【摘要】：在低碳經(jīng)濟(jì)背景下,核能將成為最具潛力的新能源之一,核級(jí)閥門作為核電站各系統(tǒng)的連接樞紐,是核電站可靠運(yùn)行的基本保障。在核電站正常運(yùn)行過(guò)程中,由于核級(jí)閥門自身可靠性不足等問(wèn)題,其每年的維修費(fèi)用就占總維修金額的一半以上。針對(duì)核級(jí)閥門可靠性檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)不足的難點(diǎn)問(wèn)題,如試驗(yàn)條件的局限性、試驗(yàn)過(guò)程的復(fù)雜性,以及疲勞強(qiáng)度失效的危險(xiǎn)性等問(wèn)題,本文以典型參數(shù)下的核二級(jí)波紋管截止閥為載體,對(duì)其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和疲勞可靠性進(jìn)行以下分析。(1)根據(jù)核級(jí)閥門的高可靠性要求,對(duì)核級(jí)閥門的標(biāo)準(zhǔn)體系和材料進(jìn)行了闡述,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)核二級(jí)波紋管截止閥閥體進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算及壁厚校核;同時(shí),對(duì)截止閥在拉伸、擠壓、彎曲外載荷作用以及地震載荷作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行了有限元分析,確保其在分析設(shè)計(jì)過(guò)程中的有效性。(2)基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論,對(duì)截止閥用波紋管進(jìn)行了可靠度模型的建立;運(yùn)用非線性相關(guān)理論,對(duì)核二級(jí)波紋管截止閥用的兩層波紋管在只承受外壓載荷、只承受拉壓載荷和承受外壓與拉壓載荷的工況下進(jìn)行分析,分別研究了波紋管的間隙、拉壓位移載荷對(duì)波紋管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞壽命的影響,對(duì)截止閥用雙層波紋管的制造、使用及疲勞壽命的提高具有一定的指導(dǎo)作用。(3)基于熱流固耦合數(shù)學(xué)方程和邊界條件的相關(guān)理論,對(duì)全開(kāi)狀態(tài)下的核二級(jí)波紋管截止閥閥體進(jìn)行了瞬態(tài)溫度場(chǎng)和瞬態(tài)熱沖擊分析,對(duì)核級(jí)閥門如何提高疲勞壽命以及如何有效降低承壓熱沖擊的危害提供了一定的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In the context of low carbon economy, nuclear energy will become one of the most potential new energy sources. Nuclear valve, as the connection hub of nuclear power plant systems, is the basic guarantee for the reliable operation of nuclear power plant. In the normal operation of nuclear power plant, due to the lack of reliability of nuclear valve itself, the annual maintenance cost accounts for more than half of the total maintenance amount. Aiming at the difficult problems of nuclear valve reliability inspection and evaluation, such as the limitation of test conditions, the complexity of test process, and the danger of fatigue strength failure, etc. In this paper, the structure strength and fatigue reliability of nuclear two-stage bellows stop valve under typical parameters are analyzed as follows. (1) according to the requirements of high reliability of nuclear valve, The standard system and material of nuclear grade valve are expounded, and the strength calculation and wall thickness check of the valve body of nuclear two-stage bellows are carried out according to the relevant standards. At the same time, the structural strength of the globe valve under the action of tension, extrusion, bending external load and seismic load is analyzed by finite element method to ensure its validity in the process of analysis and design. (2) based on the stress-strength interference theory, The reliability model of the corrugated pipe used in the globe valve is established. By using nonlinear correlation theory, the two-layer bellows used in nuclear two-stage bellows are analyzed under the condition of only withstanding external pressure load, only withstanding tension and compression load, and bearing external pressure and tension compression load. The clearance of bellows is studied respectively. The influence of tension and pressure displacement load on the structural strength and fatigue life of bellows, and the manufacture of double-layer bellows for globe valves, Application and fatigue life increase have certain guiding function. (3) based on the heat fluid-solid coupling mathematical equation and the related theory of boundary conditions, The transient temperature field and transient thermal shock analysis of the nuclear two-stage bellows valve body under the fully open condition are carried out, which provides certain guiding significance for how to improve the fatigue life of the nuclear grade valve and how to effectively reduce the harm of the pressure heat shock.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM623

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本文編號(hào)：2402642