核电站高能管道破裂防护措施与分析

发布时间：2021-04-12 18:22

　　分布广泛的高能管道是民用核电厂运行的基本保障，其防破裂措施也是民用核安全的关注重点。高能管道破裂防护措施，根据其阶段性特点，可以分为事前防护、事中防护和事后防护。事前防护包括管系设计、管道材料的选用、其制造工艺控制、安装质量控制等；事中防护包括支吊架承载、阻尼器抗震及基于管道压力分析、在线监测（ISI，In ServiceInspection）、断裂力学分析等的破前漏（LBB，Leak before break）分析技术；事后防护则包括防甩装置的动作、管道更换或修复等。其中，作为事中防护的LBB分析技术和作为事后防护的防甩装置，由于同是高能管道破裂的防护措施，而产生了关联。在事后防护措施中，防甩装置的应用是基于严重管道双端断裂（DEGBs，Double-endGuillotine Breaks）的，而通常认为发生DEGBs的概率非常小，所以人们对防甩装置的作用产生怀疑。特别是随着LBB分析技术的快速发展，设计者已经考虑减少或取消防甩装置，因为他们认为只要事前、事中控制做到位，事后的措施就能省略。本文的分析研究就是对上述问题进行探讨，借助SWOT（Strength优势，Weakness劣... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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2、结构分析为了更加全面的解释如何选定限制元件的材料、尺寸以及数量，以保证假想高能管道破裂时，它能够吸收管道移动（或者甩击）的能量。通过图 3-3 作详细描述。第一幅描述正常情况下防甩装置的正视图，与管道（为简化模型，本文不考虑保温层）之间有一定的空隙；第二幅描述防甩装置箍住移动的管道的情形，U 型螺杆与垫板由于吸收甩击管道的能量而受压或受拉，其中垫板主要是分散应力，并避免管道与 U 型螺杆直接摩擦，垫板两端弯成圆形包住管道以限制管道的反弹；第三幅描述的是防甩装置承受移动管道的变形的侧视图。由几个防甩组成的成套的管道防甩装置将管道甩击的能量沿管道轴向分布开来，环绕管道表面的垫板也承受一定的载荷分布。采用几个防甩限制模块组成的防甩装置比简单的多元件组合有更小的尺寸和重量，花费更少，同时制造、安装和更换设备更加容易处理，而且模块化还能够使每个防甩限制元件的能量吸收能力更加突出并保持在一个可调整地合适范围内。

16图 3-4 防甩装置限制管道移动示意图当移动的管道使限制单元的偏离超过 D1+ D2这个有效位移后，它将出现塑性屈服，或是受拉，或是受压，目的是吸收移动管道的能量。根据应力-应变曲线或限制元件的偏离属性，被拉伸的限制单元将对管道产生一个反作用力 Fr。图 3-4 第二幅描述了限制单元偏离有效位移的位移 D3（定义为工作偏差）。通过分析相互关系能够揭示在管道甩击载荷下的限制单元的运动（轨迹）。首先，假设在 U 型螺杆移动了 D3，其两边分别为S1和 S2，通常这两个长度是不一样。(为了方便说明，我们用一个简单的模型来表述采用销轴连接 U 型螺杆的两端螺杆，该两个螺杆固定在销轴在，位置不变）。我们用一个

【参考文献】：
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本文编号：3133760