堆芯筒体压力-温度(P-T)曲线的概率断裂力学分析研究

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作者 石凯凯 李政 +2 位作者 刘青阳 艾红雷 张丽屏 《中国核电》 2024年第5期705-711,730,共8页

反应堆压力容器压力-温度曲线是核电厂正常运行的限值边界,保证了核能设备的运行安全。目前规范中给出了计算压力-温度曲线的方法,然而该方法得到的结果具有很高的保守性。本研究从概率断裂力学的角度,以高辐照区堆芯筒体为计算对象,开... 反应堆压力容器压力-温度曲线是核电厂正常运行的限值边界,保证了核能设备的运行安全。目前规范中给出了计算压力-温度曲线的方法,然而该方法得到的结果具有很高的保守性。本研究从概率断裂力学的角度,以高辐照区堆芯筒体为计算对象,开展了压力容器堆芯筒体压力-温度曲线的研究。研究结果指出:核电厂启堆过程、水压试验过程的风险很低,停堆过程中要关注降温速率;对于启堆过程、停堆过程和水压试验,结合概率分析结果提出了新的安全系数。 展开更多

关键词 概率断裂力学 压力-温度曲线 核电厂 堆芯筒体

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斯特林动力转换系统性能及应用技术研究 被引量：1

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作者 游尔胜 张廷 +2 位作者 幸奠川 徐建军 闫晓 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期269-276,共8页

为适应小型模块化核动力装置对新型动力转换技术的选型论证和总体评估需要,本研究重点针对自由活塞斯特林动力转换技术以及工程应用中的关键问题,对比分析了百瓦级同位素-斯特林电源系统、千瓦级反应堆-斯特林电源系统和十千瓦级太阳能... 为适应小型模块化核动力装置对新型动力转换技术的选型论证和总体评估需要,本研究重点针对自由活塞斯特林动力转换技术以及工程应用中的关键问题,对比分析了百瓦级同位素-斯特林电源系统、千瓦级反应堆-斯特林电源系统和十千瓦级太阳能-斯特林电源系统的典型应用方案,给出了斯特林动力转换系统的输出功率、转换效率两个关键参数的性能估算模型。研究结果表明,斯特林动力转换效率可达到卡诺循环效率的60%左右,但输出功率一般在几十千瓦以下,需要通过多个机组模块化配置实现更大发电能力,其中耦合结构及传热过程是影响斯特林动力转换系统性能的关键因素。本研究采用的估算模型和分析结果能够为斯特林动力转换系统的性能评估和工程应用提供支撑。 展开更多

关键词 自由活塞斯特林发动机 性能估算模型 动力转换效率 工程应用

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核电厂安全壳内换料水箱滞留篮拦截效率研究

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作者 熊国栋 于江 《广州化工》 CAS 2024年第7期177-178,203,共3页

在核电厂安全壳内换料水箱中,滞留篮和地坑滤网组成了分级碎片拦截系统,保障下游管路的泵在事故工况条件下正常运行。本文介绍了一种滞留篮结构,并对其对杂质碎片的拦截效率进行了试验研究,试验结果表明特定工况条件,滞留篮对碎片的总... 在核电厂安全壳内换料水箱中,滞留篮和地坑滤网组成了分级碎片拦截系统,保障下游管路的泵在事故工况条件下正常运行。本文介绍了一种滞留篮结构,并对其对杂质碎片的拦截效率进行了试验研究,试验结果表明特定工况条件,滞留篮对碎片的总拦截效率最高可达65.8%。并通过对比分析试验,研究了影响滞留篮碎片拦截效率的因素,为后续优化滞留篮结构提供了方向。 展开更多

关键词 核电厂 滞留篮 拦截效率

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反射型金属保温结构热性能试验及数值分析 被引量：4

4

作者 毛飞 周肖佳 龚碧颖 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期792-795,830,共4页

本研究应用防护热箱法原理的金属保温层热性能试验,并且基于传热学理论和数值分析方法,建立了保温层结构传热分析模型,并使用MATLAB软件编写计算程序求解模型方程组,将计算结果与试验数据进行对比,误差大都在10%以内。利用该传热模型进... 本研究应用防护热箱法原理的金属保温层热性能试验,并且基于传热学理论和数值分析方法,建立了保温层结构传热分析模型,并使用MATLAB软件编写计算程序求解模型方程组,将计算结果与试验数据进行对比,误差大都在10%以内。利用该传热模型进行敏感性分析,结果表明:金属箔层数并不是越多越好,应该合理考虑经济性及其它限制条件;热损失和导热系数随箔层间距的增加而增大,但箔层间距并非越小越好;应选择低法向反射率的金属箔,降低辐射产生的热损;热损失和导热系数随着热面温度增加而增大,基本呈线性变化。 展开更多

