核辅助管道Farley-Tihange现象机理分析及对策研究

基于热疲劳的核辅助管道Farley-Tihange现象频繁出现在运行核电厂的余排热交换器下游冷、热水混合区,以及与主冷却剂管道直接相连的安全注入系统和余热排出系统管道焊缝或母材上,轻则引发超标缺陷、重则导致小LOCA(冷却剂丧失事故)。本文概括了Farley-Tihange现象典型位置和潜在风险,建立了失效原因故障树,分析了Farley-Tihange现象的热疲劳失效机理与模式,提出了包括运行监督、停堆无损监测和应急维修预案等在内的系统化应对策略。

基于PIPESTRESS的核一级辅助管道疲劳分析方法研究

为防止管道失效,RCC-M规范规定除应考虑自重、压力等载荷变化导致的应力变化外,核一级辅助管道必须考虑热膨胀和热弯曲应力变化对疲劳累积使用系数的影响。重点研究基于PIPESTRESS的核一级辅助管道疲劳分析的基本方法,并以某电站核一级辅助管道为例,通过专用管道力学分析软件PIPESTRESS确定管道在温度载荷(热膨胀、温度梯度和锚固点热位移)、压力载荷和机械载荷等交变载荷作用下各瞬态工况应力变化幅值,采用雨流计数法计算疲劳累积使用系数进行疲劳分析和评定。

雨流计数法在PIPESTRESS软件中的实现方法

雨流计数法是工程上用于疲劳设计和疲劳评估常用的一种方法。以雨流计数法的基本原理和计数规则为基础,并以某核电站核辅助管道为例,通过专用管道力学分析软件PIPESTRESS确定管道在温度载荷、压力载荷及机械载荷等作用下各瞬态工况应力变化幅值,说明雨流计数法在PIPESTRESS软件中的实现方法,并结合材料S-N曲线进行疲劳累积使用系数的计算,从而进行疲劳寿命的评估。