Đánh giá độ bền cấu trúc cho bàn đà ghép chặt trong bơm làm mát lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân

Springer Science and Business Media LLC - Tập 19 - Trang 1988-1997 - 2005
June-soo Park1, Ha-cheol Song1, Ki-seok Yoon1, Taek-sang Choi1, Jai-hak Park2
1Mechanical System Engineering Dept., Korea Power Engineering Company, Inc., Yuseong-gu, Korea
2Safety Engineering Dept, College of Engineering, Chungbuk National University, Cheongju, Korea

Tóm tắt

Nghiên cứu này liên quan đến việc đánh giá độ bền cấu trúc cho bàn đà ghép chặt trong bơm làm mát lò phản ứng (RCP) của nhà máy điện hạt nhân. Các ứng suất trong bàn đà do tải trọng co ngót và tải trọng ly tâm tại tốc độ hoạt động bình thường của RCP, tốc độ vượt quá thiết kế và tốc độ giải phóng khớp được tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), trong đó việc giải phóng các ứng suất kiểm soát biến dạng do tác động cấu trúc trong quá trình quay được xem xét. Đánh giá cơ học vỡ cho một loạt các vết nứt được giả định tồn tại trong bàn đà được thực hiện, xem xét đến vỡ dẻo (mỏi) và vỡ không dẻo, và các hệ số cường độ ứng suất được xác định cho các vết nứt bằng phương pháp phần tử hữu hạn đảo chiều (FEAM). Từ kết quả phân tích, thấy rằng tốc độ phát triển vết nứt mỏi được tính toán là không đáng kể cho các vết nứt nhỏ hơn. Trong khi đó, khả năng chống lại vỡ không dẻo của vật liệu theo khía cạnh cường độ ứng suất tới hạn (K_IC) và nhiệt độ tham chiếu chuyển tiếp không dẻo RTinNDT là những yếu tố quyết định cho các vết nứt lớn hơn.

Từ khóa

#bơm làm mát lò phản ứng #bàn đà ghép chặt #ứng suất #cơ học vỡ #phương pháp phần tử hữu hạn

Tài liệu tham khảo

ASME Boiler and Pressure Vessel Code, 2001, Section II - Material Specification, American Society of Mechanical Engineers. ASME Boiler and Pressure Vessel Code, 2001, Section III - Nuclear Power Plant Components, American Society of Mechanical Engineers. ASME Boiler and Pressure Vessel Code, 2001, Section XI - Rules for Inspection and Testing of Components of Light-Water Cooled Plants, American Society of Mechanical Engineers. Bae, D. H., Kwon, S. D, Song, S. J. and Lee, Y. Z., 2002, “Nondestructive Evaluation of the Characteristics of Degraded Materials Using Backward Radiated Ultrasound,”KSME International Journal, Vol. 16, pp. 1084–1092. Hibbit, Karlsson & Sorensen, Inc., 1998, ABAQUS/Standard User’s Manual, Version 5.8, Providence, RI. Kamaya, M. and Nishioka, T., 2004, “Evaluation of Stress Intensity Factors by Finite Element Alternating Method,” PVP-Vol. 481, RPV Integrity and Fracture Mechanics, ASME, pp. 113-120. Nikishkov, G. P., Park, J. H. and Atluri, S. N., 2001, “SGBEM-FEM Alternating Method for Analyzing 3D Non-planar Cracks and Their Growth in Structural Components,”Computer Modeling in Engineering and Science, Vol. 2, pp. 401–422. Park, J. H., Park, S. Y., Kim, M. W., Park, J. S. and Jin, T. E., 2004, “Development of a Code for 2D Elasto-Plastic Fracture Mechanics Analyses Using the Finite Element Alternating Method,”Key Engineering Materials, Vols. 270-273, pp. 1159–1164. Riccardella, P. C. and Bamford, W. H., 1974, “Reactor Coolant Pump Flywheel Overspeed Evaluation,”Journal of Pressure Vessel Technology. Song, J. L, Kim, S. and Shim, Y. L., 2002, “Residual Stress and Fracture Analysis of Thick Plate for Partial Penetration Multi-Pass Weldment,”KSME International Journal, Vol. 16, pp. 1033–1039. USNRC Regulatory Guide 1.14, 1975, “Reactor Coolant Pump Flywheel Integrity,” Rev.l. USNRC Information Notice No. 84–92, 1984, “Cracking of Flywheels on Cummins Fire Pump Diesel Engines”.