[發明專利]一種余熱排出泵抗震分析方法

有效

• 申請號: 201410143186.6
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103927416B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 司喬瑞;袁壽其;鄧鑫;袁建平;裴吉;周邦倫
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提出一種抗震分析方法，適用于核電用離心式余熱排出泵的抗震分析方法。

背景技術

核電是一種清潔能源，在人們越來越重視地球溫室效應、氣候變化的形勢下，大力發展核電，滿足電力需求、優化能源結構、保障能源安全，已成為政府和社會各界的共識。核電事業的大力發展為核電用旋轉機械創造了巨大的市場，同時對產品的可靠性提出越來越高的要求。離心式余熱排出泵大多與核島的熱傳送有關，其內部流動復雜，存在熱沖擊及強烈的流動激振力。另一方面，隨著地質災害尤其是地震的頻繁發生，人們越來越意識到其巨大的危害性。2011年03月14日，日核電站面臨再爆炸風險，屬于抗震能力設計不足惹禍；2010年的伊朗6.5級地震；2008年的四川地震等，這些地震擺在我們工程設計人員面前，給我們研究核電站的防震能力及抗震分析手段提出更高的要求。

百萬千瓦級核電站離心式余熱排出泵是核電站一回路的余熱排出系統(RRA)的重要組成部分,屬核二級泵，是最關鍵的核動力設備之一。它位于安全殼內，用于保證在反應堆正常停堆和事故停堆后帶出堆芯的衰變熱，維持核電廠處于安全狀態，抗震要求為I類。該泵運行工況復雜，流體流動對泵結構的可靠性影響較大。且在開始運行時，從投入到反應堆熱停堆工況，此時一回路水溫為180~C，故存在常溫至180℃的熱沖擊。因此，設計產品時，如何保證在發生安全停堆地震（SSE）期間及其后，能保持承壓特性，完成排出核島余熱的功能是亟需解決的問題?？拐鸱治鲋饕锌拐鹪囼灪涂拐鹩嬎銉煞N方法，由于實驗室中很難模仿出核電設備的真實運行環境，離心式余熱排出泵的抗震分析一般采用數值計算為主，并進行部分試驗驗證的方法來進行。常用抗震分析數值計算方法有等效靜力法、反應譜法和時間歷程法，單純采用這些方法對如房屋、橋梁等靜止物件進行地震條件下的受力計算具有很好的精度。但是這些方法很難考慮到離心式余熱排出泵轉子在安全停堆地震（SSE）期間的作用，并且無法考慮離心式余熱排出泵內部輸送的流體對結構作用力的影響。因此，研究核電用余熱排出泵抗震分析方法，制定相關計算準則，是核電用大型旋轉機械設備國產化研制必須解決的問題。

由于國外在核電技術上的保密，在核電離心式余熱排出泵的抗震分析方面，國內許多高校和制造廠商都開展了相關的研究工作，如：中國核設計研究院、清華大學、上海交通大學、大連深藍、沈陽水泵股份有限公司和大連理工大學等。到目前為止，均采用數值計算結合部分試驗驗證的方法。在計算時采用等效靜力法或反應譜法對在安全停堆地震（SSE）期間的核電用泵進行變形計算，再進行校核，但如何考慮泵內部流體流動的影響還沒見相關報道。

發明內容

本發明的目的是為離心式余熱排出泵提供一種抗震分析數值計算方法，在部分試驗驗證的前提下，使抗震分析數值計算的結果更精準，為設備的結構設計提供更準確的計算結果。且該方法能夠較好地克服傳統計算方法中未考慮旋轉流體產生的激振力等缺點。

離心式余熱排出泵抗震分析的實質是：離心式余熱排出泵在安全停堆地震（SSE）期間及其后保持可運行性，即結構的材料在所受載荷的共同作用下滿足強度要求，并且轉動件與靜止件之間的相對變形應小于它們之間的間隙，不影響運轉。