ACP1000堆型RVD系统中不同核安全级别管道的应力分析与评定

目的保证RVD系统管道的应力评定能够满足RCCM规范要求,保证RVD系统能够正常运行。方法首先探究弯头的柔性系数对不同核安全级别管道在应力计算上的影响;其次,借助管道分析软件PIPESTRESS对RVD管道系统最初版本的布置设计进行分析与评定,并分析应力过大的原因。考虑到柔性系数的影响,对不同核安全级别管道布置采取不同的调整方法,降低管道在各个工况下的应力。结果经过修改后的RVD系统管道应力满足RCCM规范要求。结论通过对RVD系统管道的应力的分析与评定,掌握了此类问题的解决方法,总结了设计中应注意的问题,为核电站中的管道设计提供参考。     

核电站中核一级管道的热瞬态分析

目的 求解管道壁厚方向的温度分布。方法 采用PIPESTRESS程序,对某核电站化学和容积控制系统管道的某一瞬态温度曲线进行瞬态热分析。结果 得到管道7类关键区域的温度场和最不利的温度梯度ΔT1、ΔT2、Ta、Tb,并将该温度梯度数据与参考电站数据进行对比。结论 采用PIPESTRESS程序的结果满足工程需要。该工作不仅为管道疲劳分析提供了重要输入条件,其研究方法也为其他系统管道的热分析提供了重要参考。     

核级管道非标支架的力学分析与优化设计

目的基于核级管道支架的力学分析,针对性地提出非标支架优化设计方案。方法核电站中管道支架为确保管道系统的安全运行发挥着至关重要的作用。针对工况复杂、要求严苛、承载恶劣的管道支架,为满足其支撑与抗震功能,通常采用非标设计。深入研究非标支架的力学计算和评定方法。通过有限元计算评定结果,发现支架设计中不满足规范要求项,提出非标支架优化设计方案。结果首先针对支架整体结构刚度和稳定性不足,采取增加斜支撑与增强约束等结构性修改措施,进而确定增强支撑钢梁强度的优化方案,解决应力超过规范许用限值问题,最后对于问题集中的管道连接区域,提出局部支撑构件重新设计方案。结论该优化方案可为核级管道非标支架设计提供借鉴和指导,以满足核电标准规范和设计要求。     

ACP1000冷却水管道采用超疏水表面湍流流动数值模拟

目的探索超疏水表面对ACP1000冷却水管道内流体流动的减阻性能和潜在工程应用,对冷却水管道内的湍流流动进行数值模拟计算,研究具有超疏水表面内壁的冷却水圆管管道内湍流的流动特性。方法对超疏水表面采用交替的气–液、液–固表面进行模拟,湍流流动采用二维轴对称方法进行数值模拟计算。结果随着超疏水表面气液比的增大,冷却水圆管内湍流流动的摩擦阻力系数随之减小;随着超疏水表面气液比的增大,冷却水圆管内湍流流动的能量损失随之降低。结论超疏水表面的应用能够优化ACP1000冷却系统冷却水管道的流动性能。此结果对于未来进一步优化核电站冷却水系统设计提供了理论基础。     

含腐蚀缺陷埋地管道悬空段力学作用与可靠性分析

根据X65管线钢的Ramberg-Osgood本构方程以及土体的摩尔库仑模型,采用有限元软件Abaqus分别对裸露和未裸露的埋地悬空管道受力情况进行数值模拟,模拟得到埋地悬空管道应力和应变与悬空长度之间的关系,以及不同埋深条件下基于最大Mises应力和最大应变的管道安全悬空长度和极限悬空长度;针对带腐蚀缺陷的埋地悬空管道,提出减薄管道壁厚的计算模型,建立了基于应力失效判据的管道失效功能函数和极限状态方程,并利用蒙特卡洛法对管道结构可靠度进行计算,得出管道腐蚀深度和悬空长度对其可靠度的影响程度。该研究结果可为带腐蚀缺陷的埋地管道悬空段的安全性评价提供理论支持,为管道公司抢维修作业提供指导。     

