稳压器喷淋管线三通热棘轮效应分析和评定.pdf

稳压器喷淋管线三通的热棘轮效应分析和评定 王明毓 ，汤 凤 。杨 帆 (深圳中广核工程设计有限公司，广东 深圳 518057) 摘 要：热棘轮分析是核电管道设计中重要的分析内容，压水堆(PWR)核电站一般基于Bree图对 管道热棘轮效应进行规定，但当管道受到很大的热瞬态载荷时往往不能够满足此要求，需要进一步 对管道棘轮安定性进一步分析。采用Chaboche非线性随动强化模型对PWR核电站中不能够满足 RCC—M规范B3653．7章节的稳压器喷淋管线上的三通进行弹塑性分析，通过对RCC—M规范要 求、模型简化方法、本构模型假定、压力和瞬态热载荷循环加载等方面的研究，利用ANSYS11．0软 件对三通的热棘轮变形进行评定。分析结果表明，在345oC 0clC和10 40℃两个瞬态温度 变化后膜应力出现峰值；在压力和瞬态热载荷共同作用下，膜应力最大位置在模型主管和支管的过 渡位置。通过进一步对模型在 lO次循环载荷后的累积渐进性变形进行分析，结果表明，分析对象 的塑性变形速度随着循环加载不断降低，具有循环硬化特征。模型的尺寸变形均远远小于3．5％， 10次循环后的热棘轮变形对结构的塑性安定性影响很小，满足 RCC—M规范对渐进性变形的要 求。 关键词：热棘轮 ；Chaboche模型；RCC—M规 范；塑性安定性 中图分类号：TH49；TH12；TL353 文献标志码：A 文章编号：1001—4837(2015)10—0048—06 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2015．10．008 ThermalRatchetingAnalysisandAssessmentofTeeBranch atPressurizerSprayLine WANG Ming—yu，TANG Feng，YANG Fan (ChinaNuclearPowerDesignCo．，Ltd．(Shenzhen)，Shenzhen518057，China) Abstract：Thermalratchetinganalysisisanimportantpartofnuclearpowerstationpipedesign，which is prescribedbasedontheBreediagram inPWR powerstation．Butusuallyitcan’tbemeetwhenthepipe subjectedlragethermalshockandneedtobeanalysisfurther．Theteebranchatthepressurizersprayline 0fPW R stationwhichcantmeettheB3653．7chapterofRCC—M codewasmadeaelastic—plasticitya— nalysisbasedonChabochemoda1．Itwasinvestigatedonthemodalsimplifiedmethod，constitutivemodel postulated，pressureandthemr altransientloadapplication，andalsothermalratchetingdeformationofthe teebranchwasevaluatedusingANSYS11．0．Itisdemonstratedthatthemembranestressreach the ex— tremevaluejustafter345℃—垃0oCand10℃__+240oCtemperaturevariation；themostseverestresspo— sitionisatthetransitionareabetweenthemainpipeandbranchsubjectedpressureandthermalloadsim— uhaneously．Themodalcumulativedeformationsubjected10timescycleloadwasanalyzed．Itwasrepre— sentedthattheplasticdefomr ationvelocitydecreaseandthematerialhavethecyclich