壓水堆核電廠穩壓器波動管熱分層現象國內外研究概述

陶舒暢 葉竹 秦婧 蘇桐

摘 要

在壓水堆核電廠，波動管中由于溫差會出現熱分層現象。熱分層會對波動管產生不利影響，例如疲勞等，特別是對焊縫的安全構成嚴重威脅。對于熱分層問題，國內外開展了廣泛的研究，研究方法通常可分成數值方法和試驗方法。國外起步較早，取得了很多重要成果;國內起步較晚，但國家核安全局對該問題已經非常重視，推動了國內熱分層問題的研究，相關研究正在逐步開展，取得了一系列進展。本文論述了波動管熱分層產生機理，總結了國內外該領域的研究進展。

關鍵詞

壓水堆核電廠;波動管;熱分層;研究概述

中圖分類號： TL334? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.19.005

0 前言

在壓水堆核電廠中，反應堆冷卻劑系統（RCS）通常有多個環路，其中一條環路通過波動管與穩壓器相連，從而維持RCS系統壓力穩定。波動管是穩壓器與RCS系統連接的關鍵設備，是一回路壓力邊界的重要組成之一，屬于核安全一級設備，波動管的安全關系著整個一回路系統的安全。穩壓器與主管道通常存在溫差，熱分層會引起管壁溫差，溫差的出現進而引起波動管截面產生彎曲及局部熱應力。核電廠在運行過程中，冷卻劑流量不可能完全穩定，會存在一定范圍的波動，因此波動管中的熱分層也并不是固定不變，可能發生位置的偏移或交替的消失再出現等，從而造成波動管中頻繁承受冷熱應力沖擊，故熱分層對波動管的安全性構成嚴重威脅。

本文簡單介紹了波動管熱分層的基本原理，總結了與波動管熱分層相關的政策，最后對波動管熱分層國內外相關研究進展進行總結。……