核电厂堆芯支承下板热处理工艺优化设计.pdf

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1、机械工程师MECHANtCALENGINEER核电厂堆芯支承下板热处理工艺优化设计刘冬安。丁宗华，林绍萱(上海核工程研究设计院，上海200233)摘要：堆芯支承下板起到支承燃料组件的作用，其表面不平度对燃料组件安全运行至关重要。工程中堆芯支承下板局部热处理后发生了不平度超差问题，因此亟需开展热处理工艺优化设计，避免再次发生类似问题。通过建立堆芯支承下板与吊篮的热处理数值模型，获得热处理后的表面不平度结果，并进一步开展了堆芯支承下板热处理工艺优化设计，为后续产品的热处理工艺制定提供了指导。关键词：堆内构件；堆芯支承下板．不平度；热处理工艺优化

2、；中图分类号：TH123文献标志码：B文章编号：1002—2333(2016)09—0165—02OptimizationofHeatTreatmentProcessforLowerCoreSupportPlateLIUDongan，DINGZonghua，LINShaoxuan(ShanghaiNuclearEngineeringResearchandDesignInstitute，Shanghai200233，China)Abstract：Lowercoresupportplateisakeycomponentinthenuclearp

3、owerplant，anditsflatnessiscriticalforthesafeoperationoffuelassembly．Throughavalidatednumericalmodel．theeffectofheatareaontheflatnessoflowercoresupportplateiSobtained．Theresultsrevealthattheflatnessbecomesbetterandtheresidualstressalsodecreaseswiththeincreaseofheatarea．Thel

4、eastflatnessofuniformheattreatmentprocessisobtained．Therefore，theuniformheattreatmentprocessisrecommendedforthefollowingmodels．Keywords：reactorvesselinternals；lowercoresuppoflplate；flatness；heattreatmentoptimization0引言堆内构件是核反应堆内部的重要组成部分，对反应堆功能实现和安全运行起着重要作用，其中堆芯支承下板和吊篮起到支承燃

5、料组件的作用，属于堆内构件中的核心关键组件旧l。堆芯支承下板上布置有多个燃料组件定位销，用于燃料组件的定位，以保证燃料组件的安装精度，因此堆芯支承下板的表面不平度有很高的要求㈣。在第三代压水核反应堆设计中，堆芯支承下板与吊篮是通过焊接组装在一起(见图1(a))。工程中堆芯支承下板与吊篮间的焊缝区域进行了局部焊后热处理，以减小焊接后的残余应力。但是局部热处理后堆芯支承下板发生了表面不平度超差，影响了其上的燃料组件定位销的位置精度。基于开发的热处理数值仿真方法【4

6、，开展堆芯支承下板热处理工艺优化设计，最终获得表面不平度较小的工艺，从而为后续型

7、号的堆芯支承下板热处理工艺制定提供指导。1堆芯支承下板与吊篮热处理模型基于“热一力”耦合理论，建立了堆芯支承下板与吊篮的热处理数值模型。由于整个堆芯支承下板和吊篮结构的对称性，选取1／8结构建立了数值模型(见图1(b))。另外，由于堆芯支承下板的定位销孑L尺寸很小，对整个分析的影响可以忽略，因此数值模型中省略了燃料组件的定帚篮简体西部热处理装置l芯支承下板心沁洲图1堆芯支承下板与吊篮位销孔。数值模型中，在加热装置部分施加热处理温度曲线。为了模拟整个热处理过程中的空气对流效应，在除加热带包裹部分和模型对称面外的其余部分都施加空气自然对流系数。

8、由于模型的对称性，在对称边界上施加结构对称边界条件和绝热边界条件；由于吊篮上部通过十字定尔滨工程大学出版社，2007．[2]聂建华．煤矿立井箕斗提升定量装载方式的发展探讨[J]．煤矿机械，2007，28(4)：4—5．[3]王志刚．液压冲击破碎防堵装置研究[D]．太原：太原理1二大学，2010．[4]焦黎栋，廉自生．液压支架大流量安全阀动态特性仿真[J]．机械工程与自动化，2010【5)：4—6(编辑立明)作者简介：胡志鹏(1987一)，男，硕士，研究实习员，从事泵与液压系统的研究、应用和专利审查工作：收稿日期：2016—04—05网址：w

9、ww．jxgcscom电邮hrbengineer@163．com2016年第9期I165表1热处理变形平面度及径向位移机械工程师MECHANICALENGlNEER位键定位，所以