关键词 反射型金属保温结构 防护热箱法 数值分析

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瞬态载荷下堆芯筒体内表面半圆形轴向裂纹疲劳扩展模拟研究 被引量：2

5

作者 石凯凯 郑斌 郑连纲 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期1-4,共4页

为研究瞬态载荷下堆芯筒体内表面裂纹疲劳扩展,采用Zencrack软件中的裂纹块分析方法,对反应堆压力容器堆芯筒体内表面含半圆形轴向裂纹(裂纹深度d为10 mm,裂纹表面长度l为20 mm)在瞬态载荷下的裂纹形貌变化规律进行了仿真模拟研究,其中... 为研究瞬态载荷下堆芯筒体内表面裂纹疲劳扩展,采用Zencrack软件中的裂纹块分析方法,对反应堆压力容器堆芯筒体内表面含半圆形轴向裂纹(裂纹深度d为10 mm,裂纹表面长度l为20 mm)在瞬态载荷下的裂纹形貌变化规律进行了仿真模拟研究,其中采用子程序对堆芯筒体材料的疲劳裂纹扩展速率模型进行了实现。通过仿真研究可知:材料疲劳裂纹扩展速率模型的子程序实现是分析裂纹疲劳扩展模拟的一种高效方式;裂纹块分析方法计算得到的应力强度因子与规范工程化分析方法计算得到的结果是相当的;堆芯筒体内表面初始态为半圆形的轴向裂纹,在瞬态载荷下其裂纹疲劳扩展会出现初始态裂纹椭圆化的过程。 展开更多

关键词 裂纹疲劳扩展 堆芯筒体 半圆形轴向裂纹 瞬态载荷

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基于断裂韧性可靠性模型的堆芯筒体快断评价 被引量：1

6

作者 石凯凯 刘文进 +2 位作者 郑连刚 虞晓欢 郑斌 《机械工程师》 2020年第3期64-65,共2页

针对堆芯筒体材料断裂韧性数据分散性提出了两种断裂韧性可靠性模型,然后结合所提出的模型对堆芯筒体内表面含轴向裂纹进行了断裂力学分析。研究表明:所提出的断裂韧性可靠性模型可用于堆芯筒体的断裂风险评价;对于分析的瞬态,堆芯筒体... 针对堆芯筒体材料断裂韧性数据分散性提出了两种断裂韧性可靠性模型,然后结合所提出的模型对堆芯筒体内表面含轴向裂纹进行了断裂力学分析。研究表明:所提出的断裂韧性可靠性模型可用于堆芯筒体的断裂风险评价;对于分析的瞬态,堆芯筒体无断裂风险。 展开更多

关键词 断裂韧性可靠性模型 弹性断裂力学 结构完整性 设计分析 堆芯筒体

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深入开展安检试验工作,逐步实现独立验证

7

作者 金刚 焦殿辉 毋琦 《核安全》 2013年第A01期40-41,57,共3页

介绍了进口核安全设备安全检验工作的目的、法规依据以及现阶段安检实际工作中存在的主要问题,最后对安全检验工作提出了建议。希望通过内容的介绍并结合安全检验工作的现状,推动安检试验工作的深入开展,逐步实现独立验证。

关键词 安全检验 独立验证 性能试验 核安全设备

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核电设备快断安全分析中的热效应影响研究

8

作者 石凯凯 郑斌 +1 位作者 陈建国 虞晓欢 《机械工程师》 2018年第7期27-29,共3页

核电设备的快断分析是力学安全分析中重要的组成部分。在热机耦合分析中,热边界的变化对安全分析有重要的影响。利用RCC-M规范在进行快速断裂评判中,热边界关系着安全分析的失效模式和评定限值的变化。以蒸汽发生器下部封头为例,结合RC... 核电设备的快断分析是力学安全分析中重要的组成部分。在热机耦合分析中,热边界的变化对安全分析有重要的影响。利用RCC-M规范在进行快速断裂评判中,热边界关系着安全分析的失效模式和评定限值的变化。以蒸汽发生器下部封头为例,结合RCC-M规范和有限元软件开展了虚拟紧急工况下的快速断裂安全分析研究,并讨论了热边界对分析结果的影响。研究表明:热边界参量(换热系数)的变化会影响快断失效模式和评定限值;RCC-M规范在核电设备快断分析方面有较高的安全因子。 展开更多

