核級減壓閥抗震計算方法研究及試驗驗證

陳一偉，張正春，張 躍，李海濤，石 紅

核級減壓閥抗震計算方法研究及試驗驗證

陳一偉1，張正春2，張 躍1，李海濤1，石 紅1,*

（1. 生態環境部核與輻射安全中心，北京 100082；2. 上海艾維科閥門股份有限公司，上海 20062）

基于workbench軟件針對一種核級減壓閥進行了抗震性能分析，進行了固有頻率及安全停堆地震載荷下的應力分析，并根據ASME應力評價規范，在風閥危險點處的應力及應變進行評定。最后，對該減壓閥進行抗震試驗并與分析結果進行對比。結果表明，應力分布均未超過風閥所能承受的應力極限值，即所設計的減壓閥符合設計規范，能夠滿足工況要求，實驗結果與分析結果具有高度一致性。論文分析結果為該類核級減壓閥的抗震分析提供了依據并通過試驗方式驗證了該分析方法的有效性。

風閥；應力計算；地震載荷；應力限值

核級設備當承受類似于極限停堆地震的地震反應時，應保證結構的完整性、反應堆的安全停止運行以及能夠保持安全狀態[1-4]。通過世界各國多年來對地震機理的研究和分析，認為地震波頻率一般都在33 Hz以下[5]。因此為了防止核級設備在地震波中發生共振破壞，一般都會要求抗震類設備的一階固有頻率高于33 Hz，本文采用大型通用有限元軟件 ANSYS 14.5[6]。首先對減壓閥進行模態分析，驗證其第一階固有頻率大于33 Hz，然后采用等效靜力法計算其在自重、壓力、接管載荷、地震載荷等共同作用下的應力和變形，最后根據ASME的有關規定進行分析評定，結果表明減壓閥的結構設計滿足標準規范及技術要求中的相關條款要求，為后續核電設備的抗震分析工作提供技術支撐。……