高温高压容器封头安装中螺柱应力试验

针对高温高压容器封头法兰连接中,加载后螺柱预紧力分布不均匀问题,提出在螺柱表面粘贴电阻应变片测量螺柱应变变化的测试过程与基本操作方法.采用正弦模型和指数衰减模型预测螺柱应力的变化,以探索适合的预紧方式和制定合理预紧程序.对试验数据的分析结果表明,螺柱的应力沿法兰周向成正弦规律变化;单根螺柱应力在预紧过程中满足指数衰减规...     

蒸汽发生器先导式在役检查管理策略创新

通过技术论证,结合同行实践经验,从制造、运行、检验技术进行全面分析,提出了"蒸汽发生器(SG)先导式在役检查管理策略"。比对出厂资料、历史检验数据、运行情况及缺陷数量,选取了具有典型代表性的SG。制定了合理可行的SG检查计划,方案通过了监管部门审评。针对先导式SG实施了持续性的跟踪检查,为其他同类设备提供技术参考。根据其检验结果合理优化其他SG的检查计划,减少了63000根·次传热管MRPC数量,共缩短了大修主线工期60 d。间接为企业创造千万元的经济效益,为在役检查监督管理提供了新思路和新方法。     

核电蒸汽发生器接管嘴外表面裂纹应力强度因子计算

核电蒸汽发生器（SG）接管嘴处由于其结构的特殊性,易在制造及服役过程中产生缺陷。为评价该处缺陷的安全性,需要工程可用的应力强度因子解。本文以核电SG接管嘴外表面裂纹为研究对象,采用有限元方法（FEM）及RSE-M规范计算获得了不同方向及尺寸裂纹在内压、弯矩和温度载荷下的等效应力强度因子值,并分析了不同载荷作用下等效应力强度因子在裂纹前沿的分布规律。将计算结果与RSE-M规范的直管应力强度因子解进行比较,发现RSE-M规范的直管应力强度因子计算方法可保守地应用于SG接管嘴处裂纹,并且随着裂纹深度的增加保守度增大。为实现SG接管嘴处缺陷安全的准确评价,基于有限元计算和RSE-M影响系数法给出了适用于SG接管嘴外表面裂纹的应力强度因子计算方法,该方法可以为SG的设计与维护提供指导。      

HTR-PM螺栓拉伸机无测量杆螺柱预紧力标定试验研究

为了解决高温气冷堆示范工程（HTR-PM）无测量杆螺柱预紧力的控制问题,保证反应堆一回路压力边界的法兰密封,需要对无测量杆螺柱的预紧力进行标定。以HTR-PM中 M56无测量杆螺柱为例,采用液压拉伸机对其进行标定试验,找到螺栓拉伸机拉伸预紧力与螺柱残余预紧力的关系曲线;分析了螺栓拉伸机拉伸前后导致螺柱残余预紧力下降的原因,再通过材料力学本构关系,建立了螺栓拉伸机拉紧力与螺柱回弹后残余预紧力的理论关系式。结果表明,试验获得的螺柱联接体系中的残余预紧力及螺母旋紧前的预紧力关系式都与理论分析比较接近;螺栓拉伸机相同出力下,实际设备管嘴法兰螺柱的残余预紧力会比标定值大,但这更有利于法兰面的密封。      

秦山核电厂蒸汽发生器的老化管理

依据蒸汽发生器(SG)老化管理的PDCA (PLAN、DO、CHECK、ACT的首个字母的缩写,可以简称为戴明循环)循环,阐述了秦山核电厂SG老化管理体系的建立、SG的运行控制(主要是水化学控制)、检查、检测和评估以及SG的维护措施.通过这些措施的实施,对SG的老化降质进行了有效的管理,确保秦山核电厂运行16 a后,SG仍处于一个良好的运行状态.     

美国核管会公布有关印第安角2号机组蒸汽发生器管束故障的报告

【美国《核新闻》2001年1月刊报道】 2000年2月15日,美国联合爱迪生公司(ConEd)所属的印第安角2号机组(IP-2)蒸汽发生器(SG)的一根管束发生故障,导致反应堆停堆。 美国核管会(NRC)组建的工作组于2000年6月编写了一份有关这次事故的报告,总结了对与NRC职员、参加SG计划的核工业界代表以及NRC专家顾问协商后的结果及相关文件进行审查所获得的结论和建议。被审查的文件包括ConEd的SG检查资料与NRC的SG检查程序和报告、核工业一般SG检查指南、NRC和ConEd许可证修正建议和安全评估报告、ConEd事件基本原因分析,以及相关的NRC特…     

核动力蒸汽发生器水位控制方法分析

核动力蒸汽发生器(SG)是一个高度复杂的非线性时变系统.SG在瞬态、启动和低功率运行工况下的"收缩"与"膨胀"现象引起的逆动力学效应使SG的水位控制变得复杂.文章分析了SG水位控制方法的特点,重点分析了SG水位模糊控制方法与神经网络控制方法.指出了传统的PI(D)水位控制方法存在的问题,就SG水位控制发展趋势提出了看法.     

