AP1000核电汽轮机转子飞射物概率.pdf

決盲
SOLUTION工芝/工装/目/断/测/组/改适
AP100核电汽轮机转子飞射物概萃
侯志刚,张婉靖
(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨150046)
摘要:文中对汽轮机飞射物概率进行了分析,对4种转速下的飞射物概率进行了评估,并指出在60年运行期间,产生
飞射物的概率不超过10年,通过定期检修可以满足NRC安全许可的要求。
关键词:飞射物;概率
中图分类号:TK263.6
文献标识码:A
文章编号:1002-23332011)04-0152-02
1引言
速,D破坏性超速);myi工况下发生飞射物的条件概率。
任何汽轮发电机系统中,都存在转子失效并甩出碎
公式的前三项(P(r) plmr+Pd)Pmld+P(i)Pmi)
块的概率,转子甩出碎块称为飞射物。在这种可能的情况表示在较低转速下的飞射物概率,前两项(P(r) pamir+
下,最受关注的是飞射物可能损坏核反应堆系统的危险P(d) P mld)的和可由图1曲线查得,即每8年检查时间
部位。美国转子能委员会(URC)发布的办法是:通过系统间隔情况下,3根低压转子的概率之和小于5x102,公式
试验和定期检查转子,将发生飞射物的概率保持在一个的其余二项(P(i)Pmli+P(D)由阀门可靠性指标确定。
可以接受的低水平上。
在每8年检查时间间隔情况下,P{mlik<1x10°;同
转子飞裂可能由多种原因引起,包括:汽轮机组失去时,经验表明,P()与P(D)是为相同等级的值,均为1x
控制而导致转子被加速至破坏性超速;高周或低周疲劳103。这表明P(i) pali lf的值非常小,小于1x101。因此,
失效;应力腐蚀裂纹。对核电低压转子来讲,应力腐蚀裂在计算P值时可以忽略此项。
纹是引起可能失效的主要因素。
最后一项因素P(D)。破坏性超速是假定当同一蒸汽
2汽轮机转子飞射物的总概率
管道上的两个进汽阀在系统分离时关闭失效(关不上)。
最初的核电低压转子采用套装叶轮结构。新的铸造通过产生使一对阀可能同时关闭失效的所有可能方式的
技术允许采用全整锻转子,叶片部分也重新设计,采用全错误树来计算P(D)值,对这些方式分配概率并评估总概
整锻转子技术消除了易产生高应力和峰值应力的轮孔和率值。经验表明失效的主要原因在阀门本身。
键槽,转子峰值应力下降60%以上,峰值应力的大幅下降
可靠性理论表明,意外事件的概率可以通过试验来
导致转子产生飞射物的概率大幅降低。在应力值不变的降低。调节阀关闭失效的概率随着它最后试验的时间延
情况下,材料改进也将使抵抗相同尺寸危险裂纹的能力长而提高。每次阀门试验后将开始工作时,其关闭失效的
增长30%以上,同时,相应降低失效概率。1980年,西屋概率重置为零。当阀门被定期试验,其关闭失效的平均概
公司对BB81R(1800 r/min)全整锻转子出现飞射物的可率为试验期间的概率值的一半。这样,通过阀门试验频
能性进行了评估。分析表明,由于应力腐蚀而产生转子飞率,可将一对阀关闭失效的总概率控制在可接受的范围内。
裂的概率,在超过30年运行期后仍不超过105。
应用1000MW核电汽轮机的再热蝶阀,它们的可靠
1E-03
对于应力腐蚀裂纹而性在美国已经
组合概率(3根低压转子)
E-04
导致破裂,转子在盘车和被评估过。通
ッyP」设计超速情况下的破裂是过网门的可
1E-08
作为转子检查时间间隔的性得出破坏性
oン行根低)「函数来计算的。图1给出超速的概率。
