核电站主管道防甩击新型限制件研发与分析

发布时间：2024-02-15 23:52

　　在设计核电站时,必须对主管道作假想性的破裂分析,为了防止管道破裂后的甩击对核电站的关键设施、系统以及相应的土建结构造成无法挽回的损伤,必须设置甩击限制件限制破裂后管道的甩动。由于西方发达国家长期垄断着核电站的建设市场,我国使用的甩击限制件主要依靠进口。研究新型的甩击限制件,对实现我国核电站自主建设,保障核电站的安全,减小核电站建设费用,都具有重要的意义。空心微珠/1199Al复合材料是一种具有高强度、高吸能能力的缓冲吸能材料。利用这种泡沫铝制作成填充管结构,其承载、吸能能力进一步提高,可以用于作为核电站主管道的甩击限制件。此外,鼓型橡胶护舷是一种空心的橡胶圈结构,在压缩时由于发生鼓型变形而具有良好的吸能能力。因此,橡胶圈结构具有作为新型主管道甩击限制件的潜力。本文采用简化分析与数值模拟的方法,对新型甩击限制件进行设计和分析。本文的主要研究内容如下:(1)基于ABAQUS有限元分析软件建立泡沫铝填充管以及橡胶圈有限元模型,模拟轴向压缩试验。数值模拟结果与试验结果以及有限元理论吻合较好,验证了有限元模型的可靠性。(2)通过对比不同径厚比、截面形状、套管材料与加载速率对泡沫铝填充管吸能效率的...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1某核电机组的主蒸汽管道核电站中必须假想的破口位置有[1]

技术限制件进行设计前，必须对管道甩击问题部分，首先是根据管道的运行状态确定最式；然后是根据管道内水及水蒸气的状态再对破裂后的管道进行简化，对管道的甩运动过程以及甩击限制件的受力和变形。行选型，甩击限制件种类不同，对应了不制件，防甩击效果也不一样。题是任何管系，或者管系中的任一管道....

图1-2管道破裂类型[1]

由于核电站管道破裂是由细微的裂纹逐渐发展起来的，仅用强来判断管道的断裂位置显得过于粗糙，不足以发现管道可能发生破裂的因此Orowan与Irwin在经典Griffith[5]理论上发展起来的现代断力学裂理作为判定管道破裂的方法。由于断裂力学理论仅讨论了理想、简单的管情况，....

图1-4压缩型防甩击限制件

尽管耗能、吸能结构的种类繁多，但是适合于管道防甩的类型却屈指可数。柔性限制件按照变形吸能方式可以分为压缩性和拉伸型两种。（1）压缩型。此类型限制件主要限制管道向核电厂土建结构方向的甩击目前已研制的压缩型限制件有H型限制件，如图1-4（a）所示。H型限制件要通过带销孔的圆柱....

图1-5U型箍甩击限制件综上所述，对主蒸汽、主给水管道的防甩措施如果不采用柔性的防甩击限

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文形大，便于安装和拆卸检修，是目前平[24]根据运动学公式对管道发生环向U型箍最大甩击力的计算公式，给核电U型箍作为目前应用最广泛的甩击限：第一，U型箍通过钢棒的塑性拉伸止甩动时变形过大，在对管道变形大足；第二，单根钢棒的承载力有限，U钢棒同....

本文编号：3900456