核电厂厚壁承压管道异种钢焊缝的焊接残余应力数值仿真研究

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作者 陈明亚 余伟炜 +4 位作者 韩姚磊 林磊 彭群家 史芳杰 赵万祥 《机械强度》 北大核心 2025年第8期59-65,共7页

压水堆核电厂反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel,RPV)、蒸汽发生器(Steam Generator,SG)、主泵等大型碳钢设备的容器管嘴与奥氏体钢管道通过异种钢焊缝(Dissimilar Metal Weld,DMW)相连接。厚壁DMW存在材料不均和较为复杂的焊接... 压水堆核电厂反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel,RPV)、蒸汽发生器(Steam Generator,SG)、主泵等大型碳钢设备的容器管嘴与奥氏体钢管道通过异种钢焊缝(Dissimilar Metal Weld,DMW)相连接。厚壁DMW存在材料不均和较为复杂的焊接残余应力(Weld Residual Stress,WRS),容易导致疲劳或应力腐蚀裂纹的产生。首先,调研了国际上经测量和数值分析获得的核电厂DMW的WRS情况;其次,基于一种单元体的体积均匀加热的WRS快速仿真方法,获取了一回路热管段(RPV出口至SG进口之间的连接管段,其为一回路压力边界中运行参数最高的管段)DMW的WRS。数值仿真分析的结果与美国推荐的拟合包络曲线趋势一致,且整体上可以被美国推荐的拟合曲线包络,说明所述的WRS快速仿真方法是可行的。厚壁DMW的WRS数值较大,但在管道内、外表面位置处的应力值比美国的推荐值保守,表明在实际结构分析中可以获得更多的安全裕度。 展开更多

关键词 压水堆 异种钢焊缝 焊接残余应力 数值分析

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压水堆核电厂反应堆一回路承压管道高周热疲劳分析探讨

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作者 赵万祥 徐成杰 +5 位作者 陈明亚 林磊 余伟炜 彭群家 马官兵 韩姚磊 《压力容器》 北大核心 2025年第5期38-45,共8页

针对压水堆核电厂一回路承压管道在长寿期运行中易发生高周热疲劳问题,采用数值仿真与在线监测相结合的方法进行了深入分析。数值仿真结果显示,在5×10^(-3)Hz入口温度波动频率下,焊缝附近温度变化明显;而在2×10^(-2)Hz高频波... 针对压水堆核电厂一回路承压管道在长寿期运行中易发生高周热疲劳问题,采用数值仿真与在线监测相结合的方法进行了深入分析。数值仿真结果显示,在5×10^(-3)Hz入口温度波动频率下,焊缝附近温度变化明显;而在2×10^(-2)Hz高频波动下,温度变化被显著衰减,内壁面温度衰减率可达82.7%。研究开发了TECMAN疲劳管理分析软件,该软件能有效监测到管道内流体的热分层和热冲击现象,并成功应用于国内某大型压水堆核电机组。研究可为核电厂一回路承压管道的热疲劳管理提供科学依据和技术支撑,有助于保障核电厂的安全稳定运行。 展开更多

关键词 承压管道 高周疲劳 振荡频率 裂纹萌生 裂纹扩展

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压水堆核电厂厚壁承压设备设计评价和在役评定分析探讨

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作者 陈明亚 曹昱澎 +3 位作者 孙欣 余伟炜 彭群家 赵万祥 《压力容器》 北大核心 2025年第3期62-70,共9页

针对某核电厂一回路厚壁承压设备设计评价和在役评定中,评价准则和评价方法上存在的差异问题。以制定一回路温度-压力限值曲线为例,介绍设计中的“简略分析”和在役分析中“精确评定”在参考缺陷、焊接残余应力、材料断裂韧度、评定系... 针对某核电厂一回路厚壁承压设备设计评价和在役评定中,评价准则和评价方法上存在的差异问题。以制定一回路温度-压力限值曲线为例,介绍设计中的“简略分析”和在役分析中“精确评定”在参考缺陷、焊接残余应力、材料断裂韧度、评定系数等方面的差异情况,发现存在大量混淆设计评价和在役评定要求的情况,如较为普遍采用设计评价的技术思路评定在役阶段缺陷的安全性。基于不同分析假设的在服役阶段可接受缺陷信息和现有评价体系存在不足,忽略长期运行中客观条件的变化,缺乏对关键技术难点和科学问题的重视,自主提出影响安全的技术问题较少,建议后续国内可给出基于标准的分析案例。 展开更多