核电硼注箱人孔主螺柱的结构改进

针对硼注箱人孔主螺柱的结构,根据加工经验,将人孔主螺柱的两种结构对比分析,介绍其结构的难易加工情况,结构的合理性。介绍螺纹、内孔加工的加工过程,采用螺栓拉伸机时残余变形量的测量,水压试验的操作规程,提出加工中注意的问题,为此类螺柱的加工提供借鉴。     

CPR1000蒸汽发生器排污结构设计优化

对中国改进型百万千瓦级压水堆(CPR1000)蒸汽发生器(SG)排污结构进行优化。通过取消排污管及阻挡块,改为在管板上直接开排污孔,提高管廊区域的可达性,便于管板二次侧上表面的检查和泥渣冲洗。应用SG热工水力分析专用软件GENEPI,对比分析优化前后的热工水力特性。结果表明:与原设计方案相比,优化后SG热工水力性能满足设计要求,虽然管板二次侧上表面流场分布发生变化,导致发生泥渣沉积的传热管数量增加,但结构优化后有利于泥渣冲洗,提高冲洗效果。分析结果从理论上证明了优化的可行性。     

立式自然循环蒸汽发生器的重量优化设计

蒸汽发生器（SG）是压水堆核动力装置中重量及尺寸较大的关键设备之一,且随着SG大容量、大型化的发展趋势使其重量和体积进一步增加,这给设备的运输和布置带来了困难,因此,有必要在SG设计中,在满足换热性能及安全要求的条件下,寻找设计参数的最佳组合,以减小SG重量或体积。本文建立了SG重量评价程序,并在对影响SG重量的热工参数和结构参数进行敏感性分析的基础上,采用复合形 遗传优化算法,以SG重量为目标进行了参数优化设计。优化结果显示：与原始方案相比,优化设计方案的重量减小了17.16%,优化效果显著,并从理论上证明了优化的可能性,研究结果可为实际工程设计提供参考。     

蒸汽发生器柔性泥渣冲洗枪研制

蒸汽发生器(SG)二次侧管板表面堆积的泥渣会随运行时间的增加而变硬,使传热管受到腐蚀和挤压,导致传热管破裂。为了直接对硬泥渣堆积层进行冲洗,研制了一种SG柔性泥渣冲洗枪。本文阐述了SG柔性泥渣冲洗枪的结构、原理、主要技术指标及技术难点。应用结果表明,研制的SG柔性泥渣冲洗枪满足SG柔性冲洗的要求,冲洗效果显著。     

核电厂蒸汽发生器锥体焊缝超声波检测技术研究

介绍了核电厂蒸汽发生器（SG）筒体与锥体对接环焊缝超声检查技术。通过声束角度的修正及声程定位法解决了SG锥体斜面扫查时缺陷定位的问题,并推导出缺陷定位的计算公式。对比2种不同声学特性材料的声速变化导致探头角度的变化及信号在深度方向上位置的变化,通过调整声速对发现的信号进行分析,确定该信号由焊缝结构产生,并解决了由于标准试块与参考试块声速的不同,导致缺陷深度方向上定位存在的误差问题。      

EPRI《蒸汽发生器完整性评估导则》解读

《蒸汽发生器完整性评估导则》是美国电力研究院发布的用于评估蒸汽发生器(Steam Generator,简称SG)完整性的导则。该导则通过SG传热管结构完整性评估、一次侧—二次侧泄漏完整性评估以及二次侧完整性维护进行SG完整性评估。基于导则及相关文献调研与分析,从历史背景、发展历程、内容框架三个方面较为详细地介绍了《SG完整性评估导则》的基本信息,并对我国建立SG完整性评估技术体系的必要性和需开展的工作进行了初步讨论。《SG完整性评估导则》的全面解读对于推动我国核电厂开展SG完整性评估工作具有重要意义。     

