核电厂稳压器下封头电加热元件安装区开孔补强计算

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 核电厂稳压器下封头电加热元件安 装区开孔补强计算 【摘 要】压水堆核电厂稳压器 下封头通常需要开 70-90 个布置较为密 集的电加热元件安装孔。本文采用 RCC-M 和 -01 两种压水堆核能 设备强度计算标准对某核电工程稳压器 下封头电加热元件安装区进行补强计算。 经计算，采用两种标准对下封头电加热 元件安装区域开孔补强计算均满足相应 标准要求。 中国论文网 /8/view-12936534.htm 【关键词】稳压器；开孔补强； 多开孔；RCC-M 中图分类号： TM623 文献标识 码： A 文章编号： 2095- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 2457（2018）04-0137-002 Nuclear power plant voltage regulator under the head of electric heating elements Installation area opening reinforcement calculation LU Jia LI Huan-ming DENG Feng LI Dong-hui HU Yu TIAN Ya-jing （Key Laboratory of Nuclear Reactor System Design Technology， Chengdu 610000， China） 【Abstract】The pressure head of PWR nuclear power plant usually needs to open 70-90 electric heating element mounting holes which are more densely arranged. In this paper， RCC-M and - -01 two kinds of pressurized water reactor nuclear equipment strength calculation standard of a nuclear power project under the header heating element mounting area reinforcement calculation. After calculation， two kinds of standards -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 are used to meet the corresponding standard requirements for the reinforcement calculation of openings in the installation area of the lower header electric heating element. 【Key words】Regulator； Open hole reinforcement； More openings； RCC-M 0 引言 稳压器是压水堆核电厂反应堆冷 却剂系统的主要设备之一。功能是通过 稳压器内的喷雾头和电加热元件联合配 合来补偿一回路冷却水温度变化引起回 路水容积的变化或调节一回路冷却剂的 工作压力，以防止一回路系统设备由于 压力过高而损坏或由于压力过低造成堆 内冷却剂产生容积沸腾而引起燃料棒过 热烧毁的事故1。 稳压器下封头上垂直安装着 7090 根电加热元件，安装方式是电加 热元件套管垂直冷装在下封头的电加热 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 元件孔中，电加热元件与电加热元件套 管焊接。因此，稳压器下封头通常需要 垂直开 7090 个贯穿孔，并且这些孔 在下封头较为密集布置。稳压器作为核 一级设备，各部分基本尺寸的初步确定 基于可靠的强度计算。目前，国内核一 级设备设计一般是基于压水堆核岛机械 设备设计和建造规则2（RCC-M ）和 ASME3第 III 卷，而 RCC-M 和 ASME 第 III 卷标准对于核一级设备开孔补强 计算基本相同。俄罗斯原子能部制定的 核堆船用核蒸汽发生装置管道和设 备强度计算标准4（-01）同样 可用于压水堆核设备的补强计算。本文 采用 RCC-M、-01 标准对某核电 工程稳压器下封头电加热元件安装区进 行强度计算，研究它们关于电加热元件 区域的补强计算。 1 结构参数 设计压力，p=17.13MPa 电加热元件安装孔直径， d=32mm； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 下封头内径，R=1195mm； 下封头计算壁厚，=59mm； 下封头名义壁厚，T=90mm； 附加余量，C=0mm； 设计温度下材料许用应力值， =183MPa； 各电加热元件安装孔示意图如图 1 所示。 2 强度计算 2.1 按 RCC-M 标准计算 根据 RCC-M B3332 的规定，凸 形封头上开孔不需补强须同时满足 RCC-M B3332.1 中的 a） 、b） 、c ）三个 条件。对于该结构的电加热元件安装孔， 距离最近的两个孔之见的中心距为 109.30mm，因此在直径为 2.5（820mm）内，开孔个数多于 2，并 且不满足开孔直径之和不超过 0.25（82mm） 。因此，下封头电加热元 件安装区域的开孔至少不满足 RCC-M B3332.1 a）的要求，需要进行补强计算。 以下分别按照单个开孔和多个开孔的补 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 强计算： 2.1.1 单个开孔进行开孔补强计 算 开孔所需要的补强总面积， Ar=dF； 沿下封头表面的补强圆柱半径界 限，LA=max （d，+T+tn） ； 2/3 补强面积应位于补强圆柱半 径极限， LA ，2/3=max（+0.5，+） ； 实际补强面积，A=2（LA-） （T- ） ； 其中，F 为补强修正系数，按 RCC-M 要求，此处 F=1；tn 为接管名 义壁厚，此结构中为 0。 经计算， Ar=1888mm2，LA=106mm，LA ，2/3=1 80mm，A=5580mm2。计算结果表面， Ar 2.1.2 多个开孔进行补强计算 RCC-M ZA400 f）要求一个开孔 补强面积不能作为另一个开孔的补强面 积。由电加热元件安装孔在下封头上分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 布情况（即各开孔之间的间距，见图 1）可知，相邻开孔最小间距 dN=109.3mm。而单个开孔补强计算的 补强圆柱半径界限 LA=106mm，显然 2LA=212mmdN，所以相邻开孔的补强 限制均互相重叠。因此，考虑相邻开孔 所需的最小补强边界。 最小补强边界通过开孔所需的最 小补强面积来确定，即，最小补强边界， L=+ 经计算，L=46.5mm，显然 2L=93mm1，多个开孔补强计算满足规 范要求。 3 总结 本文采用 RCC-M 和 -01 两种压水堆核能设备设计强度计算标准 对某压水堆核电工程稳压器下封头