蒸汽发生器传热管胀管区旋转涡流探头检查技术研究

蒸汽发生器传热管是反应堆一回路屏障最薄弱的部分,其完整性是核安全的重要保障。从国内部分蒸汽发生器运行的实际情况来看,胀管过渡段可能存在点蚀及应力腐蚀裂纹等缺陷,并且已经发现传热管胀管区存在泄漏的情况。为了更有效和可靠地检测出胀管过渡区出现的缺陷,我们开展了旋转涡流探头检验技术研究,制作相应的MRPC探头,进行涡流方法试验,改进和完善MRPC探头并形成传热管胀管区旋转涡流探头检查技术,并成功应用于各蒸汽发生器的役前和在役检测。     

压水堆核电厂蒸汽发生器传热管的降质问题

核电厂蒸汽发生器传热管的降质将影响到核电厂一回路边界的完整性。通过对蒸汽发生器传热管的降质模式进行分析，并对在役传热管无损检测技术应用以及寿命预测的介绍，从而针对产生的传热管降质的原因，采取相应的防护措施，确保蒸汽发生器传热管的安全运行。     

核电厂蒸汽发生器运行维护的措施

蒸汽发生器是核电站的重要设备之一,通过对蒸汽发生器运行性能、结构特性降解表现形式以及影响因素的分析,结合国内外核电领域的研究成果和运行经验,描述了在役蒸汽发生器在功率运行期间水化学管理,换料大修停用期间二次侧泥渣冲洗、内部构件检查、保养等方面需采取的维护措施;进行蒸汽发生器结构完整性评估,以降低蒸汽发生器传热管破损风险,保障蒸汽发生器结构的完整性。     

蒸汽发生器检测技术的发展

以前的蒸汽发生器检测系统通常由多个独立的模块组成,相互间的控制与通讯连接往往需要大量的电缆与适配器。采用的检查方法是单频涡流仪与BOBB IN探头,这对体积性缺陷有很高的检测率。但是传热管上不断发现的其他形式的缺陷对其完整性造成了很大影响,甚至可能影响到电站的可靠性、功率以及经济效益。在越来越严厉的电站规范要求和确保公众与环境的安全的前提下,旧系统的检测能力难以满足规范要求。为了能够快速检出这些多样化缺陷,对其进行定量、定性解释,并满足辐射防护原则的要求,由先进探头技术和基于高速计算机与远程通信系统平台的多用途仪器构成的检测系统在近10年得到了很大的发展。整个检测系统的智能化与集成度越来越高,使蒸汽发生器检测质量更高,速度更快,经济效益也更高。     

美国压水堆核电厂蒸汽发生器传热管完整性要求探析

核电厂蒸汽发生器传热管的完整性对反应堆的安全运行至关重要.为了确保传热管的完整性,美国核管理委员会采用了基于性能的监管机制.此外还补充了一些规定性要求.该机制认为,传热管的材料根据美国目前使用的管材和热处理工艺共有三种组合,监督要求取决于所用材料的类型.本文概述了确保蒸汽发生器传热管完整性的监管机制,重点介绍了蒸汽发生...     

高温气冷堆蒸汽发生器换热管电磁超声导波检测方法研究

高温气冷堆蒸汽发生器螺旋换热管是压力边界相对薄弱的部分,若出现降质破损,可能引起放射性介质泄漏并造成堆芯损伤。针对该类换热管由于管路复杂缺乏无损检测方法的现状,提出了适用于高温气冷堆蒸汽发生器复杂结构换热管的电磁超声导波检测方法,开发了专用电磁超声导波检测仪及检测探头,建立了1∶1的高温气冷堆蒸汽发生器换热管全尺寸模拟体试验平台,开展了灵敏度测试优化试验及换热管全长缺陷检测试验。试验结果表明,该电磁超声导波检测方法能够有效解决高温气冷堆蒸汽发生器换热管在役无损检测难题,所开发的电磁超声导波检测仪和检测探头能够在单点位置实现换热管长距离全覆盖检测,可有效识别模拟体上换热管异种钢焊缝薄弱处与远端约60.2 m处截面损伤率为16.8%的刻槽缺陷,验证了高温气冷堆蒸汽发生器换热管电磁超声导波在役检测的可行性。     

