核电厂小支管的模态与振动响应分析

随着核电机组运行年限的增加,小支管的振动疲劳缺陷变得越来越突出,给核电厂的安全、经济运行带来了威胁。因此,为了保障核电厂的安全运行,需要对敏感管的约束结构进行改造和优化。本文以国内某核电厂小支管为研究对象,通过现场实测与理论分析相结合的手段,获得了小支管的模态特性,结合现场实测数据,用谱分析的方法计算得到小支管在运行工况下的振动响应,计算结果表明,该小支管疲劳应力超过了疲劳许用交变应力,即该小支管为敏感管。通过本文的计算分析,不仅准确地判断出了敏感管,更为后续小支管的约束结构改造和优化提供了理论依据。     

两环路核电厂试验支管振动疲劳研究

针对国内二代改进型的两环路核电厂试验用支管中存在的振动疲劳问题,文章提出了一种确定疲劳振动的测量和计算分析方法,并运用该方法对国内某两环路核电厂小支管进行了工况分析、振动测量和最大有效振动速度计算,同时采用结构力学有限元程序ANSYS软件对小支管的振动疲劳应力进行了分析。结果表明,该方法能够很好地诊断出小支管中存在的第一类敏感管和第二类敏感管,从而为判断在两环路核电厂试验中支管是否为敏感管提供了理论依据。     

反应堆GGR系统辅助管系稳态振动评估与振动疲劳寿命分析

根据美国机械工程师标准(ASME-OM-S/G2000)规范及法国电力公司(EDF)标准振动评估方法,提出一套用于核电站小支管振动评估及振动疲劳寿命分析的方法,应用该方法对国内某核电站汽轮机润滑顶轴盘车(GGR)系统的辅助小支管振动问题进行评估研究,并计算了小支管系统的允许有效速度.根据振动速度的测量和计算结果进行敏感性评估;采用响应谱计算方法对管座处的应力水平进行计算,并与允许振动交变应力进行比较;采用瞬态动力学方法对管座处的应力时程响应进行计算,根据Miners线性损伤累积模型对管座的振动疲劳寿命进行评估.结果表明谱响应计算得到的振动交变应力幅值高于评估准则的振动交变应力允许值,该管线属于振动敏感管线;而通过瞬态振动寿命计算得到稳态振动疲劳寿命远远高于设计寿命,有较大的安全裕量.     

核电厂小支管振动初始筛选原则与应用举例

根据国内外核电厂运行经验,在高振动条件下小支管（管径小于2英寸的连接支管）与母管连接处的焊缝容易疲劳失效,增大管内的放射性液体泄漏风险。岭澳核电厂十年定期安全审查（PSR）项目对反应堆冷却剂系统的一些辅助系统和专设安全系统的小支管振动疲劳情况进行普查,对振动过高的小支管进行了安全评估,对未通过评估的小支管采取相应的减振措施,以确保核电厂的安全运行。本文在调研分析主要核电国家初始筛选标准的基础上,确定了PSR项目的初始筛选原则,并举例介绍其应用。     

核电厂小支管振动评定方法与减振技术研究

根据ASME OM-S/G-2007 Part3,借鉴国内外核电厂在小支管振动评定方法与减振技术方面的反馈,本文系统地介绍了核电厂小支管振动的评定方法:振动位移评定、振动速度评定和振动交变应力评定。然后以岭澳核电厂L1ASG952VD所在小支管为研究对象,进行振动评定和减振技术研究,提出了优选减振措施和其他减振措施。这些评定方法和减振技术可为小支管的振动处理提供参考。     

核电厂小支管裂纹泄漏原因分析和改造

采取试验与理论分析相结合的方法,分析诊断了核电厂安全壳喷淋系统小支管裂纹泄漏的根本原因,确定根本原因是主管道上的节流孔板设计不合理导致了小支管振动疲劳失效。设计多级节流孔板代替单级节流孔板,改造方案实施后,小支管振动大幅度降低,消除了影响核电机组安全运行的缺陷。     

核电厂小支管焊缝失效原因分析

根据国内外核电厂运行经验反馈,小支管在高振动、应力腐蚀等原因的影响易造成与母管连接处的焊缝失效,发生管内液体泄漏、管内压力降低等风险,进而可能影响机组运行。本文以某核电一回路流量负压腔根阀前焊缝缺陷处理为例,通过对焊缝裂纹观察、金相组织、成分、应力等方面进行分析,得出小支管焊缝失效的主要原因,并提出改进建议,为其他核电厂小支管焊缝失效原因分析及处理提供参考。     

某核电厂低压安注泵小流量管线振动原因研究

由于小支管振动超标的敏感管问题是困扰所有核电站的难题。国内外投入了大量的人力和物力来解决敏感管问题。分析判断振动原因是解决敏感管问题的首要因素。本文用综合的技术手段对某核电厂安注系统低压安注泵小流量管线中的敏感管振动原因进行了分析研究。通过在管线上布置加速度计进行现场振动实测获得了管线的振动分布,通过振动加速度的时程的RMS值分布获得了节流孔板后方是振动最大的位置,通过对节流孔板后方的加速度进行频谱分析初步判断为节流孔板过分节流导致通过孔板的流体汽化而出现了汽蚀现象。通过对节流孔板的理论分析获得了节流孔板前后的压差并与阻塞压差进行比较进一步验证了节流孔板的过分节流现象。最后用CFD进行了三维流场分析获得了整个管线的详细流场分布,并得到了经过节流孔板后出现了流场中低于流体饱和蒸汽压的区域,该区域是流体汽化区。通过综合的手段最后确定导致该小流量管线振动高的主要原因是节流孔板的汽蚀。本文所用的方法对其他具有类似的振动现象的振动原因分析具有借鉴的意义。     

核电厂反应堆冷却剂小支管泄漏的分析与改进

核电厂压力边界的泄漏事件属于重要的安全运行事件,如何应对和处理是核电厂安全管理控制的重点。本文针对秦山核电厂300 MW核电机组压力边界的延伸支管上一个泄漏点的处理,结合机组工艺参数的演变,分析了查找泄漏点的思路和原则,以及对核电厂类似泄漏发生后的应对和处理;同时,根据根本原因分析的方法,结合美国机械工程师协会(ASME)规范的要求,分析了处理该问题的方案、依据和要点,并从设计方面和电厂日常在役检查方面提出了后续的改进建议,特别是在保证核电厂安全性的基础上,如何有效地管理小支管,提出了具体的方法,这对于现有国内外核电厂在压力边界小支管方面的管理,具有良好的借鉴应用价值。     

核电厂仪表管道振动疲劳耐久性能改进研究

针对役前及初始运行期间核电厂出现较多的仪表管道振动疲劳断裂问题,设计了两套不同规格及焊接方式的、端部带有集中质量的悬臂管道试验件。对试验件开展了宽带随机耐久试验,分析了试样振动交变应力幅、频率响应特征及疲劳寿命,结果表明,通过采取增大管道外径和壁厚、改变焊接形式等措施,能够显著改进结构低频共振、试样振动疲劳寿命分散性较大等问题,显著提升管道结构的振动疲劳耐久性能。