高温高压管道应力可靠性分析及治理

摘要

核电用高温高压管道，其内部蒸汽的温度压力变化较大，并穿过核电汽机旁路系统、核电主给水系统等多个区域，其破坏或泄漏，会给核电内其他系统产生影响，造成严重后果，因此有必要对核电高温高压管道进行分析和治理，以提高其运行的可靠性。本文以某核电站高温高压管道产生干涉现象为研究背景，结合理论分析、数值仿真以及实验研究三方面展开对高温高压管道分析和研究工作。论文主要研究工作内容如下：
　　(1)对本文计算的高温高压管道的载荷来源和应力进行分析，给出应力校核计算公式和建模理论基础，对管道建模进行简化假设处理。
　　(2)结合现场实际测量条件设计了实验方案，采集并完成现场数据测量。
　　(3)对管系进行梁单元建模，获得了管系的应力及位移变化结果，并通过实验对比验证了计算方法的准确性。
　　(4)对产生位移偏大的管系进行约束，并基于梁单元法进行数值分析，获得限位后的管系应力及位移分布结果，确保约束后管道满足要求，同时对施加的弹簧部件进行了局部应力校核。
　　(5)基于ANSYS方法分析管道应力及位移变形情况，进一步验证梁单元计算方法的可靠性，基于此方法校核多种工况管道应力，并分析温度、压力、弯管结构、保温层、管道壁厚对应力的影响，为电厂设计和维护提供依据。