关键词 快断安全分析 热机耦合 换热系数 核电设备 蒸汽发生器

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海洋核动力平台乏燃料贮存格架设计及安全分析研究 被引量：3

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作者 梅侦 孙福江 +3 位作者 朱刚 余迎 陈娟 陆游 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期177-182,共6页

针对海洋核动力平台乏燃料组件海上长期贮存所面临的安全保证问题,通过改进燃料组件与贮存小室之间固定形式、优化贮存小室与贮存格架本体之间连接形式以及增加贮存格架与乏燃料水池池壁之间的缓冲结构,设计了一种满足设计基准以及适应... 针对海洋核动力平台乏燃料组件海上长期贮存所面临的安全保证问题,通过改进燃料组件与贮存小室之间固定形式、优化贮存小室与贮存格架本体之间连接形式以及增加贮存格架与乏燃料水池池壁之间的缓冲结构,设计了一种满足设计基准以及适应海洋环境的乏燃料贮存格架,并采用蒙特卡罗程序MCNP-5、计算流体力学软件Fluent 14.0、有限元分析软件ANSYS 17.0对该贮存格架进行临界、热工、结构仿真计算。结果表明,该贮存格架设计合理、安全性高,可为海上浮动式核电站乏燃料贮存提供解决方案。 展开更多

关键词 乏燃料贮存格架 海洋核动力平台 海上贮存 结构安全

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中国实验快堆工程主工艺管系及设备三维校核设计

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作者 李文宏 马勇刚 +4 位作者 裴志勇 唐朝晖 董碧波 曹康 骆学军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期267-270,共4页

利用三维软件模拟设备及管系,在计算机上实现设备和管系的预安装,提前发现并解决中国实验快堆工程系统布置和安装过程中存在的问题。文章论述了三维校核设计的应用背景、技术方案、具体实现,给出了效果图例。

关键词 中国实验快堆 三维设计 设备 管道

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用于快堆主容器支撑的电磁阻尼隔震技术的研究

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作者 孙妍妍 陆道纲 +4 位作者 曾晓佳 赵亮 赫连仁 贾唐堂 马翔凤 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期646-650,共5页

快堆核电站设计特点是高温薄壁,与压水堆的低温厚壁比起来,更需要考虑抗震设计。区别于传统的叠层橡胶和铅芯橡胶等隔震技术,本文提出了基于电磁阻尼原理的隔震技术。为了验证其有效性,制作了一个简易的电磁阻尼隔震支座,用作一个贮水... 快堆核电站设计特点是高温薄壁,与压水堆的低温厚壁比起来,更需要考虑抗震设计。区别于传统的叠层橡胶和铅芯橡胶等隔震技术,本文提出了基于电磁阻尼原理的隔震技术。为了验证其有效性,制作了一个简易的电磁阻尼隔震支座,用作一个贮水容器的支撑。针对该水容器支撑系统在振动台上进行了抗震实验,验证了电磁阻尼隔震技术的有效性。 展开更多

关键词 隔震技术 高温薄壁容器 电磁阻尼 快堆

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用于液态金属反应堆的斯特林发动机瞬态计算模型开发

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作者 周琳杰 张东辉 +3 位作者 杨军 王晓坤 王晋 郭忠孝 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期136-143,共8页

为了探究斯特林发动机与液态金属反应堆的匹配运行特性,基于斯特林循环三阶模型开发了一套可用于斯特林发动机运行模拟的瞬态程序。该程序模型采用一维流体力学方法对斯特林发动机工作腔及换热器进行建模,对在液态金属反应堆中运行的斯... 为了探究斯特林发动机与液态金属反应堆的匹配运行特性,基于斯特林循环三阶模型开发了一套可用于斯特林发动机运行模拟的瞬态程序。该程序模型采用一维流体力学方法对斯特林发动机工作腔及换热器进行建模,对在液态金属反应堆中运行的斯特林发动机进行模拟。本文首先利用GPU-3斯特林发动机试验数据对定壁温边界条件进行稳态运行模拟,结果显示与试验数据符合良好。接入换热器求解模块后,在定边界条件和变边界条件下程序均成功实现了对斯特林发动机的瞬态模拟,表明该模型可用于液态金属反应堆与斯特林发动机耦合系统的工况分析。 展开更多

