蒸汽发生器传热管的凹痕尺寸测量

压水堆核岛主设备蒸汽发生器传热管在制造安装过程中易产生凹痕,要对凹痕进行残余应力分析、壁厚损失计算和运行寿命评估等工作,须获得凹痕的深度、长度和宽度等关键尺寸信息。针对已安装的传热管系密集和蒸汽发生器壳体限制导致凹痕尺寸无法直接测量的问题,提出了一种利用视频内窥镜测量凹痕深度、同轴线圈内穿涡流测量凹痕长度及阵列内穿涡流测量凹痕宽度的方法。该方法为传热管凹痕的定量分析提供了依据,为后续核岛主设备热交换器传热管凹痕质量问题的处理累积了宝贵经验。

蒸汽发生器传热管凹陷复合缺陷涡流信号分析

以CPR1000核电机组蒸汽发生器传热管为例,针对蒸汽发生器管板上部因硬质泥渣沉积后挤压传热管致使其产生凹陷,进而可能诱发应力腐蚀开裂的问题,利用三种不同类型的涡流探头,开展传热管凹陷与缺陷复合信号的分析。试验结果表明:凹陷对复合信号中裂纹的识别有较大的影响;当凹陷处的裂纹类缺陷深度增加至40%T(T为壁厚)时,Bobbin探头在信号特征上有较明显变化,使用MRPC探头可有效识别;阵列探头可有效识别局部小变形凹陷与20%T裂纹的复合信号;对比三种类型的探头,阵列探头对凹陷复合缺陷具有更好的检测能力。

海洋结构物中典型圆管构件的碰撞损伤研究

以两种极为常见的碰撞模式:船舶-平台模式和立管-立管模式为对象,采用准静力的方法,分析了海洋石油开采设施中的典型圆管构件在侧向碰撞挤压作用下的结构行为。通过与实验结果的比较,对船舶-平台模式下的有限元分析结果进行了验证。研究了在不同边界条件和初始轴向压力水平下,圆管构件的凹坑损伤形成过程和侧向承载力。结果表明边界条件和初始轴向压力对损伤形成以及侧向承载力的影响显著,初始轴向拉力的影响则较小。将有限元分析的结果与API推荐作法中碰撞损伤评估公式进行了比较,得到了一些有意义的结果。

薄壁圆管侧向冲击动力响应的仿真分析

对两端固支薄壁圆管经受楔形锤体侧向冲击的动力响应进行了实验研究和计算机仿真 ,获得了不同冲击能量下两端固支薄壁圆管的整体变形模态和冲击点附近局部压溃模态的发展过程 ,计算机仿真结果与实验结果的一致性令人满意。实验研究和计算机仿真结果表明 ,局部变形和整体变形的耦合与径厚比 (D/h)和跨径比 (2L/D)等因素有关。当圆管的总体位移 (Wf)达到和圆管的直径同一量阶时 ,伴随圆管轴线伸长而产生的轴力不可忽略 。

带有凹坑损伤的圆管构件轴向承载力研究

利用有限元法对海洋石油工业中典型圆管构件在侧向载荷作用下的凹坑损伤进行了模拟，并对带有凹坑损伤的圆管在轴向压力作用下的极限承载力进行了研究。通过有限元计算结果与试验结果的比较，得到一些有意义的结果。本文还对凹坑区域的残余应力对极限承载力的影响进行了研究，并对凹坑区域的理想化进行了探讨，为海洋结构物的设计和安全评估提供了科学依据。

刚塑性圆管经受侧向撞击时变形与损伤的研究

通过对圆管侧向撞击实验 ,证实变形包括撞击处的局部变形和圆管的整体弯曲 ,采用刚塑性假定 ,分别得出了两种变形的计算模式 ,其计算值与实验值吻合得较好 。

涡流检测冷凝器薄壁钛管管壁凹陷程度的评估方法

目前普遍采用内穿涡流检测法对核电机组冷凝器的薄壁换热钛管进行在役期间检测,而管壁凹陷则是在役期间最常见的管壁损伤类型。对特制的凹陷样管进行了涡流检测,将信号幅值与凹陷面积进行了对比。结果显示:信号幅值与管壁凹陷面积大致呈线性关系,并据此提出了一种用涡流检测幅值来评估管壁凹陷程度的定量方法。

冲击端减薄且有预压凹痕方管的轴向冲击耐撞性分析

应用显式动力有限元法分析了冲击端减薄且有预压凹痕方管轴向冲击耐撞性性能。通过减薄方管的冲击端的板厚,可以降低冲击力峰值,但同时会造成方管在轴向冲击过程中屈曲折叠不规则,通过在方管上施加预压凹痕,可以使得方管在轴向冲击中规则的渐进屈曲折叠。最终可以实现改善方管耐撞性性能的目的。

刚塑性圆管受横向碰撞时准静态分析

本文试图给出钢质圆管在横向碰撞下的准静态变形估计，并计及圆管局部凹陷对整体弯曲大变形的影响。文中假定圆管为理想刚塑性材料，同时假定局部变形仅对圆管的极限塑性弯矩产生影响，而不影响极限轴力。数值计算结果表明，当跨度和厚度一定时，管的直径越大，局部凹陷与整体弯矩的相互耦合效应越明显。

QStE700TM型高强度钢方矩管滚弯成形试验

对QStE700TM型高强度钢方矩管进行了滚弯成形试验,研究了滚弯时前辊间距、辊轮间隙和滚弯道次对于方矩管内壁凹陷的影响规律.结果表明,弯管的相对弯曲半径R/D难以表征不同规格方矩管的弯曲性能,而考虑截面尺寸的弯曲参数k与相对内壁凹陷深度具有较好的线性关系,可用于评价滚弯成形内壁的凹陷程度.当前辊间距增加时,弯管内壁的凹陷深度增大;当弯曲半径较大时,辊轮与方矩管之间的间隙对内壁凹陷的影响更加明显;多道次滚弯将导致更为严重的内壁凹陷.

核电厂凝汽器传热管涡流检查结果分析

凝汽器作为核电厂二、三回路热量交换设备,对机组稳定运行起着至关重要的作用。为保障凝汽器安全高效运行,国内核电厂均在大修期间安排对凝汽器传热管进行涡流专项检查。本文对某核电机组相邻两次凝汽器换热管涡流检测结果进行了对比分析,发现该机组冷凝器换热管主要缺陷形式为凹陷,整体状态较为稳定,但凹陷管的分布位置存在一定倾向性。

双金属复合管凹坑缺陷分析

通过对双金属复合管凹坑缺陷进行宏观分析、理化分析、工艺分析以及界面结合力分析,结果表明:该缺陷形成原因是由于热挤压温度不够、挤压压力不够,造成衬层流动性不够,并且国产玻璃粉部分未完全融化扎进双金属复合管内外壁造成凹坑所致。合理优化热挤压工艺后,双金属复合管成材率大大提高,有效保证了双金属复合管质量。

蒸汽发生器传热管凹痕与缺陷的涡流检测信号分析

国内某核电站蒸汽发生器传热管涡流检测时发现部分可疑信号,不能确定其缺陷类型,故设计和制作了模拟试件,采用轴绕式差分探头对模拟试件进行涡流检测对比试验,同时采用旋转探头、阵列探头进行复核,模拟常规超声无法有效分辨该信号时的解决方法。试验结果表明,该缺陷信号不是单纯的凹痕信号,而是凹痕与缺陷的复合信号,对于类似信号可通过混频的方式消除其中的干扰变量从而达到区分和定量的目的。