排放載荷分析方法合理性論證及關(guān)鍵影響因素研究

吳 丹 王 杰杜思佳 方紅宇喻 娜

1（中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院 成都 610041）

2（核反應(yīng)堆系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 成都 610041）

水封排放過程是一個(gè)涉及復(fù)雜兩相流動(dòng)，且熱工水力參量變化非常劇烈的瞬態(tài)過程。由于水封上下游壓差高達(dá)一百多倍（水封上游壓力為十幾兆帕，水封下游壓力為一個(gè)大氣壓），因此水封以極高的速度和加速度通過下游排放管線，從而對(duì)排放管線造成巨大的瞬時(shí)沖擊力。在先進(jìn)的三代電廠的穩(wěn)壓器排放管線設(shè)計(jì)中，排放載荷分析將成為一個(gè)關(guān)鍵性的技術(shù)問題。排放載荷分析的目的是為了得到排放管線載荷時(shí)程曲線，以此作為應(yīng)力分析的基本輸入之一，進(jìn)而論證管線布置、管道支撐設(shè)計(jì)是否滿足相關(guān)要求。

國(guó)際上載荷分析相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究、分析方法研究相對(duì)較少，并且目前也沒有一個(gè)公認(rèn)可靠的分析工具能夠完成從熱工水力分析到載荷分析整個(gè)過程的計(jì)算。國(guó)內(nèi)在以往的電廠（二代和二代加電廠）設(shè)計(jì)中，穩(wěn)壓器排放管線設(shè)計(jì)與國(guó)外電廠差異不大，因此沒有專門對(duì)排放載荷分析技術(shù)進(jìn)行研究。在目前的三代電廠設(shè)計(jì)中（如：華龍一號(hào)），由于涉及很多設(shè)計(jì)改進(jìn)與優(yōu)化，排放管線設(shè)計(jì)以及管線上游的邊界初始條件，如：閥門開啟時(shí)間、水封體積和溫度等都與以往二代加電廠有很大差異，因此必須掌握排放載荷分析流程和方法，并且針對(duì)三代電廠的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，計(jì)算排放載荷，為后續(xù)應(yīng)力分析提供可靠輸入。

在之前的研究中，介紹了一種排放載荷分析方法［1］，即：使用RELAP5程序進(jìn)行熱工水力分析，通過對(duì)RELAP5程序計(jì)算結(jié)果中的有效信息進(jìn)行力學(xué)處理，進(jìn)而獲得每個(gè)管道的載荷時(shí)程曲線。……