联系我们 拉菲2娱乐平台 网站首页
当前位置: 拉菲2登录,拉菲2注册登陆,拉菲2娱乐平台,电动球阀_拉菲2娱乐平台 > 拉菲2注册登陆 > 正文
联系我们/ contact

拉菲2娱乐平台
地 址:温州市永嘉县
联系人:马经理
手 机:18053252678

拉菲2注册登陆

核级拉菲2登录如何分析抗震性?

作者 Admin浏览 发布时间 18/07/13

核电阀门做为核电站中重要的安全设备之一,必须能承受核电厂寿命期内的使用载荷和地震载荷,并能保持压力边界完整和不丧失功能,因此在设计核级阀门样机时必须要进行应力计算和抗震分析。 1.阀门简介 某核二级拉菲2登录(型号:NB200Z960Y-100R)安全级别为二级,抗震类型为1A类,其主要设计参数见表1。 表1 阀门固有频率 模态阶数 频率/Hz 模态振型说明 1 43.66 水平X方向(轴向)的振动 2 63.77 水平Z方向(侧向)的振动 3 262.21 垂直Y方向的振动 阀体、阀盖、闸板材料:SA351MCF8M,200℃下基本许用应力值为132 MPa; 支架材料:CF8制成,200℃下基本许用应力值为133 MPa。 阀体与管道通过焊接连接,阀体通过螺栓M33与阀盖连接,阀盖与支架通过螺栓M30连接,电动装置的重量约为180kg, 其重心坐标(-120,50,1021)。 核二级拉菲2登录三维模型 2.振动模态计算 目的:确定第一阶固有频率是大于还是小于33Hz,从而确定是利用等效静力方法还是动力分析方法来进行后继计算。 对阀门进出口法兰的端面进行固定约束,进行模态计算,提取三阶固有频率数,其计 算结果见表1。 阀门前三阶模态振型 根据该阀门在中国核动力研究院进行的试验报告,其测得的前三阶固有频率分别为41.45Hz,56.38Hz,第三阶>100Hz,计算基频与试验结果基本一致。由于该阀门最低固有频率都超过33Hz,可视为刚性结构,因此,可用等效静力分析方法进行抗震分析。 3.抗震分析模型 地震载荷输入 通常当设备固有频率大于33HZ时,可采用等效静力分析方法进行计算,即SSE地震载荷取三方向的加速度值做为地震输入。这里根据《研制任务书》规定,两个水平方向作用5g地震加速度值,垂直方向作用3.5g加速度值。 载荷组合与应力限值 抗震分析一般只对第二类和第四类工况进行,第二类工况考虑OBE地震,第四类工况考虑SSE地震。这里为了计算方便和结果保守起见,在进行建模计算和限值评定时,使用最严重的载荷组合(即事故工况D级载荷)和最严格的应力限值(即A级的应力限值),见表2。因此,如果这种情况下的应力限值得到满足,则其它工况的计算结果也必小于相应的应力限值,即设计和A、B、C 级工况均可满足。 本次核阀抗震分析充分考虑设计压力、设计温度、设备自重、螺栓预紧力等使用载荷和地震载荷。阀门的设计压力为6.4Mpa,为计算保守,事故工况下作用压力取值为1.5倍设计压力,阀门的设计温度主要用来确定此温度下材料的许用应力,而不考虑由于温度作用产生的热应力(为二次应力,这里相对由压力引起的应力来说,数值很小,基本可忽略不计),螺栓预紧力值则根据满足紧密要求的设计计算获得,设备自重考虑为在设备施加1g的重力加速度。 表2 载荷组合及所应用的应力限值 工况 载荷组合 应力限值 设计和正常工况 (A级使用限制) 设计压力 设计温度 设备自重 其它运行载荷 σm≤1.0S σm(或σL)+σb≤1.5S 事故工况 (D级使用限制) 事故工况下压力 事故工况下温度 设备自重 SSE载荷 其它运行载荷 σm≤2.0S σm(或σL)+σb≤2.4S 注:表中的应力限值取自ASME规范第III 篇表NC-3521-1,表中标识符意义如下: σm:总体薄膜应力强度 σb:一次弯曲应力强度 σL:局部薄膜应力 S:最大许用应力值 抗震分析有限元模型 在建模时,在不影响分析结果的前提下对阀门结构部件做一定的简化。同时考虑到电动装置的整体刚性很强, 它对阀门的主要作用是施加惯性载荷, 因此在计算中将电动装置简化为在其质心处的一个集中质量点, 通过多点约束的形式连接到支架的上端面上。 利用强大的前处理软件HyperMesh建立三维有限元模型,模型采用SOLID95实体单元和TARGE170、CONTA174接触单元及PRETS179预紧单元、MASS21质量单元, 一共划分129627个单元,373086个结点。阀门整体模型各部件之间的联接主要通过网格节点协调连续、MPC约束、建立接触对的方法进行处理。 考虑最恶劣的工况承受最不利的载荷组合,计算事故工况(1.5×设计内压+螺栓预紧力+设备自重+SSE载荷),在阀门进出口法兰的端面进行固定约束,作用均布压力为6.4*1.5=9.6MPa,螺栓预紧力值根据设计计算书获得,SSE地震载荷按照水平方向5g、垂直方向3.5g加速度设置,自重影响只在垂直方向设置为1g加速度。 阀门计算有限元模型 4.承压边界计算结果及评定 阀门承压边界的分析对象包括阀体、阀盖,利用ASME规范进行应力强度评定。而对于支架,由于采用不锈钢塑性材料,为了保守起见,采用第三强度理论进行评定。 阀体、阀盖应力评定 图4为阀门整机在内压、自重、螺栓预紧力和SSE地震载荷组合作用下的应力强度计算结果云图。选取的阀体、阀盖薄弱部位的应力评定截面(穿过壁厚的应力评定线)如图5所示,利用ANSYS后处理器的Path功能计算评定截面的薄膜应力σm和薄膜加弯曲应力σm +σb,最大薄膜应力发生在B-B截面,值为73.64MPa,最大薄膜加弯曲应力也产生在B-B截面,值为113.85MPa,本分析中用应力限值保守地取A级的限值,即σm≤1.0S,σm +σb≤1.5S,S为阀体、阀盖的许用应力,值为132MPa,薄弱部位的应力评定结果见表3。 图4 阀门总体应力强度云图 图5 应力评定截面示意图 表3 阀体、阀盖各薄弱部位的应力评定结果 应力评定线 分析内容 A-A B-B C-C D-D 薄膜应力σm 43.10 73.64 38.85 57.07 薄膜应力限值1.0S 132 132 132 132 膜加弯曲应力σm +σb 97.20(I) 113.85(I) 78.80(I) 97.53(O) 膜加弯应力限值1.5S 198 198 198 198 结论 合格 合格 合格 合格 注:①应力单位均为MPa,I是指壁厚方向的内表面,O是指壁厚方向的外表面。 支架强度校核 在内压、自重、螺栓预紧力和SSE地震载荷组合作用下,支架的最大应力强度值为112.7 MPa,支架材料为SA-351 CF8M,根据ASME规范第二卷Part D Table 1A查得,其基本许用应力值为138MPa,满足强度要求。

 
 
售前咨询热线
180-5325-2678