核電廠主蒸汽隔離閥疲勞壽命分析及監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、主蒸汽隔離閥是壓水堆核電站二回路關(guān)鍵設(shè)備之一，其主要功能是在主蒸汽管線發(fā)生破裂事故時進行主蒸汽隔離，防止事故進一步惡化。國內(nèi)某核電廠主蒸汽隔離閥在正常運行中出現(xiàn)噪聲和振動偏大的現(xiàn)象，而且在之后的大修期間，通過設(shè)備解體發(fā)現(xiàn)隔離閥閘板和安全閥閥內(nèi)構(gòu)件出現(xiàn)不同程度的損傷。主蒸汽隔離閥造成的振動和噪聲偏大直接影響到主蒸汽管道、主蒸汽隔離閥以及主蒸汽安全閥的安全使用。因此，對主蒸汽隔離閥疲勞分析及壽命監(jiān)測系統(tǒng)研究對保證核電廠安全具有十分重要的意義

2、。
　　本文基于ASME核電廠運行與維修規(guī)范(ASME OM-S/G2000 PART3)，提出了改進型的振動應(yīng)力以及振動疲勞壽命評估方法，并對主蒸汽隔離閥管系進行振動應(yīng)力評估以及振動疲勞壽命評估。分析結(jié)果表明，管系結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)分析計算得到的振動交變應(yīng)力大于規(guī)范中的允許值，進一步用頻域法對振動疲勞壽命評估結(jié)果表明，管系振動疲勞壽命高于設(shè)計壽命，有一定的安全裕量。
　　另一方面，本文利用有限元接觸法對閘板和導(dǎo)向條進行非線性接觸

3、分析，計算得到閘板和導(dǎo)向條的接觸壓力和滑移量以及危險截面的應(yīng)力以及應(yīng)變值。本文提出采用臨界面SWT法計算微動裂紋擴展方向以及預(yù)測微動疲勞壽命，計算及分析結(jié)果表明，微動疲勞裂紋萌生位置為閘板與導(dǎo)向條接觸邊緣位置。微動疲勞壽命預(yù)測結(jié)果表明在最大載荷下，對主蒸汽隔離閥運行留有較大安全裕量。
　　基于LabVIEW虛擬儀器軟件設(shè)計了主蒸汽隔離閥疲勞壽命監(jiān)測系統(tǒng)，仿真分析表明該系統(tǒng)能夠?qū)χ髡羝綦x閥疲勞壽命進行實時和離線監(jiān)測，并具有采樣誤差