摘要：在运行过程中,高温阀门同时经历高温高压、长时稳定载荷和短时交变载荷的作用,蠕变损伤和疲劳损伤同时存在,但目前针对高温阀门多工况蠕变损伤、疲劳损伤和蠕变疲劳耦合的研究还较少。为此,建立了钠快冷堆调节阀阀体有限元模型,对蠕变、疲劳以及蠕变疲劳损伤进行了计算与安全性评估。首先,采用ANSYS有限元分析软件,结合多工况稳态以及瞬态热力耦合的方法,对高温核电阀门的阀体进行了数值模拟计算;然后,使用蠕变本构方程对高温阀门阀体进行了蠕变分析;最后,以ASME规范的线性累积损伤理论为判据,对高温调节阀阀体进行了蠕变、疲劳以及蠕变疲劳交互损伤安全性评定。研究结果表明:在13种瞬态工况以及4种稳态工况产生的热力耦合作用下,阀体出口处均产生了较高的应力,经分析得出扭矩是造成阀体出口处应力高的主要因素;通过数值计算得出了循环变载荷造成阀体产生的疲劳损伤为0.001 8,而长时间处于高温环境中的蠕变损伤为0.1,由此得出了高温阀门受到蠕变破坏的可能性高于疲劳破坏;该研究结果可为第四代高温核电阀门的分析与设计提供理论基础和技术方案。

摘要：针对V型球调节阀流制噪声过大的问题,通过大涡模拟和声比拟方程相结合的方法,对V型球调节阀的内外声场进行了三维仿真模拟以及试验测试,研究了阀门涡流噪声分布特征。研究发现,高声压级频率集中在0~1200 Hz,在整个频段上声壁面压力脉动(AWPF)对噪声贡献远高于湍流壁面压力脉动(TWPF)。基于涡声理论探究了V型球阀芯的开孔参数对噪声的影响,改进后的阀门流致噪声下降了约10 dB(A)。研究结果可为低噪声V型球调节阀的设计提供计算方法和优化方向。

摘要：为了提升新一代核电阀门工程应用的可靠性,建立了高温调节阀有限元模型,对调节阀进行了稳态热力耦合计算以及蠕变数值模拟,在分析ASME NB和NH分卷中的热力学强度评定方法的基础上对调节阀进行了强度评定。发现温度梯度大是造成调节阀热应力集中的主要原因。调节阀服役30万h时阀体最大蠕变应力值为43.9 MPa,蠕变应变值为0.91%,蠕变损伤值为0.1,结合标准和材料蠕变性能试验数据,发现阀体在30万h设计寿命下不会发生蠕变强度失效。本文为第四代核电高温调节阀的高温结构完整性设计提供了计算方法。

摘要：针对核电先导式主蒸汽安全阀设计目前存在依靠经验、研制周期长、成本高等问题,采用动网格技术并结合阀瓣动力学方程,建立了适用于先导式主蒸汽安全阀的瞬态仿真模型及方法,实现了阀门动作的精准模拟。在此基础上分析了阀门启闭过程中瞬态流场的变化,讨论了活塞摩擦力及先导阀Kv值对于开启时间的影响。研究表明:数值模拟和试验结果的偏差小于10%。在导阀入口压力为6.17 MPa时能顺利实现主阀的回座。阀杆上方及活塞腔内产生的大量漩涡是阀门振动及噪声的主要来源。开启时间随着摩擦力的增大而增大,随着导阀Kv值的增大而减小。本文为先导式主蒸汽安全阀的优化设计提供了重要的计算方法,可大幅降低阀门研制的周期和成本。

摘要：核电复杂气液阀门及其驱动装置的安全稳定运行对核电的安全性和经济效益有重大影响,为保证驱动装置的正常运行,设计了一种用于主蒸汽隔离阀(复杂气液阀门)驱动装置的在线监测方法和系统。对驱动装置的核心参数进行实时采集、显示并存储为数据曲线,根据预设值判断各部件参数是否触发报警条件,触发报警条件则输出相应的预警信号。将预警的参数曲线与标准曲线对比,并结合人工神经网络进行故障分析预测和诊断,输出故障报告。根据参数曲线对比,估算相关参数超过门槛值用时,实现寿命预测。通过本装置可以对故障进行提前预警并进行在线诊断,可以及时和快速排查出驱动装置的故障部件并及时修整,保障机组安全稳定运行。

摘要：前置隔离阀是介质自驱动内置式截止阀,利用工艺管路介质能量作为阀门驱动源。为探究介质自驱动内置式结构对阀门流通能力的影响,采用流体动力学对前置隔离阀进行数值分析。采用正交分析法对影响阀门流通能力的主要阀门行程、阀瓣形状、活塞缸径,确定各因素主次地位,及阀门最优结构组合,结合阀门的性能要求,对内置式结构对阀门的流通能力影响分析。分析结果表明,对阀门的流通能力因素影响主次顺序是阀门行程、阀瓣形状、活塞缸径,其中阀门行程取140 mm、阀瓣形状设计为内凹型及活塞缸直径取376 mm时前置隔离阀的流通能力最优;驱动装置内置式结构对前置隔离阀的流通能力影响较小,可通过优化流道结构(阀门行程、阀瓣形状、活塞缸径)降低介质自驱动装置内置于阀腔对阀门流通特性的影响。

摘要：核级安全阀是核电厂反应堆一回路稳压器及其他压力系统的超压保护装置,是维持反应堆安全稳定运行的重要屏障。有效、准确、充分地开展鉴定试验可以对核级安全阀的各考核性指标进行准确评价。本文基于ASME QME-1规范,结合相关鉴定技术要求和标准,参考国内外稳压器安全阀的鉴定案例,分析了各项鉴定内容的目的,讨论了相关鉴定试验方法的区别并提出建议。本文研究成果对国内开展核级安全阀鉴定试验具有一定的指导意义。