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中国实验快堆高温钠管道蠕变分析方法研究

董碧波  
【摘要】: 中国实验快堆(CEFR)正在紧张建造中。其堆中有许多影响反应堆安全运行的高温钠管道将承受长期的高温交变载荷(压力交变和温度交变),而钠冷快堆高温管道设计和结构分析技术是快堆发展多年以来的瓶颈技术,也是目前影响中国实验快堆工程进度的重要技术难题之一。为了确保反应堆的安全运行,必须对承受长期高温热循环载荷的钠管道进行高温疲劳和蠕变分析,进而完善中国实验快堆高温钠管道的安全分析和寿命评估,为CEFR安全运行寿命研究提供技术基础。 本文针对该问题的国内外研究现状,紧密结合工程建设的需要,应用CASTEM2000软件,对中国实验快堆的事故余热排放系统的热段钠管道进行了详细的数值模拟和研究,以探寻一种合适的研究中国实验快堆高温钠管道蠕变的分析方法。主要内容如下: 通过运用2002版RCC-MR《快中子增殖堆核岛机械设备设计和建造规则》标准和CASTEM2000计算程序,采用线弹性分析理论对中国实验快堆的事故余热排放系统的热段钠管道进行详细的应力分析与评定,包括管道强度计算,管道变形分析,管道支撑受力分析(静载荷分析),以及在整个工作寿期内的总体应变和疲劳——蠕变分析。首次完成了对超过材料蠕变温度的高温钠管道的高温蠕变分析,为此段钠管道的安全运行提供了技术上的保证,同时其分析结果对日后快堆高温钠管道的蠕变应变测量和在役检查提供参考;并且本论文对RCC-MR规范的运用也对中国钠冷快中子增殖堆的高温管道设计标准的建立提供依据。


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