典型高温熔盐承压设备设计的关键问题研究

发布时间：2020-05-13 02:14

【摘要】：熔盐堆是第四代先进反应堆中的重要堆型。由于熔盐承压设备运行在高温、腐蚀介质环境中,其结构的合理设计是设备安全运行的重要保障。以极限载荷分析法、弹塑性分析法为代表的先进方法已被纳入到多个国际压力容器规范中,而国内的研究还缺乏相应的高温结构工程设计案例。同时,熔盐堆设备的蠕变失效也是重要的失效模式,针对该模式的强度分析也是结构设计需要考虑的内容。基于此,本论文以典型高温熔盐承压设备为研究对象,研究极限载荷、弹塑性分析应用于高温承压设备的结构设计,并进一步开展了结构的参数化分析。同时,根据应变设计准则,对高温设备进行蠕变强度考核,评价其高温变形是否满足强度要求。本文的主要研究内容及结论如下：(1)开展了熔盐设备用承压材料N06625的高温拉伸实验研究,获得了该材料的弹塑性本构关系,为后续弹塑性分析等提供实验数据；通过查阅文献,明确了该材料在工作温度下蠕变本构方程的材料参数。(2)引入极限载荷分析和弹塑性分析等先进设计方法,对熔盐承压设备进行结构设计,并与常规设计所得到的设计结果进行比较。结果表明：采用极限载荷分析和弹塑性分析能够有效地降低壳体的壁厚。(3)基于极限载荷分析和弹塑性分析,讨论了接管分布位置、接管厚度、封头开孔大小以及接管开孔方式等参数,对结构极限载荷(塑性垮塌载荷)的影响进行了系统研究,确定了各因素对设计结果的影响。(4)基于应变设计准则,利用应变线性化的方法考核熔盐承压设备的蠕变强度。结果表明：10万小时下结构的薄膜应变小于1%的临界值,薄膜+弯曲应变小于2%的临界值,局部应变小于5%的临界值;且薄膜应变的演化速率大于薄膜+弯曲应变的演化速率。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TL426

【参考文献】

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本文编号：2661206