设备舱门后执行安全壳设备舱门密封试验的可行性进行了详细的安全分析,并结合EDF及美国西屋核电机组的安全壳设备舱门密封性试验执行情况,对CPR1000机组安全壳设备舱门密封性试验周期给出合理的建议。     

某核电厂LOCA下预应力混凝土安全壳响应规律初探

核电厂LOCA发生后,预应力混凝土安全壳结构内温度场分布具有明显的非线性特征,但现行的混凝土安全壳设计规范未对LOCA下温度和应力的组合作用提出具体的计算方法。基于用ANSYS程序建立的包含预应力钢束的混凝土安全壳结构的有限元模型,本文计算了LOCA下不同时刻安全壳壳壁内的温度场分布,并与理论值进行了比较,验证了计算模型的正确性。初步分析了高温、高压作用下安全壳结构变形的规律,总结了混凝土温度效应和预应力系统的作用,可为安全壳结构设计提供参考。     

小型堆安全壳抑压系统优化分析

LOCA后安全壳内压力迅速升高,特别是自由体积较小的小型堆安全壳,为避免安全壳压力在LOCA后短期内快速升高,需在安全壳内配置抑压系统。本文通过采用GOTHIC程序对有抑压系统的安全壳进行建模并对不同抑压系统配置方案下LOCA后的安全壳热工响应进行敏感性分析,得到了有抑压水池系统的安全壳容量论证方法及抑压系统最优配置方案。分析表明：抑压水池能显著降低安全壳内的压力,不同抑压水池模块配置下安全壳内的压力差异较大,在设计过程中需针对安全壳设计方案进行优化配置。     

Optimization Analysis on Pressure Suppression System of Small Reactor Containment

The containment pressure rises rapidly after LOCA, especially for the small reactors containment with very small free capacity, in order to avoid the rapid rise of containment pressure in the short term after LOCA, a pressure suppression system should be arranged in the containment. In this paper, the GOTHIC program was used to model the containment with pressure suppression system, and sensitivity analysis was carried out on the thermal response of containment after LOCA under different configuration schemes of pressure suppression system, the demonstration method of containment capacity with pressure suppression pool system and the optimal scheme were obtained. The analysis results show that the pressure suppression pool can significantly reduce the pressure in the containment, the pressure in the containment varies greatly under different configurations of pressure suppression pool modules, and the optimal configuration should be carried out for the containment design scheme in the design process.     

AP1000安全壳子隔间压力响应分析

用TMD程序建立了AP1000核电厂安全壳子隔间73节点模型,选取3种典型的破口尺寸和类型,计算了不同位置破口导致的子隔间压力响应。同时分析了程序模型和输入参数对结果的影响,得到极限工况计算结果,并识别出安全壳隔间薄弱环节。结果表明,增大薄弱节点的流通面积可明显降低隔间最大压差,提高安全裕量。     

关于压水堆安全壳功能设计审评的相关问题的探讨

本文针对压水堆核电厂安全壳功能设计中的分析方法、保守假设以及相应的安全要求等方面在审评中发现的一些问题进行了进一步探讨,以确保计算得到的事故后安全壳峰值压力是保守的,保证事故后安全壳的完整性。     

基于ANSYS的核电厂安全壳结构非线性有限元分析

对核电厂预应力混凝土安全壳结构进行了内压作用下的非线性有限元分析.详细介绍了ANSYS中的混凝土单元SOLID65及混凝土材料的本构关系,并对非线性求解过程中影响收敛的因素进行了分析;同时,以福清核电厂5、6号机组内层安全壳为工程实例进行有限元计算.结果表明,15 m至30 m标高范围内的径向位移大于其他高度的径向位移,标高25 m左右径向位移最大;内压加至0.42MPa,模型结构仍处于受压状态,满足使用要求.分析表明,福清核电厂5、6号机组安全壳结构在设计内压作用下是安全的,可为安全壳整体性试验提供参考.     

冷凝水收集装置对非能动安全壳热量导出系统影响试验研究

非能动安全壳热量导出系统（PCS）作为三代核电厂重要的安全系统,用于事故后安全壳的非能动冷却。利用大型安全壳综合试验装置,可开展安全壳内复杂的热工水力现象与安全系统之间耦合行为的研究。本文利用大型安全壳综合试验装置开展了PCS换热器冷凝水收集装置对PCS排热影响及收集率试验。结果表明,在工况范围内,换热器下方安装冷凝水收集装置对PCS的换热能力没有明显的不利影响,且其收集率较高。     

Experiment Research on Effect of Condensate Collection Device in Passive Containment Heat Removal System

Passive containment heat removal system (PCS) is an important passive safety system of three-generation nuclear power plants for containment cooling. Using the large-scale containment integrated test device, the coupling behavior research between complex containment thermal hydraulic phenomenon and safety system can be carried out. The effect of condensate collection device on the heat rejection of PCS and the collection rate test were introduced using the containment integrated test device. The test results show that the condensate collection device installed under the heat exchanger has no obvious adverse effect on the heat exchange capacity of PCS in the research condition of this paper, and the collection rate is high.     

Integrity Test of Multi-Stage Design Packages of Radioactive Wastes under Deepsea Condition

For sea disposal of the low-level radioactive wastes, high hydrostatic pressure tests on the full size (200 l) multi-stage type packages were carried out in a pressure vessel. Using the data obtained, ingress of water through leak path was simulated by a computer analysis.

In order to confirm the above results, a demonstration test on integrity of the package in deepsea (5,000 m depth) was carried out at 90 miles off Nojimazaki, Chiba-ken (143° 10°E, 33°507°) by hanging the package down to 5,000 m depth. In these tests, no appreciable damage of the packages was observed which could give rise to controversy in safety.