关键词 斯特林发动机 瞬态模拟 液态金属反应堆

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核电厂在运消防系统整体改造项目管理实践 被引量：3

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作者 杨云斐 赵永明 +1 位作者 周萱 刘洪群 《全面腐蚀控制》 2022年第6期44-46,71,共4页

秦山核电厂320MWe机组是我国大陆第一座原型试验堆,由于设计时间较早,当时设计的消防系统已不满足目前国家法规要求,需要对系统做全面升级改造。由于是正在运行中的安全相关系统,需要尽量保证系统的可用性,因此难度较大。该项目设计复... 秦山核电厂320MWe机组是我国大陆第一座原型试验堆,由于设计时间较早,当时设计的消防系统已不满足目前国家法规要求,需要对系统做全面升级改造。由于是正在运行中的安全相关系统,需要尽量保证系统的可用性,因此难度较大。该项目设计复杂、工程量大、专业跨度广、核心区域工程实施对机组安全运行也带来挑战,项目组在全面梳理了设计、设备、预算、文档、施工等流程后,在项目计划、进度和控制上全过程进行了创新实践,确保了改造任务顺利完成,提升了电厂消防安全性能。此项目为运行核电厂整体系统改造积累了项目管理方面的经验。 展开更多

关键词 核电厂 消防系统 整体改造 项目管理

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CPR1000核电厂孔板汽蚀诱发管道振动分析及工程改进 被引量：4

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作者 卫媛媛 李辉 +2 位作者 朱峰 孔斌 商昌忠 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期865-868,共4页

针对核电厂发生的管道振动和噪声问题,计算表明限流孔板汽蚀是根本原因,通过数值计算分析提出了工程改进方案。改进后的工程测量结果表明改进方案既解决了孔板汽蚀问题,也方便现场快速有效地进行调整,节省工期。

关键词 孔板 汽蚀 振动和噪声 工程改进

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反应堆一回路多目标参数优化 被引量：2

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作者 陈磊 阎昌琪 王建军 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期49-56,共8页

重量和尺寸是评价核动力装置技术水平的重要指标,通过优化设计减小装置重量和体积,具有重要的理论意义和现实价值。为核动力装置多目标优化提供一种新方法,本文将非支配解的概念引入到核动力装置多目标优化中。以秦山核电站一回路系统... 重量和尺寸是评价核动力装置技术水平的重要指标,通过优化设计减小装置重量和体积,具有重要的理论意义和现实价值。为核动力装置多目标优化提供一种新方法,本文将非支配解的概念引入到核动力装置多目标优化中。以秦山核电站一回路系统主要设备为基础,利用所编制的堆芯、压力容器、主管道、稳压器和蒸汽发生器程序,开展了对反应堆一回路多目标函数的参数敏感性分析,并采用自主研发的改进非支配解排序算法,实现一回路系统多目标优化设计。结果表明:所建立的设备数学模型可靠,可用于优化设计;利用改进非支配解排序算法可获得一回路多目标优化设计空间,且优化效果显著;在本文研究参数范围内,反应堆入口温度是影响非支配解分布的关键参数;本文中的优化结果可为工程设计提供参考。 展开更多

关键词 多目标优化设计 非支配最优个体 反应堆一回路

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非能动氢复合器的应力分析和评定 被引量：1

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作者 唐雨建 宁庆坤 +1 位作者 弓振邦 刘树斌 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期243-247,共5页

非能动氢复合器是核电站重要的安全屏障,能够避免核电站因氢气积聚而引发的燃烧和爆炸。在福岛核事故之后,国内外核电站更加重视非能动氢复合器的作用。本文主要研究非能动氢复合器在地震和LOCA工况下的应力状态。利用有限元软件ANSYS... 非能动氢复合器是核电站重要的安全屏障,能够避免核电站因氢气积聚而引发的燃烧和爆炸。在福岛核事故之后,国内外核电站更加重视非能动氢复合器的作用。本文主要研究非能动氢复合器在地震和LOCA工况下的应力状态。利用有限元软件ANSYS建立模型,合理考虑LOCA工况下气流载荷对结构的影响,最后按照RCC-M规范进行评定。结果表明,该结构满足RCC-M规范的相关要求。本文可以为非能动氢复合器应力分析与评定提供参考。 展开更多

