高温模拟压水堆一回路水中枝晶取向对Inconel 182镍基合金焊接金属应力腐蚀开裂的影响

在模拟压水堆(PWR)一回路高温水中对Inconel182镍基合金焊接金属进行了应力腐蚀开裂(SCC)试验,研究了枝晶取向对其SCC行为的影响。结果表明:在320℃下模拟压水堆一回路水中,182合金LT取向试样断口上出现全面沿晶应力腐蚀裂纹扩展带,其平均裂纹扩展速率以及最大裂纹扩展速率均大于290℃下相同试样,表明在模拟压水堆一回路水中升高温度对182合金焊接金属应力腐蚀裂纹扩展有促进作用;290℃下182合金LT取向试样的平均裂纹扩展速率、最大裂纹扩展速率以及裂纹扩展区宽度占比均大于TL取向试样,表明裂纹沿LT枝晶取向更容易扩展。

核电厂离线啜吸检测装置抗震性能分析与评定

啜吸检测装置是核电厂燃料操作与贮存系统中的检查设备,分析其在地震载荷下的安全性能具有重要的意义。为了验证设备在地震工况下的安全性和可靠性,校核设备是否满足强度要求,应用有限元软件ABAQUS对啜吸装置进行了建模和抗震计算分析。介绍了设备结构、载荷组合和使用限制、地震反应谱法的分析过程及模型边界条件设定,采用反应谱法计算得到了设备在地震载荷下的响应,并依据相关规范对设备主要部件(筒体、结构件、定位销和锚固螺栓)在静态载荷、地震等多种工况载荷组合作用下的应力进行了强度校核和评定。结果表明,啜吸装置的结构强度满足规范要求,在地震工况载荷作用下能够保证设备结构的完整性并可靠运行。通过抗震计算分析,为啜吸装置优化设计提供了参考依据,对保证核电厂设备的正常可靠运行具有重要意义。

垃圾焚烧发电厂过热器管子开裂原因分析

针对某垃圾焚烧发电厂过热器管子大量开裂的状况,采用宏观检查、化学成分分析、硬度检测、显微组织及断口观察、能谱分析等理化检测方法对开裂钢管样品进行研究及分析。结果表明:蛇形管弯头椭圆度质量较差,过热器集箱管座接头结构不当,都存在较高的残余应力。裂纹起源于管子内壁,向外扩展,表现出明显的沿晶断裂特征。断口表面残留Na、P元素。综合分析认为:过热器管子开裂的主要原因为锅炉调试中煮炉操作不当,导致碱性炉液进入管子。碱性炉液在焊缝及弯头部位浓缩,最终在高温、高浓度碱液及叠加应力共同作用下发生碱液应力腐蚀引起过热器管子开裂。

发电厂主给水管道设计及应力计算

通过采用最新三维设计软件的技术,梳理某垃圾焚烧发电厂主给水管道设计流程,提出了参数选取、材料选用的优化原则,展示了三维软件在电力工程设计中的优势。首先,提出了主给水管道参数的选用原则;其次,使用PDMS软件对管道及相关设备进行了建模;再次,提出了管道材料的选用原则;然后,使用AutoPSA软件计算了管道的应力;最后,将应力计算结果用于指导支吊架的配置。通过采用三维软件正向设计,不仅提高了设计效率,而且满足了主给水管道的布置要求,应力合理不超标,保障了管道和设备的长期运行安全。

Numerical Investigation on Residual Stresses of the Safe-End/Nozzle Dissimilar Metal Welded Joint in CAP1400 Nuclear Power Plants

The residual stress evolution in a safe-end/nozzle dissimilar metal welded joint of CAP1400 nuclear power plants was investigated in the manufacturing process by finite element simulation. A finite element model, including cladding,buttering, post-weld heat treatment (PWHT) and dissimilar metal multi-pass welding, is developed based on SYSWELD software to investigate the evolution of residual stress in the aforementioned manufacturing process. The results reveal a large tensile axial residual stress, which exists at the weld zone on the inner surface, leads to a high sensitivity to stress corrosion cracking (SCC). PWHT process before dissimilar metal multi-pass welding process has a great in?uence on the magnitude and distribution of final axial residual stress. The risk of SCC on the inner surface of the pipe will increase if PWHT process is not taken into account. Therefore, such crucial thermal manufacturing process such as cladding, buttering and post-weld heat treatment, besides the multi-pass welding process, should be considered in the numerical model in order to accurately predict the distribution and the magnitude of the residual stress.

