核电蒸汽发生器环缝热处理温度场与变形分析

□ 杜跃斐

上海电气集团股份有限公司 中央研究院 上海 200070

1 分析背景

能源是社会和经济发展的基础,是人类生活和生产的要素。从能源的供应结构来看,目前世界上消耗的能源主要来自煤、石油、天然气等不可再生能源。为了应对日益增长的能源需求和环境保护的要求,除了积极开发太阳能、风能、潮汐能、生物质能等可再生能源外,核能是公认的唯一可实现大规模替代常规能源的清洁、经济、现代能源。核电作为清洁能源,同时具有无温室气体排放、容量大、高效稳定、经济成本低、投资回报高等诸多优点,已成为世界主要工业国能源结构的重要组成部分。

在压水反应堆核动力装置中,蒸汽发生器传热管承担着一回路与二回路能量交换,保证一回路压力边界完整性的重要功能。实际运行经验表明,蒸汽发生器的安全可靠性对整个核电站有十分重要的影响。近年来,许多科研人员和工程技术人员开始采用先进的数值仿真技术对核电蒸发器制造过程中的力学性能进行深入研究和分析。陆军[1]、施钰为[2]等在蒸汽发生器的传热管与管板胀接方面进行研究,得到残余接触压力的分布规律,以及胀接压力与残余接触压力、拉脱力、壁厚减薄率的关系。尹淼晶[3]、闫宗宝[4]、倪鹏[5]对核电蒸汽发生器、非动能换热器的管子与管板在不同胀接工艺参数下的膨胀过程和接头力学行为进行数值模拟,并研究了工艺确定方法。张殿涛[6]采用当量实心板理论和面积相等原则对蒸汽发生器管板模型进行简化,求解得到蒸汽发生器管板的温度场和应力场,并对预留膨胀缝进行了分析研究。……