1、概述

　　核級(jí)閘閥是核電管路中的關(guān)鍵設(shè)備，其穩(wěn)定和可靠的運(yùn)行性能直接關(guān)系到管路的安全和效率。在管路運(yùn)行時(shí)，閥門(mén)承受著介質(zhì)壓力及管路載荷等各種載荷，為保證閥門(mén)運(yùn)行時(shí)的安全，有必要分析在承受外載荷后的閥門(mén)應(yīng)力水平。

2、校核原理

　　在對(duì)閥門(mén)進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)，主要考慮的應(yīng)力有總體一次薄膜應(yīng)力和一次薄膜加彎曲應(yīng)力等等。一次薄膜加彎曲應(yīng)力為直接參與和機(jī)械載荷平衡的應(yīng)力。因此，在塑性變形的情況下，一次薄膜加彎曲應(yīng)力還繼續(xù)存在，當(dāng)超過(guò)材料的屈服極限時(shí)，會(huì)引起過(guò)度變形。為防止閥體過(guò)度變形失效，一次薄膜加彎曲應(yīng)力必須加以限制，同時(shí)用許用應(yīng)力強(qiáng)度來(lái)保證過(guò)度變形和塑性失穩(wěn)之間具有足夠的安全裕度。根據(jù)RCC -M 的有關(guān)規(guī)定，一次薄膜加彎曲應(yīng)力需遵守Tresca( 第三強(qiáng)度理論) 屈服準(zhǔn)則及O級(jí)準(zhǔn)則，可以保證其在設(shè)計(jì)工況下的安全性、可靠性及壓力邊界的完整性。本文以核級(jí)電動(dòng)閘閥閥體為例( 圖1) ，對(duì)一次薄膜加彎曲應(yīng)力做了合理的解釋與計(jì)算。

圖1 核級(jí)閘閥閥體

3、設(shè)計(jì)參數(shù)

　　閥體材質(zhì)：06Cr18Ni11Ti

　　許用應(yīng)力：120.6MPa

　　安全等級(jí)：一級(jí)

　　抗震類(lèi)別：Ⅰ類(lèi)

　　公稱(chēng)通徑：20mm

　　設(shè)計(jì)壓力：17.2MPa

　　設(shè)計(jì)溫度：260℃

　　連接方式：焊接

4、計(jì)算過(guò)程

　　閥體內(nèi)部的載荷包括介質(zhì)壓力PS = 17. 2MPa，連接管道產(chǎn)生的應(yīng)力Peq，根據(jù)O 級(jí)準(zhǔn)則，一次薄膜加彎曲應(yīng)力限值為

5、結(jié)語(yǔ)

　　了解和掌握核級(jí)閥門(mén)在承受外載荷時(shí)的應(yīng)力分析方法，獲得必要的應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，以便在設(shè)計(jì)過(guò)程中留有足夠的安全裕度，用于保證核級(jí)閥門(mén)在使用過(guò)程中，其穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行性能。