关键词 非能动氢复合器 ANSYS 应力分析 RCC-M

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堆芯过滤装置的设计改进 被引量：1

17

作者 姜建军 陈振伟 +1 位作者 冉小兵 任红兵 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期343-347,共5页

岭澳核电站3号机组在热态功能试验期间发现多组堆芯过滤装置损坏。本文通过对堆芯过滤装置的失效原因进行分析,针对性地提出了改进方案,并通过机械试验的方式模拟堆芯过滤装置滤网脱落或断裂的失效过程,从而验证了分析结果的准确性以及... 岭澳核电站3号机组在热态功能试验期间发现多组堆芯过滤装置损坏。本文通过对堆芯过滤装置的失效原因进行分析,针对性地提出了改进方案,并通过机械试验的方式模拟堆芯过滤装置滤网脱落或断裂的失效过程,从而验证了分析结果的准确性以及新型堆芯过滤装置性能的优越性。 展开更多

关键词 堆芯过滤装置 失效 改进 试验

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先进压水堆核电厂安全壳内滤网设备压损研究 被引量：1

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作者 殷勇 熊国栋 +3 位作者 艾华宁 黄亮 王浩宇 于江 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期367-373,共7页

在AP1000机组中,安全壳内滤网设备用于过滤失水事故后循环冷却水中的杂质,确保非能动堆芯冷却系统(PXS)正常运行。压损是滤网设备重要性能指标,滤网设备压损不能超过规定限值,以保证事故后有足够的循环冷却水可以冷却堆芯。滤网设备压... 在AP1000机组中,安全壳内滤网设备用于过滤失水事故后循环冷却水中的杂质,确保非能动堆芯冷却系统(PXS)正常运行。压损是滤网设备重要性能指标,滤网设备压损不能超过规定限值,以保证事故后有足够的循环冷却水可以冷却堆芯。滤网设备压损分为过滤部分压损和流道部分压损,文中通过试验手段和模拟计算的方法分别得出了一种新型滤网设备的各部分压损值。研究结果表明,在电厂极限工况条件下,该新型滤网设备过滤部分最大压损为0.329kPa,流道部分最大压损为0.636kPa,总压损为0.965kPa,远远小于1.72kPa的设计要求值。本研究结果为此种新型滤网设备下一步投入实际使用奠定了坚实基础。 展开更多

关键词 滤网 AP1000 核电站 数值计算

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基于ASME规范核级设备开孔补强计算 被引量：3

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作者 张持 《广州化工》 CAS 2020年第11期149-151,共3页

压力容器在化工、核电、环保、医药等工业领域广泛应用,为满足工艺操作、容器制造、安装、检验及维修等要求,在设备上开孔是不可避免的。压力容器壳体或封头上的开孔会削弱容器壁的强度,且在开孔附近会形成应力集中,因此需要对容器开孔... 压力容器在化工、核电、环保、医药等工业领域广泛应用,为满足工艺操作、容器制造、安装、检验及维修等要求,在设备上开孔是不可避免的。压力容器壳体或封头上的开孔会削弱容器壁的强度,且在开孔附近会形成应力集中,因此需要对容器开孔进行补强设计。ASME BPVC.Ⅲ是核电设备主要技术标准之一,本文介绍了该规范的开孔补强要求,并结合具体算例为类似核级设备开孔补强设计计算提供参考。 展开更多

关键词 压力容器 开孔补强 ASME BPVC.Ⅲ

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5MW低功率堆电离室电缆提升机构设计

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作者 拾景贤 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第5期55-58,共4页

电离室电缆提升机构的设计,在堆顶空间受限的条件下,需解决的是电缆随动问题。经过对多种随动技术进行比较,最后采用了分别在牵引钢丝绳和电缆上设卡的方法,选择合适的设卡距离及设卡数量,能可靠地满足电离室提升的要求。

关键词 反应堆 电离室 提升设备 传动 设计

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