某核电厂供氢双壁管外套管弯头开裂原因分析

某核电厂在功率运行期间,氢气供应系统双壁管外套管弯头区域多次发生泄漏。为查明原因,采用宏观及显微组织分析、成分分析、硬度测试等方法对开裂的弯头进行失效分析。结果表明,不锈钢弯头发生了应力腐蚀开裂。为此提出相应改进措施,有效地解决了功率运行期间氢气供应系统双壁管外套管弯头泄漏问题,为其他机组解决类似问题提供了借鉴。

核电厂核级安全阀抗震性能分析与研究

核电厂核级阀门作为反应堆一回路系统压力边界,其抗震性能是衡量其安全可靠性重要技术指标,本文以典型安全阀为例深入分析了阀门采用等效静力法的边界条件,建立了有限元仿真模型,采用模态分析及试验法获取了安全阀固有频率。通过等效静力法对阀门极端工况的最大应力进行了校核,并根据ASME规范及RCCM规范应力评价准则对危险路径等效应力完成了评定,结果表明阀门抗震性能满足技术要求。相关分析方法为核级阀门抗震性能分析提供了重要参考,相关分析结果也可为安全阀的选型设计、生产研发及设计优化提供了参考依据。

光热电站熔盐储罐热应力分析

基于光热电站熔盐储罐结构建立了储罐的三维计算模型,通过载荷施加及边界条件设置进行热应力耦合分析,得到不同斜温层位置储罐的热应力及位移分布情况。根据不同斜温层厚度、位置获得储罐罐壁热应力变化趋势。斜温层厚度越大,储罐罐壁热应力越小。斜温层位置由罐底上升到罐顶,罐壁热应力先增大后减小。这些结果不仅有助于深入了解储罐的工作性能和安全性,还为储罐的优化设计和改进提供了重要的理论依据和实践指导。

大型电站坝区应力场三维弹塑性有限元模拟与拟合

初始应力场是工程边坡、地下硐室或地基岩体稳定性的影响因素之一,也是工程设计需要的基本指标之一,尤其在大型水电工程建设中显得更为重要。采用三维弹塑性有限元法对金沙江上游一个大型水电工程坝区初始地应力场进行了反演与拟合,厂房区模拟结果达到了一定的精度,能够满足目前阶段的工程需要;对河谷区一半以上水压致裂法测孔的模拟结果令人满意。从总体上看,最小水平主应力模拟结果较最大主应力模拟结果好。

清远抽水蓄能电站地应力测试分析与高压隧洞设计验证

为了论证清远抽水蓄能电站高压引水隧洞设计方案的合理性,需要确定地下厂房和高压隧洞的地应力状态。介绍了根据上抬理论给出的隧洞设计方案。利用应力解除法和水压致裂法进行了现场地应力测试,并结合有限元回归分析,预测了包括重要工程部位在内的整个工程区岩体应力分布。最后运用最小主应力准则,验证表明高压引水隧洞围岩满足抗水力劈裂要求,并讨论了衬砌设计方案。

工作应力状态下岩体变形模量的研究

工程岩体力学参数的大小与围压有着密切的关系。对于工程实践而言,用于工程设计的岩体参数值,应该反映该岩体工程在工作应力状态下的性状。以原位载荷试验结果推测拱坝工作状态下受力岩体的变形模量为例,推导了以初始地应力表达的原位试验试样的围压公式和受力岩体在工作应力状态下的围压公式,建立了原位试验结果与围压之间的关系。并将这种根据原位试验结果推求受力岩体在工作应力状态下的变形模量的方法用于计算黄河2号水电站高拱坝坝基(肩)岩体的变形模量,其结果是合理的,可以用于工程设计实践中。

核电汽轮机转子结构应力腐蚀裂纹扩展研究

建立二维轴对称转子模型,有限元计算转子结构的应力场和稳态温度场。以这些计算结果为基础,采用Clark裂纹扩展模型和Paris裂纹扩展模型分析在不同的裂纹尺寸下转子结构中某点的应力腐蚀裂纹扩展速率,比较两种模型在工程实际应用中的优劣。

火力发电厂汽水管道应力验算与应用

对600MW机组主蒸汽管道采用以等值刚度为基础的组合单元法编制的管道设计专用程序进行应力验算并分析结果,为此,提出了在役机组汽水管道应力验算中以及管道检验工作中需注意的问题,可供运行人员参考。

大型火电厂主厂房钢筋混凝土结构温度应力分析

单台1 000 MW级机组火电厂主厂房长度超过规范限定值,温度应力是其要解决的主要问题之一.通过手算法分析混凝土的收缩、温度应力和变形,对主厂房超长钢筋混凝土结构温度效应进行了探讨,并用有限元程序进行温度应力的数值计算,得出了结构在温度应力作用下的内力分布及变形特点,对工程设计及施工具有一定的指导意义.

