反應堆一回路閘閥的中法蘭密封性能研究.pdf

1、閘閥是反應堆一回路中的重要設備，在核電和船用核動力裝置中的應用非常廣泛。反應堆一回路處于高溫、高壓和有輻射的惡劣工作環(huán)境中，受各因素的影響，閘閥的中法蘭密封副極易因材料屬性改變造成應力松弛而導致泄漏事故。因此，對閘閥的中法蘭密封副采取合理的優(yōu)化措施避免泄漏事故的發(fā)生是當前核工業(yè)行業(yè)一個重要的研究方向。
　　本文從無墊片法蘭密封結(jié)構(gòu)的預緊方式和預緊力大小來開展核用閥門的密封性能研究，基于應變電測和彈性交互作用原理，提出了法蘭螺栓的最

2、佳預緊方案;進行廠測實驗，以廠測實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，驗證了有限元分析結(jié)果的正確性;通過穩(wěn)態(tài)熱力學和瞬態(tài)熱力學的分析，確定了保證中法蘭密封性能所需預緊力的范圍。論文的主要工作如下:
　　(1)概述了法蘭密封研究的現(xiàn)狀，介紹了影響法蘭密封的幾種因素，針對閘閥中法蘭所處高溫高壓環(huán)境，結(jié)合近年來國內(nèi)外法蘭密封常采取的措施，確定以預緊力和預緊方案為主要影響因素來研究改善中法蘭的密封性能。
　　(2)搭建螺栓預緊實驗臺，基于應變電測原理和彈

3、性交互作用原理對無墊片中法蘭樣件進行了三種不同方案的預緊實驗，對比三種方案的實驗數(shù)據(jù)，確定了中法蘭預緊的最佳方案。
　　(3)對中法蘭實驗樣機進行了廠測實驗，測量不同扭矩預緊下的螺栓應力和工作壓力下的應力變化，為評定有限元結(jié)果的正確性提供實驗基礎。
　　(4)基于ANSYS有限元分析，根據(jù)理論計算的螺栓預緊力進行穩(wěn)態(tài)熱分析和穩(wěn)態(tài)耦合場分析，驗證在穩(wěn)定工作狀態(tài)下理論預緊力是否可以保證法蘭的密封性能，確定溫度對密封性能的影響。<