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(xiàng)要求,美國(guó)核管理委員會(huì)（NRC）提出了管道系統(tǒng)功能性的2種評(píng)定準(zhǔn)則。為了探討功能性評(píng)定準(zhǔn)則的來源以及應(yīng)用,通過研究經(jīng)典文獻(xiàn)中有關(guān)功能性評(píng)定準(zhǔn)則的內(nèi)容,闡述了2種評(píng)定準(zhǔn)則的來歷和依據(jù),分析了2種功能性評(píng)定準(zhǔn)則的特點(diǎn),指出了使用功能性評(píng)定準(zhǔn)則的注意事項(xiàng)。通過一個(gè)管道系統(tǒng)功能性評(píng)定的實(shí)例,提出2種功能性評(píng)定準(zhǔn)則在不同的核電廠設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用策略。對(duì)于新建的核電廠,盡量使用C級(jí)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(jí)限值附加5個(gè)條件來保證管道系統(tǒng)的功能性。 

【文章來源】：核動(dòng)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(shí)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(shè)置的安全級(jí)遠(yuǎn)距離排氣閥，將事故工況下在反應(yīng)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(yīng)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(duì)壓力為0.12MPa）。閥門上下游壓差巨大，在排氣閥開啟時(shí)將會(huì)在管系中產(chǎn)生巨大的排放載荷。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jí)工況溫度為343℃。排放閥開啟導(dǎo)致的排放力以時(shí)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(píng)定考慮的載荷是D級(jí)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(jí)工況下公式（9）的最大計(jì)算應(yīng)力節(jié)點(diǎn)為3073點(diǎn)，其最大應(yīng)力為187.10MPa，而C級(jí)準(zhǔn)則許用應(yīng)力限值是177.77MPa，采用第1種評(píng)定準(zhǔn)則顯然功能性評(píng)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(jīng)多次修改仍然無法降低該點(diǎn)的計(jì)算應(yīng)力。因?yàn)镈級(jí)準(zhǔn)則許用應(yīng)力限值為237.02MPa，3073節(jié)點(diǎn)計(jì)算應(yīng)力為187.10MPa，已經(jīng)滿足D級(jí)準(zhǔn)則應(yīng)力限值的要求。如果采用第2種評(píng)定準(zhǔn)則，則需要判斷3073節(jié)點(diǎn)的情況是否滿足5個(gè)條件。（1）動(dòng)態(tài)載荷是往復(fù)性的：地震和排放閥開啟引起的壓力波都是往復(fù)性動(dòng)態(tài)載荷。（2）動(dòng)態(tài)力矩用彈性反應(yīng)譜分析的計(jì)算方法：地震用峰值拓寬±15%，阻尼比為4%的彈性反應(yīng)譜分析法，瞬態(tài)排放力用時(shí)程法計(jì)算。（3）穩(wěn)態(tài)應(yīng)力不超過0.25Sy：自重下應(yīng)力為9.15MPa，因?yàn)樵摴?jié)點(diǎn)所在管段為遠(yuǎn)離閥門的閥后中間管段，閥門開啟后穩(wěn)態(tài)排?


本文編號(hào)：3485843