堆芯补水箱地震易损性分析

发布时间：2021-10-29 02:54

　　本文采用有限元软件ANSYS建立AP1000核电站堆芯补水箱（CMT）三维有限元模型,通过模态分析获得其结构特征,采用时程分析法较为真实地模拟CMT地震下响应。通过地震易损性数学模型,对CMT的各项易损性参数进行分析,获得了其抗震能力中值A_m、随机性标准差β_R以及不确定性标准差β_U,计算出其高置信度低失效概率（HCLPF）值。结果表明:CMT的HCLPF值明显高于设计安全停堆地震强度0.3g,说明其具有较高的抗震能力,且HCLPF值略高于采用确定论方法得到的值。对易损性参量误差敏感性分析发现β_R取值变化对CMT的条件失效概率和HCLPF值影响较小,可简化部分随机性误差的考虑,使得易损性分析更简洁。 

【文章来源】：原子能科学技术. 2020,54(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

楼层谱(a)和加速度时程(b)

CMT上封头顶部为进口接管孔,接冷管段的压力平衡管线,下封头底部为出口接管,与压力管线容器直接注入管线相连。在容器底部安装着将容器静载荷及动载荷传递至地基处的8个支撑柱,均布于下封头上;每个支撑柱由支撑柱及底板组成,支撑柱焊接在下封头上[11]。CMT失效,即当需向RCS提供流量时,CMT无法提供足够补水。图3为地震情况下CMT支撑柱所受最大应力强度分布云图,从图3可看出,造成CMT失效的大应力强度主要分布在支撑柱与箱体焊接处,因此其失效可考虑为脆性失效,地震条件下楼层晃动,CMT支撑柱与箱体焊接处断裂,CMT侧翻,CMT出口接管处发生变形或破裂,无法及时向RCS提供足够流量。3.2 容量因子FC

根据上述对响应因子的分析计算,可得CMT在韧性失效下的中值安全因子为6.07,对应的不确定性与随机性对数标准差分别为βU=0.31、βR=0.37。AP1000核电站的SSE强度为0.3g,则其抗震能力中值Am= 1.82g,由式(4)可得HCLPF值为0.59g。图4为CMT的易损性曲线。从图4可看出,其具有较强的抗震能力,在SSE强度0.3g下,其失效概率近似为0,由于均值曲线的标准差大于中值曲线标准差,使均值曲线具有更大不确定性,曲线更平坦,从而分布范围更广。3.6 敏感性分析

【参考文献】：
期刊论文
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[2]核电厂地震易损性分析模型研究[J]. 付陟玮,张东辉,张春明,王喆,郑继业.  原子能科学技术. 2013(10)
[3]核电厂构筑物和设备高置信度低失效概率抗震能力值的计算方法[J]. 蔡逢春,叶献辉,刘文进.  核动力工程. 2013(S1)
[4]AP1000三代核电堆芯补水箱支撑柱焊接变形控制工艺[J]. 程嘉伟,江才林,王天雄.  上海电气技术. 2013(02)
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本文编号：3463823