有效應(yīng)力圖法在壓水堆核電站管道熱棘輪分析上的應(yīng)用

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1、有效應(yīng)力圖法在壓水堆核電站管道熱棘輪分析上的應(yīng)用王明毓，劉震順。湯鳳(深圳中廣核工程設(shè)計(jì)有限公司，廣東深圳518057)摘要：熱棘輪分析是核電管道設(shè)計(jì)中重要的分析內(nèi)容，壓水堆(PWR)核電站一般基于Bree圖對(duì)管道熱棘輪效應(yīng)進(jìn)行了規(guī)定，但當(dāng)管道受到很大的熱沖擊載荷時(shí)往往不能夠滿足此要求，需要進(jìn)一步對(duì)管道棘輪安定性進(jìn)一步分析。詳細(xì)分析了RCC—M規(guī)范對(duì)于管道漸進(jìn)性變形破壞的要求和工程上可行的評(píng)定準(zhǔn)則，并采用基于材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效應(yīng)力圖法對(duì)穩(wěn)壓器排放管進(jìn)行了熱棘輪安定性分析，分析結(jié)果表明，在500次循環(huán)熱沖擊載荷作

2、用下產(chǎn)生的熱棘輪變形不會(huì)對(duì)管道的可運(yùn)行性產(chǎn)生影響，累積變形對(duì)塑性穩(wěn)定性邊界的影響在有限范圍內(nèi)，管道依然滿足RCC—M規(guī)范要求。基于試驗(yàn)的有效應(yīng)力圖法使用簡(jiǎn)單，非常適合工程設(shè)計(jì)應(yīng)用，可用于PWR核電站管道熱棘輪分析。關(guān)鍵詞：熱棘輪分析；有效應(yīng)力圖法；RCC—M中圖分類號(hào)：TH49；TL35；0344．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1001-4837(2016)O1—0057-05doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2016．01．010ApplicationofEficiencyDiagramR

3、uleonPWRPowerStationPipeThermalRatchetingAnalysisWANGMing—yu，LIUZhen—shun，TANGFeng(ChinaNuclearPowerDesignCo．，Ltd．(Shenzhen)，Shenzhen518057，China)Abstract：Thermalratchetinganalysisisanimportantpartofnuclearpowerstationpipedesign，whichisprescribedbasedontheBr

4、eediagraminPWRpowerstation．Butusuallyitcan"tbemeetwhenthepipesubjectedlargethermalshockandneedtoafurtheranalysis．TherequisitionofRCC—Mcodeontheca—mulativedeformationdamageandfeasibleengineercriterionisdiscussedinthispaper．Thethermalratch—etingstabilizationof

5、atypicalpressuriserdischargelineisanalyzedthroughtheeficiencydiagramrulefromthematerialexperimentdata．Itisrepresentedthattheaffectionofthermalratchetingdeformationonpipeoperationissmallunder500timescyclethermalshock，thecumulativedeformationisinalimitbound，SO

6、thepipeisstillmeettheRCC—Mcode．Theeficiencydiagramrulebasedonthematerialex-perimentdataisasimplemethodwhichissuitableintheengineerdesignandcouldbeusedinthermalratchetinganalysisofthePWRpowerstation．Keywords：thermalratchetinganalysis；efficiencydiagramrule；RCC

7、—M·57·有效應(yīng)力圖法在壓水堆核電站管道熱棘輪分析上的應(yīng)用圖1中：0引言一百70"=丁，s為刀屜Jl出服強(qiáng)度棘輪效應(yīng)是指金屬材料和結(jié)構(gòu)承受一個(gè)一次區(qū)域E一純彈性狀態(tài)，f，+：以下載荷并疊加循環(huán)載荷時(shí)所產(chǎn)生的漸進(jìn)變形，它是區(qū)域S一外表面屈服，幾次循環(huán)后安定43核電管道工程設(shè)計(jì)中需要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。區(qū)域S：一內(nèi)表面屈服，幾次循環(huán)后安定}5．建立在核電設(shè)計(jì)規(guī)范基礎(chǔ)上的壓力管道設(shè)計(jì)均需區(qū)域P_一塑性區(qū)，幾次循環(huán)后有反復(fù)的塑性要進(jìn)行棘輪效應(yīng)分析，如美國(guó)的鍋爐與壓力容器變形，無(wú)明顯變形增長(zhǎng)，低周疲勞控規(guī)范ASME(第

8、Ⅲ卷和第Ⅷ卷第二分冊(cè))?、德國(guó)制區(qū)的核島安全標(biāo)準(zhǔn)KTAj、法國(guó)的壓水堆機(jī)械設(shè)備區(qū)域尺一應(yīng)變遞增區(qū)、外壁出現(xiàn)塑性變形積設(shè)計(jì)和建造標(biāo)準(zhǔn)RCC—M和快中子反應(yīng)堆機(jī)械累設(shè)備設(shè)計(jì)和建造標(biāo)準(zhǔn)RCC—MR_4及歐盟的非直區(qū)域R一內(nèi)、外壁出現(xiàn)塑性變形積累，不允接火壓力容器規(guī)范EN13445—3Es]。許區(qū)域?yàn)槌吆蚏：在簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的棘輪極限評(píng)估方面，一些學(xué)者RCC—M規(guī)范B3653．7節(jié)基于Bree圖給出