蒸汽发生器一次侧水室封头管嘴堵板设计研究

发布时间：2020-07-02 00:42

【摘要】：蒸汽发生器一次侧水室封头管嘴堵板是核电站在在役检修过程中必不可少的一种专用检修工具。在停堆换料时,通过在蒸汽发生器的进口和出口管嘴安装管嘴堵板将蒸汽发生器水室封头与换料水池隔离以允许蒸汽发生器的检修工作与反应堆的换料工作同时进行。本论文以研发出满足三代非能动核电使用要求的蒸汽发生器一次侧水室封头管嘴堵板为目标。通过对于现役电厂的调查研究、功能分析总结归纳出管嘴堵板的性能要求。管嘴堵板主要由金属支撑板、密封气囊组成。管嘴堵板的承压能力主要依靠金属支撑板来实现,需要保证其承压能力。管嘴堵板主要依靠水室封头管嘴与金属支撑板间密封气囊的形变来实现其密封功能。本论文通过设备的材料选型及三维建模完成金属支撑板的设计工作。并采用有限元对几种不同结构的金属支撑板在承压情况下的应力及变形情况进行了比较分析。通过比较有限元分析结果选取了较优方案。在保证金属支撑板承压能力的基础上有效降低了设备的整体质量。通过材料的选型及结构优化设计完成了多道密封相组合形式气囊的设计工作,通过工艺设计对于气囊成型过程中可能存在的问题进行了优化设计,提高了密封气囊的性能。在完成样机的设计及制造后,通过一系列验证性试验对管嘴堵板性能进行了验证,以确保所研发出蒸汽发生器管嘴堵板功能性和可靠性。本论文综合考虑了设备的可靠性、工程的经济性以及检修工作便捷性等要求,所研发的蒸汽发生器一次侧水室封头管嘴堵板可直接应用于我国第三代核电项目,相关试验情况也可为其他电站的蒸汽发生器管嘴堵板的设计改进提供参考。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TL353.13;TM623
【图文】：

回路图,反应堆冷却剂,回路,反应堆冷却系统

反应堆冷却剂回路[1]

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图 2 秦山 I 期堵板Fig.2 The Nozzle Dam of Qinshan Nuclear Power Station I(2) 秦山 II 期秦山II期采用的是美国Scientec公司生产的堵板。整套堵板包括密封胶控制单元等部分组成。密封胶碗分为干密封和湿密封两道密封，两道密封之监测的环室，堵板安装底部设有 8 个插紧销，通过操作插销将堵板与蒸汽发道口相连接，安装完毕后其能够承受约 0.1MPa 的水压。堵板通过管束与外单元相连，堵板设有泄漏监测和低压报警等功能。秦山 II 期堵板见图 3。

【参考文献】