巴基斯坦卡拉奇核电站用循环水管有限元应力分析开题报告

 2021-08-14 03:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

卡拉奇核电站位于卡拉奇以西24公里处,1972年开始商业运作,目前为该城市的主要供电单位提供80兆瓦特的电能卡拉奇核电厂是candu型重水反应堆核电厂,设计电功率为137mw,设计寿命30年,1972年投入商业运行。经过分析和取证,电厂获得了15年的延寿,运行寿期至2019年。卡拉奇核电厂曾经在2000年达到连续运行131天,可利用率达到85.8%的历史最好记录。2011年10月18日午夜开始,该核电站向反应堆输送重水的一根导管发生泄漏,事发后电站随即进入紧急状态,受影响的区域得到隔离。不过没有造成辐射污染或其他损失。

随着核资源的广泛利用,核安全也越来越值得我们重视。特别是近几年,世界范围内核恐怖事件潜在威胁不断增加。例如2011年3月11日,日本福岛第一核电站1号反应堆所在建筑物爆炸后,日本政府13日承认,在大地震中受损的2号机组的高温核燃料正在发生“泄漏事故”。因此为了确保核电站高效有序的运行,我们必须在选址、设计、制造、建设、安装和调试等各环节均实施了有效管理,质量保证体系运转正常,工程建造满足设计要求,总体质量受控。核电站的循环水管就是保证其安全的重要措施,其作用就是消防系统紧急供水,海水淡化,火电脱硫,提供冷却水降温等。本文就是针对巴基斯坦卡拉奇核电站用循环

水管进行有限元分析,得到循环水管的应力场和位移场,校核其刚度和强度,以满足工作环境中所遇到的如静水压力,真空负压,外部载荷,偶然载荷,热应力等各种载荷工况。特别是一些加载时间很短如地震,洪水之类的偶然荷载。要进行动态分析,从而得到可靠的数据保证安全。

截至目前,我国共有15台运行核电机组、26台在建核电机组,分别位于浙江、广东、江苏、山东、辽宁、福建、广西、海南。虽然我国目前没有发生过核事件,但是为了预防事故的可能性,为了维护我国的核安全,有必要从制度和设计上来保证核电站的安全,所以研究巴基斯坦卡拉奇核电站用循环水管的有限元分析很有必要。通过对循环水管的静力分析和动态分析,来达到刚度和强度从而应对不同载荷工况,保证核电站的安全性和可靠性。

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2. 研究的基本内容与方案

1.基本内容:巴基斯坦卡拉奇核电站用循环水管工作环境承受载荷工况较多,管道,管件的机械强度只取决于结构层(厚度),因此所有管道、管件和接头应考虑在以下各种载荷及组合载荷的综合作用下,按照最苛刻工况条件进行设计:a) 设计内压(考虑波动压力);b) 外部载荷(外包钢筋混凝土重量)按 astm d3839 及 awwa m45;c) 浇注钢筋混凝土时的施工力量:压力(包括侧压)、振动等;d) 真空负压;e) 热应力;f) 偶然载荷(水锤、振动、地震、风、重物);h) 应使用有限元软件对管道进行变形校算。

综上,为了避免或减轻这些荷载作用,我们有必要对物件产生采用有限元数值方法对核电站用循环水管进行相对的应力分析,得到核电站用循环水管的应力场及位移场,校核核电站用循环水管是否满足强度和刚度要求。

如果只关注构加荷载后的长期影响,我们可以简单的使用静力分析就足够了,然而考虑到加载时间很短如地震等,或者是一些荷载性质为动态,就必须采用动态分析,考虑其惯性效应和阻尼效应。

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3. 研究计划与安排

1.第1-3周查阅国内外文献,了解压力容器与循环水管计算分析的研究现状;查找并翻译英文文献,完成开题报告;

2.第4-6周学习与研究内容相关的理论知识,建立计算分析模型;

3.第7-9周完成巴基斯坦卡拉奇核电站用循环水管载荷工况分析;

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4. 参考文献(12篇以上)

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