CPR1000反应堆压力容器主螺栓孔螺纹力学分析研究

压水型反应堆压力容器采用大口径两体可拆结构,即大直径上封头组件与筒体组件经密布的大型主螺栓联接为密闭容器,依靠主螺栓载荷保证足够的密封储备。法兰螺纹受力关乎反应堆压力容器结构完整性,有必要开展相应的分析研究。应用ANSYS有限元分析软件,对CPR1000反应堆压力容器主螺栓孔螺纹进行受力分析,综合考虑螺纹升角、法兰实际结构形式等多种因素,对比分析了螺纹应力集中系数、剪切应力等结果,梳理出各种因素影响的规律性。通过研究,总结得到了反应堆压力容器主螺栓孔螺纹力学分析方法,为螺纹结构优化设计、相应工程问题处理等提供了有限元数值计算依据。     

浅析影响反应堆压力容器主螺栓现场安装的因素

针对国内某核电厂CPR1000反应堆压力容器主螺栓采用整体螺栓拉伸机现场安装时无法顺利旋入主螺孔的现象,结合其主螺栓螺纹副结构和整体螺栓拉伸机性能特点,分析了造成该现象的影响因素,讨论了各因素的影响机理,并提出了相应的预防措施。     

反应堆压力容器螺栓法兰连接设计与改进

反应堆压力容器（RPV）螺栓法兰连接设计应避免螺栓卡涩并减少螺纹损伤,在RPV主螺栓安装及运行过程中一旦发生主螺栓或螺孔螺纹损伤事故,势必会影响核电站安装或换料的正常进行,增加维修成本,进而影响整个核电站的经济效益。以M310堆型RPV为例,对主螺栓与法兰螺孔的设计进行分析和讨论,并结合核电厂安装及运行中出现的典型螺纹损伤案例,对螺纹损伤原因进行分析,最后对螺栓法兰设计提出改进建议,以减少RPV主螺栓和螺孔螺纹损伤事故,降低螺纹损伤的风险。     

反应堆压力容器主螺孔扩孔修复的强度校核和应力分析

扩孔修复是反应堆压力容器主螺孔螺纹严重损伤的主要修复方法之一,以CPR1000反应堆压力容器的M155×4 mm主螺孔为例,对扩孔修复后的主螺孔和主螺栓螺纹强度进行了校核,并以设计工况为例,对修复后主螺孔及容器法兰的应力分布进行了分析。结果表明,反应堆压力容器主螺栓和主螺孔螺纹剪切应力、挤压应力和弯曲应力均满足相应强度要求,主螺孔螺纹和容器法兰在扩孔修复后的应力也满足RCC-M规范要求。     

分段整体式主螺栓拉伸机在非能动核电项目的应用方案探讨

反应堆主螺栓拉伸机用于反应堆压力容器安装及换料大修期间完成压力容器密封和解密封操作,是换料大修期间的关键设备。第三代非能动核电项目采用单体式螺栓拉伸机,操作较为复杂。目前,国内相关核电项目已有采用分段式整体螺栓拉伸机替代原设计单体式螺栓拉伸机,以缩短大修工期的设想。通过对分段式整体主螺栓拉伸机与单体式主螺栓拉伸机拉伸过程对比,进一步论证其可行性和在缩短大修工期、减少辐照剂量方面的优越性,并对其吊装和合理分段提出建议。     

反应堆压力容器主螺栓螺纹疲劳分析方法

反应堆压力容器主螺栓螺纹是核岛设备疲劳分析中裕量偏小的典型部位之一。为优化螺纹疲劳数值分析方法,考虑主螺栓及主螺孔结构特点,从螺纹模型简化方式、应力提取及组合方式、瞬态温度和压力载荷叠加方式、疲劳强度减弱系数Kf取值及使用方法等方面,对反应堆压力容器主螺栓螺纹疲劳性能进行对比分析,总结出各因素对疲劳累积使用系数的影响规律,推荐一套较为合理、有效的计算方法,以提升螺纹疲劳分析裕量,从而为螺栓结构设计提供参考。     

反应堆压力容器主螺栓孔修复方案探讨

反应堆压力容器作为核电厂不可更换的机械设备,其主螺栓孔的损伤修复一直是国内外研究的重点。以某核电厂受损的M155×4螺纹为例,考虑沿原螺旋线扩孔修复方案、重新加工新螺纹扩孔修复方案和衬套修复3种方案,并分别从螺纹的强度校核、残余伸长量的影响、密封面积校核等方面对修复方案进行分析评价,结果表明,3种方案在技术上都具有可行性,工程上应综合考虑多种因素,选用切实可行的修复方案,为反应堆压力容器主螺栓孔的修复提供了参考和借鉴。     

反应堆压力容器主螺栓拉伸装置设计及有限元分析

反应堆压力容器主螺栓拉伸装置是反应堆开扣盖的重要、关键设备。根据压力容器及主螺栓结构特点,分析了主螺栓拉伸装置设计要求。结合现场操作工艺流程、总结实施经验,对主螺栓拉伸装置进行了结构设计,包括拉伸机、旋转支架以及控制系统等,最后对拉伸机关键部件进行了有限元分析。     

大直径高精度英制修正螺纹量规的研究与设计

本文论述300MW核电反应堆压力容器的主螺栓英制修正螺纹(6 1/8″-8UNR-2AMOD)环规的研究与设计。通过生产使用验证了该螺纹量规的设计原则和公差确定是合理的,保证了主螺栓拉伸预紧的可靠性。     

反应堆压力容器主螺栓螺母超声检测控制软件的设计与实现

核电站反应堆压力容器主螺栓螺母是重要的受力易损部件,必须对其进行定期的缺陷检测。介绍了自主研发的主螺栓螺母超声检测控制软件的构成,主要从软件的系统逻辑结构、水位控制实施方案,各模块的功能设计与实现等几个方面进行了阐述,并对控制算法进行了简单描述。事实证明,该控制软件极大方便了对反应堆压力容器主螺栓螺母的役前和在役超声检测工作。