关键词 承压设备 核压力容器 P-T曲线 设计评价 在役评定

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核电厂海水管道腐蚀的低频电磁检测与评估

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作者 杨广宇 黄皓 +3 位作者 潘洪良 万璟 石鹏 史芳杰 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第10期73-78,共6页

在核电厂老化管理过程中,海水系统管道的结构完整性对电厂安全运行至关重要。为实现管道日常快速扫查,提出一种基于低频电磁检测技术的定量评估方法,并结合管道内窥镜(管道镜)进行开口验证。通过对某核电厂在运海水管道的实际检测,验证... 在核电厂老化管理过程中,海水系统管道的结构完整性对电厂安全运行至关重要。为实现管道日常快速扫查,提出一种基于低频电磁检测技术的定量评估方法,并结合管道内窥镜(管道镜)进行开口验证。通过对某核电厂在运海水管道的实际检测,验证了该低频电磁检测与评估方法的有效性。结果表明:经过低频电磁检测发现2处海水管道出现疑似信号,内窥镜检测显示其对应壁厚分别为6.58 mm、3.25 mm,实际壁厚损失为17.8%、59.3%,低频电磁检测误差为5%,证实了该技术具有良好的缺陷检出能力与定量评估精度。低频电磁检测技术可用于管道腐蚀的在线检测与状态评估,为核电厂金属管道安全服役提供有效技术支撑。 展开更多

关键词 海水管道 壁厚减薄 低频电磁检测 腐蚀评估

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核电厂复杂系统的维修规则可靠性指标的制定技术改进 被引量：2

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作者 顾松鹰 尹闯 岳亮 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期989-995,共7页

本文概述了核电厂维修规则性能指标的制定方法,结合CPR1000核电机组低压安注系统的维修规则的可靠性指标的制定过程,特别针对工艺流程复杂的系统的可靠性指标制定提出技术改进。本文提出通过“按功能”或者“按设备”的方法,对系统中的... 本文概述了核电厂维修规则性能指标的制定方法,结合CPR1000核电机组低压安注系统的维修规则的可靠性指标的制定过程,特别针对工艺流程复杂的系统的可靠性指标制定提出技术改进。本文提出通过“按功能”或者“按设备”的方法,对系统中的若干个相关设备进行分组以设置“设备级”指标,以解决对设备组合设定指标的困难;针对复杂系统可靠性指标计算,运用泊松分布统一描述需求失效和运行失效,并使用失效率期望值来简化计算过程,以解决复杂系统中大量设备的失效率计算困难。本文对其中运用的数学工具均进行了合理的解释和证明。 展开更多

关键词 核电厂 维修规则 可靠性指标 改进

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核电厂火灾事故规程接口设计方法研究

6

作者 张秀春 黄永恩 +6 位作者 梅亮 夏虹 刘永康 杨自军 张捷 刘洁 许俊俊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期886-893,共8页

针对核电厂缺少火灾事故规程(FAIOp)与其相关运行技术文件接口的系统性设计方法,使得核电厂运行阶段安全防火分区设计理念在与FAIOp相关的运行技术文件中贯彻得不彻底的问题,提出核电厂火灾事故规程接口设计方法。将该方法应用于某电厂... 针对核电厂缺少火灾事故规程(FAIOp)与其相关运行技术文件接口的系统性设计方法,使得核电厂运行阶段安全防火分区设计理念在与FAIOp相关的运行技术文件中贯彻得不彻底的问题,提出核电厂火灾事故规程接口设计方法。将该方法应用于某电厂指定区域的火灾,可顺利调用相关运行技术文件,从而保证该区域在发生被FAIOp覆盖的火灾需执行FAIOp时电厂的安全运行。本文的研究方法可推广至采用安全防火分区设计的任何堆型的核电厂。 展开更多

