AP1000反应堆压力容器三维有限元分析及材料优化

发布时间：2020-05-10 09:10

【摘要】：核电是一种安全、经济、清洁的替代能源。随着世界各国对能源需要量的急剧增加,核电已成为重要的能源工业。近几十年来,世界各国建造了许多核电站,约有二十七个国家和地区拥有核电站。建成并已运行的核电站达423座。目前世界各国正在兴建的核电站有10座,拟建的核电站73座,加上已运行的423座,共有569座。估计到2000年核电站将占世界总发电量的45%左右。核电发展水平代表了一个国家和平利用核能和科技创新水平的能力。虽然我国核电占总发电量的比重不高,但是在建和规划的核电规模是世界上最大的。我国在发展核电产业的过程中以引进法国和美国的技术为主,核电设备和技术的国产化水平还不高,关键设备和重点环节的技术能力还需要进一步提升,否则将影响我国核电事业整体实力的形成,制约其标准化、产业化、规模化的发展。反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel)是放置核反应堆堆芯并承受巨大运行压力的密闭容器,也称反应堆压力壳。在压水反应堆核电站中,在RPV内部放置堆芯、堆芯支承结构、控制棒及直接与堆芯连接的其他部件是关系到反应堆安全和寿命的重要部件。本文通过相关数据,应用ANSYS软件对RPV上封头、筒体、接口、主螺栓等疲劳系数较大的点进行力学、热学研究。通过应力云图找出危险点,对其进行应力强度极大值和极小值的校核,检验设计阶段预测危险点与所评定部位是否一致,验证RPV整体的可靠性。由于压水堆的RPV长期工作在高温(约为350℃)高压(约为17MPa)下运行,并承受中子和Y射线辐照。材料应具有合适的强度、韧性及尽可能低的脆性转变温度(TNDT),在反应堆辐照条件下应具有良好的抗辐照脆化敏感性,具有良好的可焊接性和冷热加工性。在工作温度下具有最大的组织稳定性,足够的大截面淬透性和厚断面组织性能均匀性。合理的经济性。本文通过： (1)合金元素对RPV辐照性能影响。 (2)钢中杂质元素对辐照性能的影响。 (3)生产工艺对辐照性能的影响。 这三方面的研究,归结出几点减少辐照效应的措施。最后用两维中子输送格林方法来进行验算和分析中子辐照对RPV的损伤,认为国产A508-3钢是符合要求的。
【图文】：

2.1反应堆压力容器的结构反应堆压力容器是一个圆柱形的筒体(见图2-1 )[12]， ‘g彮P辰幼砬騿-}0成底-个嘛庿±部。，

本文编号：2657074