盘管直流蒸汽发生器两相段计算模型

文章构造盘管直流蒸汽发生器（SG）两相段计算模型。采用四方程漂移流模型，对盘管直流SG的两相段传热进行进一步划分。选用适当的结构关系式和传热关系式，用数值方法进行了盘管SG的稳态分析。     

蒸汽发生器全尺寸汽水分离装置模型开发

汽水分离装置是核动力系统蒸汽发生器(SG)重要组成部分。目前针对汽水分离装置的研究包含试验与模拟两种方法,受限于成本和计算资源,现有研究主要是对汽水分离装置中单一旋叶式分离器或波形板干燥器开展。但在SG不同位置处分离器或干燥器入口参数不相同,存在负荷不均问题。为此,本研究基于已有分离器和干燥器分离效率计算模型,对汽水分离装置适当简化,开发SG全尺寸汽水分离装置模型。研究SG中不同位置处分离器和干燥器分离效率分布特性以及干燥器液滴负荷不均情况。计算结果可为SG汽水分离装置设计提供参考,开发的汽水分离模型已植入自主化SG全流域热工水力计算分析程序STAF。     

核电高效紧凑新型蒸汽发生器设计研究

为了适应三代核电机组进一步提质增效的发展需求,在确保安全性的基础上,采用更加先进的技术、同时兼顾设计及制造技术的成熟性,研究设计了一款经济性更好、技术性能更先进的高效紧凑新型蒸汽发生器（ZH-J60型SG）。ZH-J60型SG设置了轴流式预热器和泥渣收集器,并改进设计了小型双级叶片汽水分离器。计算和分析表明,ZH-J60型SG提高了SG自然循环倍率,提升了整机功率重量比、出口蒸汽品质和运行可靠性,完全满足并在部分关键参数上超过第三代压水堆核电厂SG的水平。      

蒸汽发生器换热管流量分配及其对核主泵入口流场的影响

为研究蒸汽发生器（SG）换热管流量分配及其对反应堆冷却剂泵（RCP）入口流场的影响,进行了蒸汽发生器的缩尺模型冷态实验,并以实验获得的数据为SG下封头的入流条件,对SG下封头进行数值建模,并采用计算流体力学（CFD）方法对其进行了三维流场计算。结果表明:SG换热管存在较严重的流量分配不均,SG入口管会对其所正对部分的换热管的流量分配产生较大影响,使该部分流量增大,即形成高速区,而高速区周围会形成相对的低速区甚至回流区;在小流量时,换热管的沿程损失将对换热管的流量分配起主导作用;SG换热管内的不均匀流量分配会使SG出口管处的轴向速度更加紊乱,即在核主泵入口产生更加严重的入流畸变。      

核电站蒸汽发生器二次侧清洗技术

核电站运行中,二回路工质中的杂质会浓缩并沉积在蒸汽发生器(SG)二次侧。SG杂质的沉积会对其热交换效率产生影响。目前,国内第一批核电站接近退役和延寿阶段,保证SG具有良好的清洁度对SG的延寿起关键作用。同时,国内某些核电站也出现SG污垢系数增大影响核反应堆满功率运行的情况。为此,参照国内外SG清洗工艺对机械清洗、化学清洗和鼓泡清洗进行定性分析,致力于比较得出一种适合我国SG特点的清洗工艺。     

压水堆蒸汽发生器一、二次侧稳态流场耦合分析

蒸汽发生器（SG）在运行过程中主要面临流致振动所导致的传热管破裂事故,而流致振动分析需以SG内的三维两相流场作为输入条件。采用多孔介质模型,对SG二次侧流场进行求解,同时耦合一、二次侧换热,获得SG二次侧速度场、温度场、压力场及流动含气率分布,并获得传热管一维的一、二次侧流体温度和换热系数及传热管温度分布。由于一次侧向二次侧释热极不均匀,SG内流场分布及汽水分离器内的含气率分布极不均匀;汽水分离器内的最大、最小含气率分别为0.62和0.05,该参数可为汽水分离器负载设计提供依据。通过计算还获得弯管区速度分布,该分布可为传热管的流致振动磨损评估提供输入条件。     

管壁减薄对严重事故工况下传热管断裂的影响及缓解措施的有效性

严重事故的恶劣条件(反复的冷热交替及一、二回路之间的压差)可能导致蒸汽发生器(SG)传热管发生蠕变断裂。本文基于一级概率安全分析(PSA)的分析结果确定的典型事故序列,计算分析SG传热管壁减薄对严重事故工况下诱发蒸汽发生器传热管断裂(SGTR)的影响,给出严重事故缓解措施,例如一回路降压和给SG补水的有效性计算。