E-09
了120%设计超速下的概由于很多因素
率值。3根曲线分别表示:影响阀门可靠
Y。单根转子在盘车转速下的性,故在此情」n
枪查时间间隔ha
202530
图1应力腐蚀引起的概率P(R);单根转子在设形下多采用
汽轮机阀门试验时间间隔A
飞射物概率
计超速下的概率P(の);3些保守方法。「图2给定系统分离率(1/年)的破坏性
根转子的合成概率P(R)+P(O)。
图2曲线是根
超速概率
汽轮机飞射物的总概率P由下式给出:
据美国同类阀门的可靠性统计数字得出的(包括中间超
P=P(r)P mlr +P(d)P mld +P(i)P mli+P(D)
速),并且是保守的。
Pi):工况出现的概率(运行转速,d=设计超速,=中间超
其中,P(D)=nP(1),n为系统分离率。系统分离率是
152机械工程师2011年第4期
解決盲亲
エ芝/工装/目/画/测/组修/改造 OLUTION
液压桩机压桩液压缸前端盖的结构改进
刘达兴
(福建省龙岩盛通液压有限公司,福建龙岩364021)
摘要:通过对液压桩机压桩液压缸前端盖的结构改进,闻述了大缸径液压缸缸筒与前端盖的连接问题。文中给出了两
种结构设计方案,并对其进行了分析比较。
关键词:液压缸;前端盖;结构改进;连接方式
中图分类号:TH137.51
文献标识码:A
文章编号:1002-23332011)04-0153-02
1引言
进行导向,内装有密封装置,以保证液缸有杆腔的密封。液
液压桩机采用液压静力将预制柱分段压入土中,是压缸缸筒与前端盖的连接方式很多,在设计液压缸时,采用
种深受施工单位青睐的新型柱工机械。液压柱机所使何种连接方式,除了考虑液ボ缸的压力行程、用途、使用环
用的液压缸包括夹桩缸、支腿缸、压柱缸、行走缸、转向缸境等因素外,还应考虑其结构问题,尽量使其结构简单,装拆
等,通常工作压力高、承载力大、工况恶劣。某企业的液压方使。对于大缸径液压缸来说,这一点尤为重要。
柱机在施工过程中出现压柱液压缸严重故障,由我公司
缸筒与前端盖的连接,常见方式有法兰连接、螺纹连
给予维修。由于其前端盖结构不合理,为此对其进行了改接、卡环连接、拉枓连接、钢丝莲接等,其优缺点表1。
进,以使其结构更简单,装拆更方便。
表1常见连接方式及其优缺点分析
2压桩液压缸的技术参数及其前端盖的原设计结构
连接方式
缺点
2.1液压缸的主要技术参数
法兰连接结构简单,易加工、装拆容易外径较大,重量较重,成本较高
缸径D=500m,杆径d=350mm,行程S=1800m,额螺纹连接外径较小,重量较轻,结构紧湊装拆麻烦旋转螺纹时有可能损坏密封件
定工作压力为25MPa,安装方式为前法兰安装。
卡环连接外径较小,重量较轻,结树缸筒上切卡环槽,削缸筒的强度,要加
2.2液压缸前端盖的原设计结构
大缸筒的臂厚
如图1所示
拉杆连接结构简单,缸箇易加工,装拆容易端盖外形尺寸较大,重量较重
液压缸缸筒与前丝接外径较小、重量较轻结构紧族钢丝承受的负载小
端盖的连接采用4前端盖的结构改进
螺纹连接方式,因4.】液压缸前端盖结构的设计思路
液压缸严重外漏,
大缸径液压缸的设计,重点主要在缸筒与导向套
活塞杆处滿油,必的连接问题上。根据表1所列儿种常见连接方式来看,
须将前端盖3拆因该液压缸缸径大、压力高、承载力大,首先可排除拉杆
下,以便更换密封连接方式和钢丝连接方式;又因其安装方式为前法兰安
图1液压缸缸筒与前端盖的原来结构」圈,但前端盖3与装,受其结构限制,采用法兰连接不可取。只能采用螺纹
活寒杆2缸筒3前端盖4法兰缸筒2