基于TMR传感器阵列的蒸汽发生器换热管检测探头设计

文中设计了一种用于核电站蒸汽发生器换热管检测的涡流探头,该探头使用高分辨率、高灵敏度的隧道效应磁阻(TMR)传感器阵列对涡流电流产生的磁场成像,通过分析磁场图像数据,来快速准确地定位换热管中存在的缺陷。文中建立了基于压缩磁矢势方程的有限元仿真模型,来模拟缺陷检测的物理过程;研制并测试了由磁场激励线圈、TMR传感器阵列和数据采集系统组成的实验探头,对带有缺陷的换热管样品(Inconel 690)进行了检测,观察传感器输出的电压信号变化即可直观的反应出被测样品的缺陷情况。     

核电站蒸汽发生器传热管机械堵管工艺评定

堵管是核电站蒸汽发生器传热管破损的主要维修方法.根据ASME B&PVC规范,介绍了核电站蒸汽发生器机械堵管工艺评定的相关要求,如水压试验、热态循环试验等,并举例介绍了具体的评定过程,供核电站蒸汽发生器堵管工具设计、制造及维修单位参考.     

含均匀减薄缺陷传热管的爆破压力预测研究

蒸汽发生器传热管微振磨损等体积型缺陷是导致其承压能力降低而破裂的主要原因.本文针对含均匀减薄缺陷Inconel690蒸汽发生器传热管的极限承载能力进行了研究.通过液压爆破实验获得了含缺陷传热管的爆破压力,确定了缺陷尺寸对传热管爆破压力的影响规律;采用数值模拟方法对含缺陷传热管的爆破压力进行了预测,在此基础上建立了爆破压力的预测公式.将预测公式与已有工程方法进行对比,结果表明该公式是合理且保守的.     

蒸汽发生器单根传热管振动特性试验和分析

掌握蒸汽发生器单根传热管的振动特性是开展管束区流致振动分析评价的基础,针对某型蒸汽发生器,选取弯管半径最大的局部单根传热管,通过试验方法研究传热管管内外附加水质量、管内压力、防振条支撑间隙以及防振条支撑位置传热管正常磨损等因素对振动特性的影响,并通过试验结果与分析结果进行对比,论证设计间隙情况下分析模型和边界条件的合理性。研究结果表明,附加水质量会造成传热管频率降低,管内压力和传热管正常磨损不会影响传热管振动特性,连续两个防振条支撑点间隙大于0.13 mm会造成传热管弯管区开始出现支撑失效,处于设计名义间隙内的传热管在防振条位置的边界条件可以近似简化为简支。     

基于ANSYS的蒸汽发生器机械堵管接触分析

为了分析蒸汽发生器传热管维修时机械堵管过程中的堵头材料受力与形变,研究堵头滑块滑动距离对套筒与传热管的径向膨胀及接触压力的影响,验证堵头结构参数设计的合理性,借助有限元软件ANSYS接触分析工具,模拟实际堵管过程中堵头滑块、堵头套筒与传热管及管板的接触情形,得到接触区域的径向位移与接触压力随时间变化图像。经仿真分析,证明堵头结构及堵管工艺设计合理,接触分析为堵管物理实验的开展与我国蒸汽发生器传热管堵管技术的开发奠定了基础。     

核电蒸汽发生器传热管/管板接头传热管内壁的焊接残余应力分布

采用自行搭建的管道内壁残余应力测试平台,通过切割法测得核电蒸汽发生器传热管/管板接头传热管内壁的焊接残余应力,结合有限元模拟,研究了传热管内壁焊接残余应力的分布规律。结果表明:试验测得传热管/管板接头中传热管内壁近焊缝处的轴向和周向残余应力均为拉应力,随着距焊缝中心线距离的增加,残余拉应力减小并变为压应力,在距离焊缝中心线12mm处,残余压应力最大,在距离焊缝中心线21mm处残余应力减小至焊前初始应力;传热管内壁焊接残余应力分布的模拟结果和试验结果基本吻合,该有限元模型可以准确模拟核电蒸汽发生器传热管/管板接头传热管内壁焊接残余应力的分布规律。     

