楔形自紧密封的试验研究

本文论述了楔形自紧密封的工作原理和设计准则,介绍了冷态和热态试验的主要结果,最后对这一密封结构进行了综合的分析和评价。作者认为,楔形自紧密封有着良好的密封性能,在核动力工程中的应用是成功的,通过进一步的试验研究,这种密封结构将能在核工程中获得较广泛的应用。     

秦山核电厂主系统的降温降压试验

本文主要叙述了秦山核电厂主系统从热态运行工况向冷态运行工况过渡的试验，并对试验中应注意和经试验需改进之处作了描述。     

300MW核电站反应堆压力容器密封性能综合研究

概述了根据调研确定的300MW核电站反应堆压力容器密封性能综合研究的总体构思,给出了密封分析程序系统的建立与试验校核的主要研究结果,叙述了密封元件的研制和测试以及热态密封试验与热分析。据此,论述了秦山电站核容器的密封性能,提出了容器类型和密封判据等分类概念,说明了两个观点,即密封变形分析应作为容器总体应力分析的基础及瞬 态密封分析中,热-接触耦合的要点在于确立螺栓温度滞后产生的螺栓载荷热增量,阐述了对密封机理的认识,最后对水压试验的热当量等作了讨论。     

秦山核电厂蒸汽发生器排污系统试验

本文概括介绍秦山核电厂蒸汽发生器排污系统冷、热态性能试验,描述了试验目的、试验条件、试验项目、试验方法以及试验过程中出现的问题和解决方法。提供了系统冷、热态性能试验的大量试验数据,关对试验结果进行了综合分析和评价。     

核容器瞬态密封分析程序系统TSAP(I)

本文给出反应堆压力容器瞬态密封分析系统的第一、二阶段结果,即冷态密封分析程序和瞬态热分析程序,两部分的耦合即组成最终的瞬态密封分析系统。     

300MW核电站反应堆压力容器密封性能综合研究

概述了根据调研确定的300MW核电站反应堆压力容器密封性能综合研究的总体构思,给出了密封分析程序系统的建立与试验校核的主要研究结果,叙述了密封元件的研制和测试以及热态密封试验与热分析。据此,论述了秦山电站核容器的密封性能,提出了容器类型和密封判据等分类概念,说明了两个观点,即密封变形分析应作为客器总体应力分析的基础及瞬态密封分析中,热-接触耦合的要点在于确定螺栓温度滞后产生的螺栓载荷热增量,阐述了对密封机理的认识,最后对水压试验的热当量等作了讨论。     

安全棒系统试验样机冷、热态性能试验研究

安全棒系统是空间核反应堆的关键设备之一,它具有结构紧凑、传动精度高、与反应堆容器连接接口多、工作温度高等特点。通过采用全尺寸的安全棒系统试验样机,确定了冷、热态性能试验方案,设计了专用的试验装置开展冷、热态性能试验。试验结果表明,安全棒系统试验样机运行正常,性能达到设计要求,为试验样机的抗震试验提供了条件,也为安全棒系统后续设计及试验装置的改进提供了参考依据。     

稳压器安全阀泄漏原因分析

针对稳压器安全阀在使用现场试验时出现的泄漏问题开展专项研究,全面展开包括拆检、零部件外观和关键尺寸检查、初步原因分析、原因分析结果排查、同轴度检测、释放阀对比试验、零部件更换、冷态密封性试验和热态试验的工作,找出安全阀故障的主要原因,制定和实施相应的改进措施对4台稳压器安全阀进行修复。试验结果表明,找出的故障主要原因准确,制定的改进措施得当。改进后产品出厂的检验和试验表明,稳压器安全阀的质量已得到根本改善,全面提高了产品的可靠性。     

秦山核电厂汽水分离再热系统调试及投运

本文简要地介绍了秦山核电厂300MW汽轮发电机组汽水分离再热器(MSR)系统及其监控(再热温度控制器——RTC_5)系统的调试、投运等。RTC_5系统的调试主要包括MSR系统与RTC_5系统间的输入、输出接口检查试验和自动控制模式试验。在完成手动控制试验后,进行了机组冷态启动、热态启动、线性运行、基本负荷和低负荷运行、机组解列、MSR切除、热电偶故障/恢复以及显示方式等自动控制模式试验,并确认都正常以后作MSR系统投运试验,且提出投运的注意事项及简要程序。从机组负荷在50%额定功率运行时的参数可以看出MSR系统的去湿和再热效果是很显著的。     

