AP1000反應堆壓力容器三維有限元分析及材料優(yōu)化
發(fā)布時間:2020-05-10 09:10
【摘要】:核電是一種安全、經濟、清潔的替代能源。隨著世界各國對能源需要量的急劇增加,核電已成為重要的能源工業(yè)。近幾十年來,世界各國建造了許多核電站,約有二十七個國家和地區(qū)擁有核電站。建成并已運行的核電站達423座。目前世界各國正在興建的核電站有10座,擬建的核電站73座,加上已運行的423座,共有569座。估計到2000年核電站將占世界總發(fā)電量的45%左右。核電發(fā)展水平代表了一個國家和平利用核能和科技創(chuàng)新水平的能力。雖然我國核電占總發(fā)電量的比重不高,但是在建和規(guī)劃的核電規(guī)模是世界上最大的。我國在發(fā)展核電產業(yè)的過程中以引進法國和美國的技術為主,核電設備和技術的國產化水平還不高,關鍵設備和重點環(huán)節(jié)的技術能力還需要進一步提升,否則將影響我國核電事業(yè)整體實力的形成,制約其標準化、產業(yè)化、規(guī);陌l(fā)展。反應堆壓力容器(Reactor Pressure Vessel)是放置核反應堆堆芯并承受巨大運行壓力的密閉容器,也稱反應堆壓力殼。在壓水反應堆核電站中,在RPV內部放置堆芯、堆芯支承結構、控制棒及直接與堆芯連接的其他部件是關系到反應堆安全和壽命的重要部件。本文通過相關數(shù)據(jù),應用ANSYS軟件對RPV上封頭、筒體、接口、主螺栓等疲勞系數(shù)較大的點進行力學、熱學研究。通過應力云圖找出危險點,對其進行應力強度極大值和極小值的校核,檢驗設計階段預測危險點與所評定部位是否一致,驗證RPV整體的可靠性。由于壓水堆的RPV長期工作在高溫(約為350℃)高壓(約為17MPa)下運行,并承受中子和Y射線輻照。材料應具有合適的強度、韌性及盡可能低的脆性轉變溫度(TNDT),在反應堆輻照條件下應具有良好的抗輻照脆化敏感性,具有良好的可焊接性和冷熱加工性。在工作溫度下具有最大的組織穩(wěn)定性,足夠的大截面淬透性和厚斷面組織性能均勻性。合理的經濟性。本文通過: (1)合金元素對RPV輻照性能影響。 (2)鋼中雜質元素對輻照性能的影響。 (3)生產工藝對輻照性能的影響。 這三方面的研究,歸結出幾點減少輻照效應的措施。最后用兩維中子輸送格林方法來進行驗算和分析中子輻照對RPV的損傷,認為國產A508-3鋼是符合要求的。
【圖文】:
2.1反應堆壓力容器的結構反應堆壓力容器是一個圓柱形的筒體(見圖2-1 )[12], ‘g彮P辰幼砬騿-}0成底-個嘛庿±部。,
本文編號:2657074
【圖文】:
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