蒸汽发生器防振条偏移前后热工流场影响分析

采用三维稳态热工水力软件GENEPI,对某55/19B型蒸汽发生器三维两相流场进行了分析,得到了防振条偏移前后二次侧管束区的流场和温度场,并对主要的热工流场参数进行了对比分析。结果表明,在防振条目前偏移位置,蒸汽发生器管束区整体热工参数没有明显的变化,防振条偏移对管束区整体热工水力没有明显影响。弯管区局部区域的速度及动能分布有一定变化,通过开展流致振动分析,防振条偏移后传热管的流弹不稳定特性满足安全要求,流致振动在可接受范围之内。

视频检测在AP 1000机组蒸汽发生器传热管防振条在役检查中的应用

防振条(AVB)位于核电设备蒸汽发生器(SG)传热管束的弯管区,用于支承SG传热管束并抑制运行期间管束的流致振动,保证传热管运行的安全性。依据某AP 1000核电厂的要求,为了确定AVB的状态与安装时相比是否发生了明显变化,研制了满足检测技术要求的视频检测设备,对AVB实施视频检测,并为传热管涡流检测可能发现的“接近管信号”提供补充验证。该方法在工程实践中得到成功应用,为核电站蒸汽发生器传热管防振条的在役检查提供了一些参考。

防振条约束失效对蒸汽发生器传热管面内流弹失稳的影响研究

根据防振条布置以及面内支承连续失效个数,将防振条面内约束失效分析划分为多种工况,分析了不同工况下面内约束失效对传热管面内模态的影响,采用各位置阻尼在振型函数上进行加权平均的方法计算了各阶模态的阻尼比,进而研究了防振条面内不同约束对传热管面内流弹失稳的影响。分析结果表明,随着面内支承连续失效位置的增多,弯管段面内首阶模态频率不断降低,出现在弯管段的振型越加明显;弯管段面内首阶模态不一定是最大流弹失稳比值出现的模态,最大流弹失稳比值出现模态的振型几乎都出现在弯管段;随着面内支承连续失效位置的增多,面内流弹失稳比值不断增大,当连续3个及以上防振条面内约束失效时,将出现流弹失稳现象。

蒸汽发生器防振条振动测试分析

对福清4#蒸汽发生器在机加工过程中,防振条组件出现的振动情况进行了测试,通过测量换热管及防振条的固有频率,评估了机加工过程对蒸汽发生器防振条的影响,为蒸汽发生器的制造加工提供数据参考。

蒸汽发生器传热管与防振条间隙的涡流检测

蒸汽发生器传热管与防振条的间隙会影响传热管的微振磨损。以CPR1000机组55/19B型蒸汽发生器传热管和防振条为例,利用旋转探头分析涡流信号与间隙距离之间的关系。结果表明,涡流电压幅值与间隙距离间呈单调下降趋势,可用EXCEL多项式曲线拟合,使用时需要对曲线适当修正。

防振条位置的涡流检测

蒸汽发生器在制造、安装和运行过程中,防振条与U形热交换管的相对位置可能由于二次侧水流或者外力等作用而改变,而失去防振作用。运用涡流检测的手段,可以获得防振条与U形管相对位置的信息。水压后防振条位置的检测,可作为蒸发器运行过程中监测的基准,对整个蒸发器的安全有效运行起着重要的作用。该方法解决了已完工的蒸汽发生器防振条与换热管相对位置如何测量的问题。

蒸汽发生器传热管防振条的涡流信号

蒸汽发生器U型传热管在弯管段设有防振条,用于支撑管束并避免不可接受的流致振动或微振动引发的磨损。介绍了55/19B型蒸汽发生器传热管防振条易出现的偏移、错位、扭转等问题,并针对这些问题,利用涡流检测方法对相应的防振条信号进行分析,并得出各涡流信号的特点。结果表明,通过涡流检测方法,可检测出蒸汽发生器传热管防振条的偏移、错位、扭转。