核电工程材料的应力腐蚀破裂研究

采用慢应变速率试验（ＳＳＲＴ）和Ｕ型弯曲试验技术研究了水中杂质离子、溶解氧（ＤＯ）、外加电位以及温度等对核电工程材料３０４不锈钢（ＳＳ）、３１６ＳＳ以及Ａ５３３Ｂ压力容器用钢在高温水中应力腐蚀破裂（ＳＣＣ）的影响，并结合电化学测试和表面膜分析结果进行了讨论，还根据３０４ＳＳ的Ｕ型弯曲和ＳＳＲＴ结果的差异提出了ＳＣＣ加速试验的选择原则建议。

核级不锈钢大尺寸应力腐蚀裂纹的制备技术研究

采用316L奥氏体不锈钢小尺寸试样进行预研制,初步确定了预制大尺寸试样应力腐蚀裂纹的参数。结果表明:3.5%(质量分数)NaCl溶液,-1.2 V(相对于SCE)外加电位,降低应变速率,并延长极化作用时间有利于应力腐蚀的发生,且降低断后伸长率。在此基础上,100 kN保载24 d后,以0.5×10^(-6) s^(-1)应变速率进行慢应变速率试验,可在大尺寸试样上成功制得长度超过25 mm的裂纹,且大尺寸试样的断后伸长率仅为12%。

火电厂高温高压汽水管道动应力分析及优化

为提高火电厂高温高压汽水管道的安全性,针对管道振动和动载荷引起的动应力进行理论研究,并对水击现象进行频谱分析,找出减小动应力的措施。以某电厂600 MW机组主蒸汽管道的汽锤现象为研究对象,通过建立有限元管道模型,对汽锤动载荷产生的动应力进行计算。结果表明,汽锤动载荷产生的动应力远远大于管道的静应力。通过积极治理管道振动现象,增设阻尼器来减弱动载荷的冲击作用,调整管系的固有频率来避开外界激振等措施,可实现减小动应力的目的。

AP1000核电站主管道焊接变形与残余应力研究

与"二代加"核电站相比,AP1000核电站主管道首次采用TP316LN控氮奥氏体不锈钢的整体锻造技术。本文通过主管道试件焊接变形与残余应力测试,为主管道安装设计提供技术支持。试验表明,主管道在焊接过程中焊接变形主要集中于焊接的初始阶段,焊接1/4厚度时,变形量为4 mm左右,焊接完成后,焊缝收缩量高达6 mm。盲孔法测试结果表明,主管道焊接残余应力主要集中于热影响区,轴向应力略高于环向应力,高达245 MPa。

管道应力分析及失效支吊架调整对策

介绍了火力发电厂管道应力计算和应力分析及支吊架检查调整原理和方法,给出了管道支吊架冷、热态应力计算的结果,并提出了失效支、吊架调整的具体措施。

热冲击和加氯后亚热带海区浮游植物细胞数量的动态变化

近年来,随着电厂在河口和港湾等生态脆弱区和敏感区的急剧增多,电厂冷却系统热冲击和加氯对浮游生物造成的伤害已成为沿海地区非常严峻的生态安全问题。为探明冷却系统升温和加氯联合作用对亚热带海区浮游植物的影响程度,针对滨海电厂的实际运作情况,在室内对采自浙江省乐清湾海域的四季浮游植物进行了不同水平的热冲击和加氯胁迫,并观察了这些浮游植物细胞数量在15d内的动态变化。结果表明,热冲击、加氯和季节均显著影响浮游植物细胞数量的恢复(p<0.001),其中,加氯的影响最大,季节次之,热冲击影响最小,但热冲击增强了氯对浮游植物的毒性。自然水温越高、升温幅度越大,细胞数量恢复越慢。春、秋、冬季自然水温较低时,升温4～12℃后,细胞数量仅需1～6d即可恢复到对照组水平;夏季自然水温较高,升温4～8℃后,细胞数量需4～9d恢复到对照组水平,但升温12℃后,细胞数量在15d内未能恢复到对照组水平。加氯浓度越高,细胞数量恢复越慢。加氯1.0～1.8mg·L?1后,浮游植物生长虽受影响,但大多能在15d内恢复;而加氯5.6mg·L?1后,其生长受到完全抑制,细胞数量在15d内未恢复到对照组水平。