“华龙一号”严重事故下快速卸压管道流道畅通性研究

核电厂严重事故下,管道与设备将经历极端高温、高压的情况,快速卸压管道作为严重事故下卸压的唯一途径,保证其流道畅通性至关重要,为此,开展“华龙一号”严重事故下快速卸压管道流道畅通性研究。对严重事故下快速卸压管道和稳压器进行传热分析,得到了管道和稳压器的温度变化情况。采用弹性分析的方法模拟了快速卸压管道在严重事故下的变形过程,得到了温度与变形的关系。建立三维模型,引入材料非线性,开展了快速卸压管道弹簧支架和阻尼器位置模拟研究,获取了严重事故下管道弹簧支架与阻尼器所处的状态。针对温度高于450℃的情况,分析了高温蠕变对管道完整性的影响。选取快速卸压管道上变形最大的10个位置开展了管道截面剩余面积研究,得到了严重事故下快速卸压管道最小剩余面积比以及管道最小流通面积。研究结果表明,“华龙一号”严重事故下快速卸压管道流道仍然能保证畅通性,“华龙一号”快速卸压管道能保证反应堆堆芯不会发生熔化。     

海上浮动核电站管道系统摇摆载荷分析

巨大的海上风暴会使海上浮动核电站产生剧烈的摇摆,在对海上浮动核电站核反应堆管道系统进行力学分析时,必须考虑摇摆载荷。采用载荷系数法,在专用管道计算分析软件PIPESTRESS上,取虚拟节点的载荷系数,计算出了在摇摆作用下管道所承受的载荷;同时,采用ANSYS软件的谐响应分析功能,计算出了在摇摆作用下管道系统的稳态响应,并对载荷系数法计算出来的弯矩和谐响应法计算出来的弯矩进行了对比分析。分析结果表明,载荷系数法计算出来的结果具有较大的保守性。对于管道应力超出限值的节点,通过用该节点处实际坐标的载荷系数,重新计算该节点的摇摆载荷,可以降低不少保守性。     

核级高能管道系统优化分析

对全新布置的高能管道系统进行力学分析时,初始布置管道的力学分析结果往往不能满足规范和相关规定的要求,需对管道系统的布置(管道走向、支承位置和功能)进行调整。力学分析结果满足要求后,还需确认管道布置所需的空间是否可行,为得到相对合理的管道布置方案,需反复进行调整和协调。介绍一种尽可能减少管道调整和协调次数的优化分析方法,并以实例介绍该方法的应用过程。通过对实例的力学分析,详细讲述高能管道的力学分析过程、特殊应力指数的计算方法和计算结果评定。结果表明,该优化分析方法可提高管道系统布置优化的效率,是一种实用有效的方法。     

反应堆压力容器密封分析方法及应用

反应堆压力容器是主回路冷却剂压力边界屏障的一个重要设备,它具有高温、高压、高放射性的特点,对其进行密封分析是其设计过程中很重要的一环.为了验证红沿河核电工程中压力容器结构设计的密封性,采用基于Ansys软件的三维耦合热弹塑性接触密封分析技术,对红沿河核电工程的压力容器密封结构在正常与扰动工况下的密封性能进行了计算,结果表明其在正常与扰动工况下满足密封要求.     

智能优化算法在华龙一号核级管道布置优化中的应用

华龙一号(HPR1000)作为三代核电堆型,与二代改迚型核电机组相比有很大改迚。这些改迚对管道力学分析和布置优化提出了更高要求,管道在地震载荷下的应力、阀门地震加速度、预埋板评价等成为管道力学分析评价的制约因素,初始的布置往往不满足力学评价要求。迚行HPR1000核级管道力学分析时,开发了基于遗传算法的智能优化程序,并对管道上支撑的位置、支撑功能、管道局部走向等变量迚行优化,快速得到满足所有力学评价要求的布置方案,大幅提高了管道力学分析和布置优化的效率。     

反应堆压力容器强度可靠性分析

应用ANSYS有限元程序,采用蒙特卡洛法中的直接抽样法和拉丁方抽样法、响应面法中的中心指数设计抽样法和Box-Behnken矩阵抽样法完成反应堆压力容器强度可靠性分析,给出指定输入条件下压力容器强度的可靠度。结果表明,对压力容器母材可靠度的影响程度由大到小依次为内压、母材许用应力和母材弹性模量;对主螺栓可靠度的影响程度由大到小依次为螺栓材料许用应力、螺栓预紧力和内压。