蒸汽发生器传热管导热系数的测量研究

蒸汽发生器传热管的导热系数是热工分析的重要输入参数之一,该导热系数很难通过理论计算或常规的试验装置直接获得。运用一维稳态导热的原理,针对传热管导热系数的测量,设计了一种圆管法导热系数测量装置。误差分析表明,该测量装置的精度控制在0.5%以内,满足工程的要求。利用该测量装置对4种蒸汽发生器用管进行测试,形成每种传热管导热系数随温度变化的拟合公式,通过该公式可求得每种合金管在使用温度范围的任意温度点的导热系数,为蒸汽发生器传热计算提供可靠的参数。     

二回路钠表的预维与优化

某重水核电厂二回路取样系统主要是用来监测凝汽器传热管和蒸汽发生器传热管的完整性,由于钠离子在小孔内或缝隙处发生浓集会对传热管造成腐蚀,当发生凝汽器钛管泄漏时,必须迅速判断并隔离发生钛管泄漏的凝汽器水室,故钠表准确性对机组安全运行具有重要意义.通过对钠表的原理进行介绍,结合钠表在重水堆核电厂的应用情况,提出预防性维修和输...     

核级Incoloy 800合金传热管胀接残余应力试验研究

Incoloy 800合金具有良好的耐腐蚀性能,被用作核电站蒸汽发生器传热管。试验分析了机械胀接工艺对φ22 mm×1. 3 mm核级Incoloy 800合金传热管残余应力的影响,结果表明,管子胀接区域残余应力最大,过渡区域次之,未胀接区域最小;胀接和过渡区域轴向残余应力大于环向残余应力;残余应力随管子胀接变形量的增加而增大。该研究可为蒸汽发生器胀接工艺优化以及胀接接头的可靠性分析提供参考。     

传热管内壁涡流磁信号的研究分析

非能动余热排出热交换器是AP1000核电站特有的设备,按照美国西屋公司设计规范要求,其C型换热管在制造厂水压试验后、役前和在役检测时进行全管范围的内涡流检测,进而对整个换热管的质量状况进行评估。基于涡流检测技术,介绍了传热管内壁磁信号的特征,通过理论分析、试验验证和产品验证,最终将管子轧制产生的磁信号与真实的内壁缺陷及附着在管子内壁的金属异物产生的磁信号进行区分。     

沉浸式发生器与喷淋式发生器的性能试验

一、前言在溴化锂吸收式制冷机中,就目前所知,发生器有喷淋式、沉浸式两种结构。在一般情况下,以蒸汽为动力源的溴化锂吸收式制冷机的发生器普遍采用沉浸式结构,传热管完全浸泡在溴化锂溶液中,这主要是由于以蒸汽为动力源时,热流密度大,传热面与溶液泡点之间     

蒸汽发生器堵头设计与堵管研究

堵管是核电站蒸汽发生器传热管破损的主要维修方法。调研并设计了堵头的结构，利用有限元软件ANSYS仿真分析了堵管过程，进行了堵管试验，并对被堵的传热管进行了密封性和力学性能检验。试验结果表明，堵头的结构设计合理，堵管通过了RCC—M规定的性能测试。     

核电蒸汽发生器管板液压胀接压痕问题的分析

液压胀接技术是核电蒸汽发生器管子和管板接头采用的关键制造工艺。介绍了液压胀接的原理,针对核电蒸汽发生器管板液压胀接后传热管内壁产生的压痕问题,进行了原因分析,并结合工程经验制订了改进措施,包括改进胀管器,改进胀接止环,对支撑圈使用控制,进行胀接过程控制。     

蒸汽发生器传热管流弹失稳计算

蒸汽发生器管束一旦出现流弹失稳现象,可以在很短的时间内破坏传热管的完整性,影响核电站安全。因此,在设计蒸汽发生器时要预测与防止传热管流弹失稳现象。通过有限元软件ANSYS的梁单元建立传热管模型,进行模态分析并提取相关结果;然后将模态分析的结果代入MATLAB计算传热管流弹不稳定率并和专用软件进行对比。该方法计算结果与专用软件吻合,且分析表明套筒开口区与弯管区流速对流弹不稳定率影响较大;管子高频时不易发生流弹失稳现象。