管道力学分析中阀门刚度计算分析研究

目的得到理想的阀门外径和壁厚数据。方法通过振动力学,推导出频率与阀门刚度的关系,并采用Matlab软件求解方程组,得到阀体和阀杆各自刚度,进一步分析得到管道计算中所需要的外径和壁厚。结果经过工程实例验证,对于柔性阀门,理论计算与SYSPIPE管道应力分析软件得到的结果误差较小。结论将管道中的柔性阀门的振动简化为两自由度k-m振动模型是合理的,理论计算结果较为理想,可应用于工程分析中。     

基于ABAQUS的土层地震反应分析

基于一维波动理论和Spring/Dashpots单元实现了ABAQUS中粘性边界条件的施加,进而对弹性半空间的波源问题进行波动数值模拟,验证了ABAQUS软件中粘性边界条件的有效性。分别采用ABAQUS软件和RSLEIBM程序计算响嘡台阵3号测井的土层地震反应,并将计算结果与实际记录进行对比分析。结果表明,在地震动不大的情况下,ABAQUS计算结果能够较好地模拟地表地震反应,较RSLEIBM程序计算结果具有更高的准确性。     

多频管中电流法防腐层检测评级参数影响研究

多频管中电流法通过计算管道防腐层绝缘电阻来判断管道外防腐层的状态,近年来得到较为广泛的应用.但对于丘陵山地的埋地输油气气管道,其评价结果与实际状态有一定差距.通过研究发现,评价结果与实际状态不符的主要原因是:管道分布电容、管道分布电感在GDWFF处理软件中对防腐层评价结果影响较大,尤其是管道分布电感是关键参数.为此,修正了多频管中电流法评价软件给出的管道分布电感推荐值,并采用现场开挖的方式进行验证,说明评价结果更符合山地实际.     

多因素影响下埋地管道安全性能的数值模拟

地下管线系统是城市生命线的重要组成。城市化进程的加快带来的交通荷载增加、地下水位下降、地陷、地下空洞等问题,愈来愈成为影响地下埋地管道安全的重要因素。运用PLAXIS3D岩土有限元分析软件,构建了路基-管道-荷载三维有限元分析模型,分析了车辆超载、地下水位下降、地下空洞等多因素影响下埋地管道的有效应力和竖向位移的动态响应规律。结果表明:车辆超载和地下空洞对埋地管道的安全性能影响较大,主要体现在管道拉压往复应力和残余变形的增加。指出多种不利因素共同作用形成的组合叠加、耦合互馈的长期综合效应,是地下管道安全设计和运行保障中特别需要关注和深入研究的。     

飞机典型液压管路系统减振优化计算方法研究

目的研究管道走向和卡箍位置对管道应力的影响。方法以飞机典型液压管路系统为优化对象,对管路系统及支持结构进行动力学参数化建模,使用MATLAB和MSC.NASTRAN构筑基于遗传算法的自动减振优化计算平台,以管壁结构和飞机支持结构的动态应力响应最小为优化目标,对管路走向(包括拐折位置、曲率半径)、卡箍位置进行优化计算,从而建立一种飞机管路系统设计中的自动减振优化计算方法。结果使用建立的减振优化计算平台优化计算设计后,飞机典型液压管路系统最大动态应力值降低了50%。结论提供的优化方法能够有效地通过优化管道布置参数降低应力水平。     

核电厂管道局部壁厚减薄快速评定方法研究

目的 解决核电厂实际运行中管道壁厚局部减薄缺陷快速评定的需求.方法 基于RCC-M规范的设计基本要求和核电厂管道评估的实践经验,基于3个工程化的分析假设,提出一种管道壁厚减薄的快速评定方法.其包含三部分内容:1)最小壁厚计算;2)结构完整性评价;3)功能性评价.分别采用管道壁厚减薄快速评定方法和SYSPIPE软件有限元...     

