第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共7页300MWe压水堆核电厂主设备力学分析和相关搜索:,,,,300MWe压水堆核电厂主设备力学分析和研究:从设计到寿命管理姚伟达贺寅彪窦一康谢永诚张明梁星筠(上海核工程研究设计院,200233)摘要:秦山核电厂(秦山一期)是中国第一座自行设计,建造和运行管理的300MWe压水堆核电厂.上海核工程研究设计院作为秦山核电厂的总体设计单位,于上世纪70年代初开展大量设计,研究和开发工作,解决设计,建造和运行中遇到的各类工程问题,其中反应堆结构力学是确保核电厂主设备安全可靠运行重要的预测与仿真手段之一.本文概要地介绍反应堆结构力学在核电厂设计,建造,调试和运行等不同阶段,在设备的安全性和可靠性评估及老化,寿命评估方面所扮演的角色.本文主要内容涵盖核蒸汽供应系统主设备的分析法设计,安全分析相关的力学问题,承压设备的一些特殊问题(快速断裂的防止,密封分析及试验验证等),流致振动的试验研究,设备的抗震鉴定,设备的失效诊断及原因分析,振动鉴定和诊断技术,承压设备的在线监测技术,缺陷评估方法,核电厂主设备的老化与寿命评估方法等.关键词:核电厂主设备反应堆结构力学分析和试验第2页共7页第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共7页1引言中国于上世纪70年代初启动核电厂建造项目,由于当时特殊的国际环境条件,与那些已经掌握先进核电技术的发达国家的技术交流甚少.在经过多年的堆型选择问题论证后,于1982年决定在浙江海盐建造300MWe压水堆核电厂原型堆,经过多年的艰苦工作,从设计,设备采购,设备制造,土建和安装到调试和安全评审,1991年12月15日,秦山核电厂作为中国大陆第一座核电厂终于投入运行,迎来了中国和平利用核能的新纪元.如今,中国大陆已有9座核电机组投入运行,总装机容量为6800MWe.作为在中国最早从事核电研发的上海核工程研究设计院(上海核工院),在完成秦山一期项目后,又成功将具有自主知识产权的中国核电出口到国外,为巴基斯坦建造恰希玛一期300MWe核电厂,该电厂以秦山一期作为参考电厂,其抗震要求高于秦山一期,2000年恰希玛一期核电厂也成功投入运行.随着秦山核电厂和恰希玛核电厂(恰希玛一期)的相继投运,上海核工院继续为其提供技术支持.最近上海核工院又承接了恰希玛二期的核电设计项目,该项目为恰希玛一期的姐妹堆,但采用了最新的法规规范,在设计技术上提出更高的要求.自主开发的1000MWe压水堆核电厂CNP1000项目也正在进行中.--1中国的核电研发从核电厂设计到在役电厂的安全可靠性地维护,反应堆结构力学始终扮演着重要的角色.本文概要地介绍反应堆结构力学在核电厂设计,建造,调试和运行等不同阶段,在设备的安全性和可靠性评估及老化,寿命评估方面所扮演的角色.本文主要内容涵盖核蒸汽供应系统主设备的分析法设计,安全分析相关的力学问题,承压设备的一些特殊问题(快速断裂的防止,密封分析及试验验证等),流致振动的试验研究,设备的抗震鉴定,设备的失效诊断及原因分析,振动鉴定和诊断技术,承压设备的在线监测技术,缺陷评估方法,核电厂主设备的老化与寿命评估方法等.2300MWe核电厂开发中反应堆结构力学所涉及的主要方面2.1分析法设计上海核工院在开展秦山一期项目研究,开发的初期,中国的核安全法规尚未建立,主要参照美国的核安全法规,规范和标准,如美国联邦法规核能卷10CFR50,美国核管会的管理导则R.G系列,美国机械工程学会锅炉与压力容器规范ASME等.根据规范要求,对于一回路的主设备(包括反应堆压力容器,堆内构件,控制棒驱动机构,稳压器,蒸汽发生器和主泵等)均需要采用以详细应力分析,载荷组合和应力评定为基础的分析法设计的方法进行设计.在上世纪70年代和80年代,虽然有限元分析在工程界已逐步推广使用,但限于当时的软,硬件条件,一些复杂的结构还不得不依靠模型试验来获知其准确的应力分布,例如,当时上海核工院开展了反应堆压力容器1:10模型三维光弹试验研究[1],并在此基础上,于上世纪70年代末完成了反应堆压力容器进口接管的三维有限元分析[2],这是三维有限元首次在中国核工程中的成功应用,在当时条件下,需要克服许多软硬件方面的困难.在上世纪90...
