浅析快堆压力管的设计与试验验证

作为池式快堆堆内构件的重要组成部分,压力管连接着一回路钠泵出口与反应堆大栅板联箱,是一回路主冷却系统的承压边界,用于为冷却钠液提供流道。压力管由三通、支管和密封组件等组成。压力管所受工况载荷复杂,包括冷却剂压力、温度载荷、流体流致振动载荷、泵转动产生的载荷等;涉及失效模式多,包括强度、低周疲劳、高周疲劳等,与传统管道设计有很大区别。本文通过正向设计的研发设计理念,制定了压力管整体结构设计的技术路线,理论设计了压力管管路的走向和密封组件,尤其针对压力管固有频率开展了大量尺寸敏感性分析,通过结构调整避开了一回路钠泵不同转速下的频率及泵出口流体脉动频率,成功避免了共振和流致振动现象的出现。为了验证理论和数值计算压力管固有频率的准确性,设计了相关试验台架并进行了压力管模态试验,验证了压力管结构设计的安全性。