稳压器人孔楔形石墨密封结构设计与验证

对适用于稳压器人孔密封的结构方案进行分析,研究密封垫材料的功能性参数,利用数值分析手段对密封结构进行初步分析。在上述基础上,开展了楔形石墨密封结构1:1热态性能考核验证试验。试验结果表明,该密封结构在经历100次冷热循环试验考核后无泄漏,拆装过程简便。热态试验验证了该型密封结构具有工程应用可行性。     

压水堆核容器密封分析(英文)

本文作为核容器密封性能综合研究中心课题之一,给出容器密封分析基本方程及程序系统。经多种试验校核证实程序可信。根据多个容器分析计算,提出了就密封性能而言的压力容器类型概念,这对容器设计选定合宜预紧系数、保证密封并改善主螺栓疲劳性能有重要意义。     

Cyclic and transient thermal loading of the HDR reactor pressure vessel with respect to crack initiation and crack propagation

In a series of thermal loading tests at the HDR reactor pressure vessel – thermal stratification, cyclic thermal shock and pressurized thermal shock – the methods applied in safety analysis had to become qualified by a continuous intercomparison of calculated results and experimental data. Above all the complex boundary conditions of the HDR-tests offer a close approximation to the original components, so that they provide a real assessment of the transferability.The results of the thermal mixing tests indicated that during cold water inflow into the RPV longitudinal strains build up in the cylindrical wall which dominate over that in circumferential direction.During the cyclic thermal fatigue tests incipient crack formation in the cladding as well as the behaviour of crack propagation in the cladding and in the base material was analyzed.In the pressurized thermal shock tests, the nozzle region and the cylinder wall in the incipient crack condition were loaded by long cooling streaks. Even in the aggravated loading condition as the result of a routed cold water streak no remarkable indications of crack growth were noticed.In both cases, cyclic and pressurized thermal shock loading, the expected crack propagation was overpredicted by the fracture mechanical methods used.The non-destructive examination methods used were able to locate all of the cracks but they mostly overpredicted the actual crack depth.     

Three-dimensional transient sealing analysis of the bolted flange connections of reactor pressure vessel

The failure of sealing system of the bolt flange connections is the primary failure mode of the nuclear reactor pressure vessel (RPV). For the safety and integrity of RPV, it is important to predict the sealing behaviour of the bolt flange connections under various loading conditions. Based on the finite element (FE) method for coupled thermal elastoplastic contact problems, a three-dimensional (3D) transient sealing analysis program of nuclear reactor pressure vessels is developed with the consideration of the non-linearity from both surface and material, transient heat transfer and multiple coupled effects. A contact correction approach is proposed to simulate the loading of the bolt connection under the condition of pre-stressing. An automatic pre-processing program is developed for FE modelling of RPVs. Using these programs, a 1:4 scaled model of a 300 MW RPV is analyzed under the loading conditions including pre-stressing, pressurization, heating and cooling. The computational results obtained are in a good agreement with the data of experimental tests. These programs are also successfully used in analyzing the full-scale model of the RPV in a nuclear power plant.     

PTS瞬态流动与换热数值模拟研究

为了研究压水堆因“直接安注”冷水注入压力容器下降环腔而导致的承压热冲击（PTS）热工水力问题,基于1:10比例模型,应用计算流体力学软件FLUENT5.4进行了紊流流动换热的数值模拟分析,同时进行了常压瞬态传热实验研究。针对下降环腔折算流速0.5 m/s,安注流速10m/s的典型工况,研究了安注水开启后下降环腔内的瞬态流动换热特性,数值模拟与实验结果吻合良好。考察了压力容器安注接管出口区环形焊缝区及堆芯段筒体中子强辐照区所承受的热冲击状况,基于稳态流动研究了下降环腔内流体混合特性及流动机理,为热冲击分析提供参考。     

