340mw核电汽轮机飞射物安全性分析

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1、第40卷第3期Vo1．40No．32011年9月Sept．2011340MW核电汽轮机飞射物安全性分析陈蓉，梁峰，华文祥(上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240)摘要：以340MW核电汽轮机的飞射物安全性分析和研究为例，阐述汽轮机产生飞射物的机理，从转子强度、转子脆性断裂和韧性断裂、超速保护系统失效概率等方面对核电汽轮机组运行中产生飞射物的-l-~k性进行安全评估。根据计算分析结果，由该汽轮机组飞射物产生的相关指标符合核电汽轮机安全设计的要求。关键词：汽轮机；飞射物；转子断裂；安全性评估；概率中图分类号：TK263．6文献标识

2、码：A文章编号：1672—5549(2011)03—0207—05AnalysisonMissileSafetyfora340MWNuclearTurbineCHENRong，LIANGFeng，HUAWen—xiang(ShanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo。，Lld．ShanghaiTurbinePlant，Shanghai200240，China)Abstract：Fortheresearchonthemissilesafetyofthe340MWnuclearturbine，thegene

3、rationmechanismofturbinemissileispresented．Asafetyassessmentismadefortheprobabilityofturbinemissileinoperationconditionintermsofthestrengthoftherotor，rotorfailureduetobrittlefractureandductilefracture，overspeedprotectionsystemfailureprobability．Astheresultofanalysis，therele

4、vantparametersofturbinemissileforthisunitmeettherequirementsofnuclearturbinedesigning．Keywords：steamturbine；missile；rotorfracture；safetyassessment；probability核电以其清洁、经济、安全的综合特性，被视l汽轮机飞射物安全性概率评估的为未来能源产业发展的主流方向之一。汽轮机是基本原理核电站安全运行的重要设备，评价核电汽轮机叶轮失效断裂的风险及由此释放的高能量飞射物的根据BUSH_1对安全相关设

5、备事故概率的安全性是核电机组运行安全性的重要指标和保研究，可以将汽轮机转子叶轮在运转过程中由于证。核电机组由于反应堆离汽轮机距离较近，存失效断裂穿透汽缸而产生的飞射物进一步撞击核在被汽轮机事故产生的飞射物击中的危险，一旦安全设施的概率基本定义如下：汽轮机发生飞射物故障危及到反应堆的安全，其pl×P2XPsP4后果不堪设想。因而有必要对汽轮机飞射物产生式中P——汽轮机飞射物产生的概率；的概率进行安全性评估，以确保机组及核反应堆P——飞射物撞击核反应堆的概率；的安全运行。P。——飞射物造成核安全设施发生损坏的本文对上海汽轮机厂设计的大型340MW

6、核概率；电汽轮机从转子强度、转子断裂失效和超速保护P——汽轮机飞射物事故概率。系统失效概率等几个主要方面进行深入分析和研产生飞射物并造成核安全设施发生损坏的概究，对机组产生飞射物的安全．眭进行评估，从设计率P×P与反应堆和汽轮机之间的布置方式有上控制影响机组安全运行的主要因素，使机组运关。图1所示为两种基本的电厂布置方式，也就行满足核电安全运行的基本要求。是不利方向的布置和有利方向的布置。收稿日期：2010—11—04修订日期：2011—07—30作者简介：陈蓉(1967一)，女，1991年毕业于西安交通大学工程力学系，工学硕士，高级工程师，

7、现主要从事汽轮机的设计和开发工作。I●囫第3期340MW核电汽轮机飞射物安全性分析对所有的低压轮盘飞射物概率P定义如下：反应堆反应堆NⅣP=Pr+=∑P·砖+∑PIo··或其中P。——产生外部飞射物的概率；P——由正常运行转速升速至120％额定转速之间时产生外部飞射物的概率；P。——大于120％额定转速时产生外部飞汽轮机射物的概率；有利方向不利方向N，i——总的轮盘数和当前的轮盘数；

8、Ph——汽轮机升速至120％额定转速的概图1汽轮机与反应堆的布置形式率(保守假定=1．0)；对于不利方向布置的机组，P2xP估计值P2‘——号轮盘在升速至120

9、％额定转速为10～，对于有利方向布置的机组，P×P估计过程中由应力腐蚀裂纹扩大到临值为l0一。界尺寸发生断裂的概率；飞射物造成核安全设施发生损坏的概率Ppt——断裂