海洋環境下浮動堆設備閘門結構安全分析

(武漢第二船舶設計研究所，武漢 430064)

0 引言

設備閘門是核電安全殼壓力邊界的重要組成部分，在反應堆正常運行期間和異常運行期間，都要保證安全殼壓力邊界部分的完整性和密封性[1]。在核電站事故工況下，設備閘門與安全殼一起形成第三層屏蔽，包容放射性物質，是安全殼壓力邊界的重要組成部分，也是安全殼壓力邊界較薄弱的環節。同時，浮動堆在海洋環境下會產生隨機運動，主要體現為縱橫搖擺，對設備閘門的設計提出更為嚴苛的要求。

杜坤等[2]基于ANSYS有限元分析方案和法國RCC-M《壓水堆核電廠機械設備設計和建造規則》規范理論，對核電廠設備閘門及支架部分進行了計算分析。現有的研究主要針對的是陸上核電站設備閘門，對浮動堆設備閘門的研究較少。

本文分析浮動堆設備閘門設計載荷，并采用ANSYS數值模擬，對在設計工況下設備閘門的應力進行計算，并與規范要求的許用值相比較，以判斷其結構強度是否滿足設計需要，從而校核其結構安全性。

1 載荷分析

陸上核電設備閘門設計載荷有自重、壓力、地震載荷、螺栓預緊力。與陸上核電設備閘門不同，在海洋環境條件下設備閘門需承受船體搖擺載荷、由船體碰撞或水下爆炸產生的沖擊載荷，免受地震的影響。因此，其設計載荷為搖擺載荷、沖擊載荷、自重、壓力、螺栓預緊力。核動力船舶與陸上核電站設備閘門結構安全分析的關鍵在于搖擺載荷與沖擊載荷的確定，其他載荷可參照陸上核電設備閘門執行。……