蒸汽发生器人孔焊接密封螺栓疲劳分析.pdf

蒸汽发生器人孔焊接密封的螺栓疲劳分析 张红升 ，曹丽琴 ，孙利娜。 (1．哈尔滨电气股份有限公司 北京核 电设备设计院，北京 100045；2．燕 山大学 环境与化学工程 学院，河北 秦皇岛 066004) 摘 要：采用方法简单、操作性好的二维轴对称单元对蒸汽发生器焊接密封结构的人孔螺栓进行疲 劳分析，并按ASMEm—NB标准进行评定。将计算结果进行对 比分析，发现螺纹疲劳减弱系数对 螺栓疲劳强度的影响非常大。螺纹加工方法和螺纹牙底圆角是影响螺栓疲劳强度的关键性因素。 同时，根据分析结果给出了提高螺栓疲劳强度的措施，并针对蒸汽发生器焊接密封结构人孔螺栓给 出了处理方法。 关键词：疲劳评定；螺栓；螺纹 ；应力分析 中图分类号：TH131．3；TL353．13；0344．1 文献标志码 ：A 文章编号：1001—4837(2014)09—0036—05 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2014．09．006 BoltFatigueAnalysisforSealW eldedM anholeofSteam Generator ZHANG Hong—sheng ，CAO Li—qin ，SUN Li—na (1．BejingNuclearPowerEquipmentDesignInstitute，HarbinElectricCo．，Ltd．，Beijing100045，China； 2．DepartmentofEnvironmentandChemicalEngineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China) Abstract：A 2一D axisymmetricelementwasusedassimpleand effectivemethodinfatigueanalysisfor bolts6fsteam generatormanway sealedby sealweld．Evaluationwasperformedin accordancewith the ASME llI—NBstandard．Theresultswerecontrastedandshowedthatthefatiguestrengthreductionfactor hadabigimpactonfatiguestrengthofbolt．Machiningtechnologyandfilletofthreadwerethekeyfactors ofrboltfatiguestrength．Basedonanalysisresults，measuresofrenhanceboltfatiguestrengthandtreat— mentmethodsforsteam generatormanwaywhichsealedbysealweldwerepresented． Keywords：fatiugeevaluation；bolt；thread；stressanalysis 免密封端面遭到损伤，在设计蒸汽发生器时，一次 0 引言 侧人孔密封端面留有高度为 3．18mm的再加工 裕量。 核电蒸汽发生器 (SG)的一次侧人孔用于在 但是，当在役检查时，有可能由于操作失误导 役检查时供操作人员和机械设备进入封头，机器 致密封端面损伤，并且不能立即修复，所以设计蒸 人也从此人孔进入换热管中。由于核电设备要求 汽发生器时提供 了一种备用的人孔隔板形式的焊 的严格性 ，蒸汽发生器的制造精度要求非常高，对 接密封结构，在上述情况时，采用此种方式将人孑L 于一次侧人孔密封端面更是如此。因此，为了避 隔板放置在密封垫片位置并采用密封焊。采用焊 · 36 · 蒸汽发生器人孔焊接密封的螺栓疲劳分析 Vo131．N092014 此外，需