蒸汽发生器传热管弯头防振条结构工艺与材料改进

蒸汽发生器传热管U型部位支撑结构中的防振条材料的选择和装管工艺对延缓蒸汽发生器传热管磨蚀破损有较大的影响。基于1996-1997年参与法国法玛通公司为岭澳核电站蒸汽发生器工艺和结构改进方案全过程的讨论研究，本文将法国近十年关于蒸汽发生器防振条材料和装管工艺的改进情况作一介绍，旨在为我国大型商用核电站蒸汽发生器实现国产化在技术上提供借鉴。

蒸汽发生器防振条错位问题的探讨

为了对国内核电厂蒸汽发生器役前检查发现的防振条错位问题进行合理、有效处理,同时为防振条设计及组装工艺改进提供指导,通过对蒸汽发生器防振条产生错位产生的原因进行分析,以及根据传热管涡流检查信号和防振条设计参数将防振条错位问题量化,进而评估防振条错位对蒸汽发生器运行产生的影响,结合国内外蒸汽发生器运行实践及经验制定合理的防振条错位处理标准。研究结果可为国内主流55/19B型蒸汽发生器防振条错位问题的处理提供参考,为防振条设计及制造的改进提供思路。

防振条间隙对蒸汽发生器U形管固有频率影响敏感性分析

为满足安装与制造的要求,在蒸汽发生器U形管部位防振条与换热管乊间存在一定量的间隙,从而导致了防振条约束强度的不确定性,因此对其间隙进行敏感性分析十分必要。通过数值模拟中的模态分析,采用弹簧刚度表征防振条间隙对支撑强度的影响。结果显示,当防振条全部完全失效时,对1阶固有频率的影响较大,可使其减小88.15%;单点约束失效对固有频率影响较小,最大仅可使1阶固有频率减小2.65%;各个支撑位置中,临近直管段且连续的2点约束失效时影响最大,可使1阶固有频率减小23.58%。

防振条对蒸汽发生器传热管完整性的影响分析

以二代加压水堆核电厂蒸汽发生器(SG)为例,分析了防振条组件对SG传热管完整性可能产生的影响。分析表明:发现防振条自身扭转、防振条与传热管之间的间隙、防振条的下插深度等对传热管的完整性影响较大。为提高传热管在役运行的可靠性,防振条的设计中对防振条组件(AVB)与SG传热管之间的设计间隙应作充分的考虑,避免在装配时对管束和AVB施加异常外力并确保同组AVB的下插深度一致。

蒸汽发生器传热管防振条位置涡流定位检验精度研究

蒸汽发生器传热管防振条的位置偏移会对蒸汽发生器的安全稳定运行带来隐患。利用涡流法测量防振条的位置,分析影响涡流检验精度的因素。分析结果表明:采集速度和导管长度对检验结果影响较小,导管状态及传热管曲率半径对检验结果的可靠性和稳定性影响较大。

蒸汽发生器防振条偏移对管束流致振动及磨损的影响分析

某电厂蒸汽发生器在进行役前涡流检查时发现第3组防振条向冷侧偏移约10°。基于蒸汽发生器管束流致振动专用分析软件GERBOISE分别对防振条偏移前后管束的流弹特性、湍流激励响应以及微振磨损进行计算;通过对比防振条偏移前后的计算结果,评估防振条偏移对管束流致振动和微振磨损的影响。评估结果表明,防振条的偏移不会导致传热管出现不可接受的流致振动和过量的微振磨损。

蒸汽发生器U形管湍流抖振及微动磨损研究

建立了蒸汽发生器最大弯管半径的U形管的实体模型及梁单元模型,使用软件Abaqus显式动力学研究其振动响应。使用实体模型研究防振条(AVBs)支撑下的U形管的振动响应,并通过实体模型与梁单元模型结果的对比,研究防振条在梁单元模型中的支撑简化形式;通过改变防振条支撑间隙,研究间隙对U形管的振动响应及微动磨损的影响规律。分析表明:梁单元模型中,防振条支撑可近似简化为简支;防振条间隙增大,使U形管的支撑效果弱化,但振幅变化不大,而磨损功率下降趋势明显;蒸汽发生器的设计应综合考虑支撑有效性及磨损情况,将支撑间隙控制在合理范围内。