管道系統(tǒng)的功能性是不同于管道系統(tǒng)壓力邊界完整性的一項要求,美國核管理委員會（NRC）提出了管道系統(tǒng)功能性的2種評定準則。為了探討功能性評定準則的來源以及應用,通過研究經典文獻中有關功能性評定準則的內容,闡述了2種評定準則的來歷和依據(jù),分析了2種功能性評定準則的特點,指出了使用功能性評定準則的注意事項。通過一個管道系統(tǒng)功能性評定的實例,提出2種功能性評定準則在不同的核電廠設計階段的應用策略。對于新建的核電廠,盡量使用C級限值來保證管道系統(tǒng)的功能性,如果是已建造的核電廠,則可以用D級限值附加5個條件來保證管道系統(tǒng)的功能性。 

【文章來源】：核動力工程. 2020,41(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

管段上的閥門排放力時程

?押說緋г鏨枇艘換羋范訊ナ?故排氣系統(tǒng)，通過壓力容器頂蓋設置的安全級遠距離排氣閥，將事故工況下在反應堆壓力容器頂部聚集的不凝氣體（如氫氣）排放至安全殼廠房的泄壓箱。堆頂高位排氣系統(tǒng)的排氣閥上游管線直接與一回路相連，閥門開啟前管道壓力為反應堆冷卻劑壓力（17.23MPa）。下游管線連通泄壓箱，閥門開啟前管道壓力與泄壓箱氣空間相同（絕對壓力為0.12MPa）。閥門上下游壓差巨大，在排氣閥開啟時將會在管系中產生巨大的排放載荷。在系統(tǒng)設計中，排氣管線在事故工況下要保證正常排氣，有功能性要求。模型見圖1。管線材料為Z2CN18.10，D級工況溫度為343℃。排放閥開啟導致的排放力以時間-載荷歷程的方式圖1堆頂排氣管線模型Fig.1ReactorHeadVentSystemPipingModel給出。管道系統(tǒng)功能性評定考慮的載荷是D級工況載荷，包括自重、壓力、地震和排放閥的瞬態(tài)排放力，在D級工況下公式（9）的最大計算應力節(jié)點為3073點，其最大應力為187.10MPa，而C級準則許用應力限值是177.77MPa，采用第1種評定準則顯然功能性評定不通過。由于受管道布置空間限制，管道走向和支架位置經多次修改仍然無法降低該點的計算應力。因為D級準則許用應力限值為237.02MPa，3073節(jié)點計算應力為187.10MPa，已經滿足D級準則應力限值的要求。如果采用第2種評定準則，則需要判斷3073節(jié)點的情況是否滿足5個條件。（1）動態(tài)載荷是往復性的：地震和排放閥開啟引起的壓力波都是往復性動態(tài)載荷。（2）動態(tài)力矩用彈性反應譜分析的計算方法：地震用峰值拓寬±15%，阻尼比為4%的彈性反應譜分析法，瞬態(tài)排放力用時程法計算。（3）穩(wěn)態(tài)應力不超過0.25Sy：自重下應力為9.15MPa，因為該節(jié)點所在管段為遠離閥門的閥后中間管段，閥門開啟后穩(wěn)態(tài)排?


本文編號：3485843