核電蒸汽發(fā)生器傳熱管磨損可靠性研究.pdf

1、隨著核電裝機容量的不斷增加，核承壓設備的可靠性和安全性顯得越來越重要。蒸汽發(fā)生器作為核電廠的主要承壓部件之一，結(jié)構(gòu)復雜、傳熱管數(shù)量大，在核電廠壽期內(nèi)易發(fā)生傳熱管破裂。而傳熱管與支撐板或防振條間因流致振動造成的磨損是其破裂的主要失效機制之一。因此，研究核電蒸汽發(fā)生器流致振動，防止傳熱管磨損破裂，對核電安全及可靠性有十分重要的意義。
　　目前，國內(nèi)外學者對蒸汽發(fā)生器傳熱管的流致振動現(xiàn)象進行了大量的研究，也有大量學者和研究機構(gòu)對傳熱管的

2、磨損失效進行了試驗分析，但對于由流致振動引起的傳熱管磨損失效的可靠性研究較少。本文對蒸汽發(fā)生器傳熱管由流體誘導引起的振動進行模擬分析，并根據(jù)Archard公式計算磨損量，利用磨損傷痕計算傳熱管的實用時間，對由流致振動引起的傳熱管磨損失效進行可靠性分析。本文的主要工作和成果如下：
　　(1)針對磨損系數(shù)的不確定性開展統(tǒng)計分析。收集整理磨損系數(shù)數(shù)據(jù)，采用威布爾分布模型，利用矩估計方法和貝葉斯估計得到了其分布參數(shù)。提出了基于貝葉斯的參數(shù)

3、估計方法，更能反映樣本數(shù)據(jù)分布。
　　(2)對傳熱管流致振動開展了初步研究。計算漩渦脫落頻率、傳熱管固有頻率和流體臨界流速，采用ANSYS對不同彎管半徑傳熱管進行了模態(tài)分析，得到傳熱管的模態(tài)振型與固有頻率。分析結(jié)果表明彎管半徑越大，對應的振型頻率越小，越易受到外界激勵作用，產(chǎn)生振動。分析結(jié)果亦可為磨損載荷提供必要輸入。
　　(3)根據(jù)Archard公式分析不同磨損傷痕類型下傳熱管的剩余壁厚，預測不同磨損工作率下傳熱管的可用壽