整车强化腐蚀试验转场判定的方法

目的为了保证在不同试验场转场试验结果的一致性,整理出一套合理的转场验证流程。方法对整车强化腐蚀试验需要用到的特殊道路、设备进行考察,再通过对比不同试验场试验车辆的结果,通过层层验证并对最终结果进行加权计算,得出最终的结果一致性。结果首先验证道路及设备的基本参数,然后对整车腐蚀试验结果的腐蚀深度(D)及划线扩蚀量(L)一致性进行验证,所有基本参数都通过后,最终对整车所有零部件主观评价得分(G)进行对比。得分对比的结果结合市场反馈的质量问题配比进行加权计算,最终得出两试验场试验一致性的数值86.2%(R)。结论利用该方法可以全方位地将试验场之间进行对比,科学地判定试验场是否满足整车强化腐蚀试验的转场要求。     

基于ICEM-CFD的中子学力学耦合程序研制

目的针对反应堆工程分析中面临的中子学力学耦合这一问题,在同一软件框架下实现中子学力学多物理场计算。方法利用商业CAD前处理软件ICEM-CFD对堆芯几何进行网格剖分,开发基于有限元方法的中子学力学耦合计算程序,对同一堆芯网格划分进行中子学和力学计算。结果初步实现了基于同一软件框架下网格层面的中子学力学耦合计算,得到了中子学力学初步耦合的计算结果。结论通过基准例题对程序进行计算校验,该耦合程序计算能力是可信的。     

模拟海水管路的电偶效应数值仿真研究

目的 研究钛合金模拟海水管路与船体间在不同电连接方式下的电位以及腐蚀电流密度分布,明确防腐措施.方法 针对钛合金模拟海水管路与船体结构,基于有限元建立仿真模型,开展两者的电偶效应数值仿真计算,重点研究两者电连接状态、接触界面绝缘状态和所有结构体单元绝缘状态的电位和电流密度分布情况.结果 在船体钢与钛合金管路系统电连接时...     

环境技术验证评价体系研究与案例应用

目前,以政府为主导的环境技术评价体系已不能满足新形势下对创新环境技术评价的不同需求,为了适应我国环境技术水平的迅速发展和环境保护的要求,迫切需要建立起一个有效的环境技术评价体系.在对加拿大、美国等推行的环境技术验证(ETV)制度比较研究的基础上,提出了国际等效且符合我国国情的环境技术验证评价程序和测试参数体系,基本流程分为验证申请、验证准备、验证测试、验证评价、验证结果发布5个阶段,研究了测试参数、测试周期、采样频率的设计原则及方法.并以水蚯蚓原位消解污泥技术为例开展应用研究,对该技术的环境保护效果、环境影响以及从其他环境观点出发的重要性能进行了测试和分析.结果显示,通过对环境效果参数、维护管理参数和运行工艺参数的评价,能够客观有效地反映处理技术的真实性能.     

基于外检测的新投产管道合于使用评价实践

目的落实油气管道定期检验工作,确保管道安全平稳运行,方法通过对西南管道公司所辖某天然气管道进行外腐蚀直接检测,包括管线敷设环境调查、防腐层状况不开挖检测、管道阴极保护有效性评价检测以及开挖直接检验。根据检测结果进行合于使用评价,包括应力分析计算、剩余强度评估、管道剩余寿命预测等。结果管道允许使用,再评价间隔5年。结论直接检测方法采用多种检测手段对管道外腐蚀情况和防腐保护系统进行管道全面检验,并出具合于使用评价,是一种综合的完整性评价方法,符合法定检验的要求,其评价结果可作为管道完整性管理的可靠依据,可据此制定管道的维修方案和预防措施。     

东黄复线虞河跨越管段焊接补强导致管道弯曲问题的分析

为了解决东黄复线虞河跨越管线补强采用传统的焊接补板所带来的管线承重增加和焊缝增加引起的管线弯曲变形问题,采用有限元分析软件对管道弯曲问题进行计算分析,认为管道应力集中最严重的东侧弯头,在运行压力为4MPa的情况下,弯头处最大Mises等效应力为钢材屈服强度的64．58％,满足GB50253-2003《输油管道工程设计规范》要求。但为增加安全,可采取再设立一个固定支撑等措施。