核级通风设备的抗震计算与安全风险评估

摘要

核电站（NPP）是利用核裂变产生的能量来发电的场所。在核电站的众多设备中，通风设备是保证核电站正常运行的关键设备之一。其主要作用是为设备创造安全的运行环境，控制污染气体的排放以及为操作人提供舒适的工作环境。通风设备的正常运行是保证其他核电设备安全运行的前提条件之一，其抗震性能对整个核电站的安危有重要的影响。发生地震时，应确保通风设备的正常运行。因此，有必要深入研究探讨核级通风设备的抗震安全性。
　　本文详细对比分析了现行核级通风结构的抗震理论与国内外抗震规范，阐述了目前核级设备的主要抗震计算方法，并论述各种方法的计算思想和适用性。并通过有限元软件ANSYS对XX核电站通风设备（风机、电机、风阀）在自重荷载、工作荷载、地震荷载的作用下进行了全面的抗震分析。
　　运用ANSYS命令流对核级风机进行模态分析和谱分析，得到了核级风机的的固有频率和振型，以及各个部件的应力云图分布和变形情况。结果表明风机的基频远离地震主频率，不会发生共振；风机结构的强度刚度满足规范要求。
　　采用类似的方法对核级电机各部件进行抗震校核，主要包括连接条螺栓、端盖螺栓、轴、键、转子与端盖。结果认为电机各部件均符合抗震规范要求。
　　另外，通过SIMQKE_GR程序将楼层反应谱转化为人工地震波，并分别使用静力法、反应谱法和时程分析法计算了核级风阀的地震响应，并对不同的结果进行对比分析。
　　采用上述方法计算XX核电站内众多通风设备的抗震行为，根据计算结果提出基于抗震裕度的核级通风设备抗震安全风险评估新方法，并对XX核电站内具有代表性的通风设备进行风险分级。这项研究对核电站的抗震设计、建造和安全运营都起到重要作用。

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第1章 绪论

1.1 选题背景和研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 核级结构抗震理论与技术规范

2.1 引言

2.2 结构抗震理论方法

2.3 核级设备技术与规范

2.4 本章小结

第3章 核级通风设备抗震计算

3.1 引言

3.2 核级风机抗震计算

3.3 核级风阀抗震计算

3.4 本章小结

第4章 核级通风设备抗震安全风险评估

4.1 引言

4.2 风险因素辨识

4.3 安全风险评估

4.4 风险控制对策

4.5 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