堆芯補水箱地震易損性分析
發(fā)布時間:2021-10-29 02:54
本文采用有限元軟件ANSYS建立AP1000核電站堆芯補水箱(CMT)三維有限元模型,通過模態(tài)分析獲得其結(jié)構(gòu)特征,采用時程分析法較為真實地模擬CMT地震下響應(yīng)。通過地震易損性數(shù)學(xué)模型,對CMT的各項易損性參數(shù)進行分析,獲得了其抗震能力中值A(chǔ)m、隨機性標準差βR以及不確定性標準差βU,計算出其高置信度低失效概率(HCLPF)值。結(jié)果表明:CMT的HCLPF值明顯高于設(shè)計安全停堆地震強度0.3g,說明其具有較高的抗震能力,且HCLPF值略高于采用確定論方法得到的值。對易損性參量誤差敏感性分析發(fā)現(xiàn)βR取值變化對CMT的條件失效概率和HCLPF值影響較小,可簡化部分隨機性誤差的考慮,使得易損性分析更簡潔。
【文章來源】:原子能科學(xué)技術(shù). 2020,54(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
樓層譜(a)和加速度時程(b)
CMT上封頭頂部為進口接管孔,接冷管段的壓力平衡管線,下封頭底部為出口接管,與壓力管線容器直接注入管線相連。在容器底部安裝著將容器靜載荷及動載荷傳遞至地基處的8個支撐柱,均布于下封頭上;每個支撐柱由支撐柱及底板組成,支撐柱焊接在下封頭上[11]。CMT失效,即當需向RCS提供流量時,CMT無法提供足夠補水。圖3為地震情況下CMT支撐柱所受最大應(yīng)力強度分布云圖,從圖3可看出,造成CMT失效的大應(yīng)力強度主要分布在支撐柱與箱體焊接處,因此其失效可考慮為脆性失效,地震條件下樓層晃動,CMT支撐柱與箱體焊接處斷裂,CMT側(cè)翻,CMT出口接管處發(fā)生變形或破裂,無法及時向RCS提供足夠流量。3.2 容量因子FC
根據(jù)上述對響應(yīng)因子的分析計算,可得CMT在韌性失效下的中值安全因子為6.07,對應(yīng)的不確定性與隨機性對數(shù)標準差分別為βU=0.31、βR=0.37。AP1000核電站的SSE強度為0.3g,則其抗震能力中值A(chǔ)m= 1.82g,由式(4)可得HCLPF值為0.59g。圖4為CMT的易損性曲線。從圖4可看出,其具有較強的抗震能力,在SSE強度0.3g下,其失效概率近似為0,由于均值曲線的標準差大于中值曲線標準差,使均值曲線具有更大不確定性,曲線更平坦,從而分布范圍更廣。3.6 敏感性分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]儲液容器地震易損性參數(shù)計算[J]. 葉遜敏,張征明,萬力. 原子能科學(xué)技術(shù). 2019(04)
[2]核電廠地震易損性分析模型研究[J]. 付陟瑋,張東輝,張春明,王喆,鄭繼業(yè). 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(10)
[3]核電廠構(gòu)筑物和設(shè)備高置信度低失效概率抗震能力值的計算方法[J]. 蔡逢春,葉獻輝,劉文進. 核動力工程. 2013(S1)
[4]AP1000三代核電堆芯補水箱支撐柱焊接變形控制工藝[J]. 程嘉偉,江才林,王天雄. 上海電氣技術(shù). 2013(02)
[5]設(shè)備地震易損性分析方法研究[J]. 付陟瑋,張東輝,張春明,陳妍,左嘉旭,宋維. 核科學(xué)與工程. 2013(02)
本文編號:3463823
【文章來源】:原子能科學(xué)技術(shù). 2020,54(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
樓層譜(a)和加速度時程(b)
CMT上封頭頂部為進口接管孔,接冷管段的壓力平衡管線,下封頭底部為出口接管,與壓力管線容器直接注入管線相連。在容器底部安裝著將容器靜載荷及動載荷傳遞至地基處的8個支撐柱,均布于下封頭上;每個支撐柱由支撐柱及底板組成,支撐柱焊接在下封頭上[11]。CMT失效,即當需向RCS提供流量時,CMT無法提供足夠補水。圖3為地震情況下CMT支撐柱所受最大應(yīng)力強度分布云圖,從圖3可看出,造成CMT失效的大應(yīng)力強度主要分布在支撐柱與箱體焊接處,因此其失效可考慮為脆性失效,地震條件下樓層晃動,CMT支撐柱與箱體焊接處斷裂,CMT側(cè)翻,CMT出口接管處發(fā)生變形或破裂,無法及時向RCS提供足夠流量。3.2 容量因子FC
根據(jù)上述對響應(yīng)因子的分析計算,可得CMT在韌性失效下的中值安全因子為6.07,對應(yīng)的不確定性與隨機性對數(shù)標準差分別為βU=0.31、βR=0.37。AP1000核電站的SSE強度為0.3g,則其抗震能力中值A(chǔ)m= 1.82g,由式(4)可得HCLPF值為0.59g。圖4為CMT的易損性曲線。從圖4可看出,其具有較強的抗震能力,在SSE強度0.3g下,其失效概率近似為0,由于均值曲線的標準差大于中值曲線標準差,使均值曲線具有更大不確定性,曲線更平坦,從而分布范圍更廣。3.6 敏感性分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]儲液容器地震易損性參數(shù)計算[J]. 葉遜敏,張征明,萬力. 原子能科學(xué)技術(shù). 2019(04)
[2]核電廠地震易損性分析模型研究[J]. 付陟瑋,張東輝,張春明,王喆,鄭繼業(yè). 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(10)
[3]核電廠構(gòu)筑物和設(shè)備高置信度低失效概率抗震能力值的計算方法[J]. 蔡逢春,葉獻輝,劉文進. 核動力工程. 2013(S1)
[4]AP1000三代核電堆芯補水箱支撐柱焊接變形控制工藝[J]. 程嘉偉,江才林,王天雄. 上海電氣技術(shù). 2013(02)
[5]設(shè)備地震易損性分析方法研究[J]. 付陟瑋,張東輝,張春明,陳妍,左嘉旭,宋維. 核科學(xué)與工程. 2013(02)
本文編號:3463823
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