核容器法兰密封系统密封性能数值分析

一文提出了一种用于反应堆压力容器法兰密封系统密封分析的瞬态耦合热弹塑性接触有限元分析新方法，编制了完整的瞬态密封分析程序系统。并已成功地用于工程实际问题的分析，和实验结果吻合良好。     

基于威斯康辛冷凝试验本体的结构改进及分析

先进压水堆(APWR)是第三代核电技术的代表堆型之一,它采用了非能动安全系统,提高了安全性能。非能动安全壳冷却系统(PCCS)主要利用蒸汽的冷凝来带走安全壳内的热量。本文主要介绍了威斯康辛大学进行的冷凝试验的试验本体结构,应用ANSYS软件对其结构进行了应力分析,并在现有结构的基础上对外部加强筋布置进行了一定的改进和优化。通过计算和比较可以看出,经过改进后的加强筋布置,不仅满足原有的试验要求,结构布置合理,更提高了试验本体的承压能力,使其能够满足更高试验压力的需要。     

T型管热混合温度波动特性研究

在反应堆发生失水事故(LOCA)时,一回路系统压力降低,产生大量蒸汽,堆芯应急冷却系统(ECCS)启动后,安注水注入冷腿后在T型管处与蒸汽发生热混合,温度会出现明显波动,同时伴随有一定的回流。本文以T型管中冷热流体混合为研究对象,开展了安注过冷水与冷腿中的饱和蒸汽热混合实验。研究内容主要为过冷水与饱和蒸汽在水平T型管发生热混合之后的水跃和回流现象,基于动量分析的方法,分析了不同流型对热混合后温度分布的影响,提出了两相流动量比关系式用于分析T型管内温度波动特性。     

抗热冲击稳压器双锥密封结构设计优化研究

通过开展稳压器双锥密封结构温度分布仿真、密封性能分析,获得了密封结构的温度分布和密封面接触应力随时间变化的规律,结合试验现象,确认了温度骤变带来的热冲击是双锥密封结构泄漏的诱因。为提高该密封结构对温度变化的适应性,提出了一种双锥密封结构的抗热冲击技术,即:将一种结构简单且便于安装的抗热冲击屏蔽应用于双锥密封结构,以提高其抗热冲击能力。计算结果表明,该技术有效降低了稳压器双锥密封结构承受的热冲击,对抑制人孔密封处的泄漏效果明显,提高了密封结构的可靠性。      

Thermal transient and the temperature profile in a HELICA mock-up simulated by a new finite element homogenous model

This paper deals with a numerical approach for simulating the thermal and mechanical behaviour of pebble beds used as breeder and neutron multiplier in breeding blanket of nuclear fusion reactor. The model of the pebble beds is based on the results of a theoretical and experimental research activity performed by the Authors on ceramic pebble beds (lithium ortosilicate and lithium metatitanate). The results of this activity permitted to determine the effective thermal conductivity of the beds, versus the temperature and the axial pressure and to implement a homogenous model of pebble bed in a FEM code.This paper illustrates an application of the implemented model, considering pebble beds under several cycles of heating and cooling. The examined geometry corresponds to the HELICA mock-up tested by ENEA in the research centre Brasimone. The experimental tests performed on HELICA have been used as a benchmark problem in order to assess the different approaches for simulating pebble beds. In this paper, the simulations performed with two-dimensional models are illustrated. Moreover the numerical results are compared with the experimental ones. Finally, a discussion on results obtained by other authors involved in the benchmark is reported.     

反应堆压力容器法兰面沟槽尺寸参数对其金属O形环密封性能的影响

基于二维轴对称非线性弹塑性模型,对反应堆压力容器(RPV)用Inconel 718合金O形环进行了有限元分析,在试验验证的基础上探讨了筒体法兰面安装沟槽深度、沟槽间隙等关键参数对密封性能的影响。结果表明：镀银层对O形环的变形行为无实质影响,在进行有限元分析时可忽略镀银层;沟槽深度和沟槽间隙是影响O形环密封性能的关键参数,所涉及的RPV用金属O形环的最佳有效沟槽深度在(11±0.25) mm范围内、沟槽间隙取0.6 mm左右为宜。此外,O形环的安装和制造要求均极为苛刻,为保证O形环与沟槽间距的均匀性应严格控制好制造和安装等工序尺寸参数,从而提高密封性能。