有效应力图法在压水堆核电站管道热棘轮分析上的应用

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1、有效应力图法在压水堆核电站管道热棘轮分析上的应用王明毓，刘震顺。汤凤(深圳中广核工程设计有限公司，广东深圳518057)摘要：热棘轮分析是核电管道设计中重要的分析内容，压水堆(PWR)核电站一般基于Bree图对管道热棘轮效应进行了规定，但当管道受到很大的热冲击载荷时往往不能够满足此要求，需要进一步对管道棘轮安定性进一步分析。详细分析了RCC—M规范对于管道渐进性变形破坏的要求和工程上可行的评定准则，并采用基于材料试验数据的有效应力图法对稳压器排放管进行了热棘轮安定性分析，分析结果表明，在500次循环热冲击载荷作

2、用下产生的热棘轮变形不会对管道的可运行性产生影响，累积变形对塑性稳定性边界的影响在有限范围内，管道依然满足RCC—M规范要求。基于试验的有效应力图法使用简单，非常适合工程设计应用，可用于PWR核电站管道热棘轮分析。关键词：热棘轮分析；有效应力图法；RCC—M中图分类号：TH49；TL35；0344．1文献标志码：B文章编号：1001-4837(2016)O1—0057-05doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2016．01．010ApplicationofEficiencyDiagramR

3、uleonPWRPowerStationPipeThermalRatchetingAnalysisWANGMing—yu，LIUZhen—shun，TANGFeng(ChinaNuclearPowerDesignCo．，Ltd．(Shenzhen)，Shenzhen518057，China)Abstract：Thermalratchetinganalysisisanimportantpartofnuclearpowerstationpipedesign，whichisprescribedbasedontheBr

4、eediagraminPWRpowerstation．Butusuallyitcan"tbemeetwhenthepipesubjectedlargethermalshockandneedtoafurtheranalysis．TherequisitionofRCC—Mcodeontheca—mulativedeformationdamageandfeasibleengineercriterionisdiscussedinthispaper．Thethermalratch—etingstabilizationof

5、atypicalpressuriserdischargelineisanalyzedthroughtheeficiencydiagramrulefromthematerialexperimentdata．Itisrepresentedthattheaffectionofthermalratchetingdeformationonpipeoperationissmallunder500timescyclethermalshock，thecumulativedeformationisinalimitbound，SO

6、thepipeisstillmeettheRCC—Mcode．Theeficiencydiagramrulebasedonthematerialex-perimentdataisasimplemethodwhichissuitableintheengineerdesignandcouldbeusedinthermalratchetinganalysisofthePWRpowerstation．Keywords：thermalratchetinganalysis；efficiencydiagramrule；RCC

7、—M·57·有效应力图法在压水堆核电站管道热棘轮分析上的应用图1中：0引言一百70"=丁，s为刀屉Jl出服强度棘轮效应是指金属材料和结构承受一个一次区域E一纯弹性状态，f，+：以下载荷并叠加循环载荷时所产生的渐进变形，它是区域S一外表面屈服，几次循环后安定43核电管道工程设计中需要考虑的一个重要问题。区域S：一内表面屈服，几次循环后安定}5．建立在核电设计规范基础上的压力管道设计均需区域P_一塑性区，几次循环后有反复的塑性要进行棘轮效应分析，如美国的锅炉与压力容器变形，无明显变形增长，低周疲劳控规范ASME(第

8、Ⅲ卷和第Ⅷ卷第二分册)⋯、德国制区的核岛安全标准KTAj、法国的压水堆机械设备区域尺一应变递增区、外壁出现塑性变形积设计和建造标准RCC—M和快中子反应堆机械累设备设计和建造标准RCC—MR_4及欧盟的非直区域R一内、外壁出现塑性变形积累，不允接火压力容器规范EN13445—3Es]。许区域为尺和R：在简单结构的棘轮极限评估方面，一些学者RCC—M规范B3653．7节基于Bree图给出