关键词 核电厂火灾 FAIOp DOIS EOP

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核电站放射性污染金属部件激光复合去污技术研究

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作者 魏少翀 刘省勇 +4 位作者 陆海峰 张文利 李新贤 聂继组 陈国星 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期94-105,共12页

探究放射性污染金属部件的清洁解控或重新利用新技术,可用于减少核电站废金属产生量。本研究针对锈蚀的4140钢,提出激光复合去污技术,并与单一的干冰去污和激光去污进行对比试验。通过对基体试样的微观形貌、成分分布、金相组织、三维... 探究放射性污染金属部件的清洁解控或重新利用新技术,可用于减少核电站废金属产生量。本研究针对锈蚀的4140钢,提出激光复合去污技术,并与单一的干冰去污和激光去污进行对比试验。通过对基体试样的微观形貌、成分分布、金相组织、三维形貌进行测试,分析其表面粗糙度、显微硬度的变化趋势,以确定激光复合去污效果,最后在核电站中实现工程验证。测试和验证结果表明,激光复合去污技术可将4140钢表面的锈蚀层完全去除,获得最佳的去污效果,且不影响基体材料的成分、组织及力学性能。沾污电机叶轮去污后表面沾污水平均<0.4Bq/cm^(2),表面接触剂量率均<40nSv/h,达到核电站固体废物清洁解控标准。因此,激光复合去污技术可为核电站放射性污染金属部件的去污提供新方法,实现废物最小化。 展开更多

关键词 激光复合去污 表面形貌 粗糙度 损伤 清洁解控

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压水堆核电厂稳压器波动管热分层分析关键技术探讨 被引量：5

8

作者 陈明亚 孙兴悦 +4 位作者 刘晗 余伟炜 史芳杰 彭群家 赵万祥 《压力容器》 北大核心 2023年第9期55-61,共7页

压水堆核电厂稳压器波动管(以下简称“波动管”)存在冷热流体分层的现象,影响核电厂的安全运行。针对波动管热分层运行工况存在不确定性的问题,鲜有基于核电厂真实监测数据的分析研究;对于存在热分层的实际运行瞬态,尚缺乏有效的基于设... 压水堆核电厂稳压器波动管(以下简称“波动管”)存在冷热流体分层的现象,影响核电厂的安全运行。针对波动管热分层运行工况存在不确定性的问题,鲜有基于核电厂真实监测数据的分析研究;对于存在热分层的实际运行瞬态,尚缺乏有效的基于设计瞬态参数的包络方法;同时,对于疲劳损伤较为显著的情况,当前基于疲劳裂纹萌生准则的评定方法存在难以满足长寿期安全运行需求的问题。针对上述技术现状,通过调研国内外学者在波动管热分层研究方面的工作,对有限元数值仿真中的网格划分、材料性能设定、边界条件选择、热分层流动仿真和结构应力响应分析技术等内容进行了探讨。同时,对国内某大型压水堆核电厂真实的运行监测数据进行了分析,梳理了基于设计瞬态信息的疲劳损伤包络分析准则和采用疲劳裂纹扩展的损伤容限分析方法。 展开更多

关键词 波动管 热分层 疲劳 瞬态包络 损伤容限

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核电厂闭式冷却水系统中烯基胺乙基咪唑啉的缓蚀性能

9

作者 肖艳 田朝晖 +3 位作者 林根仙 王琳 宋利君 孙云 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期17-22,43,共7页

采用浸泡腐蚀试验、电化学测试和表面分析等方法,在模拟核电站闭式冷却水(CCW)系统工况下,研究了烯基胺乙基咪唑啉(IM)缓蚀剂对CCW系统关键材料20G碳钢的缓蚀效果,分析了其缓蚀机理,并通过热重分析考察了IM在CCW系统环境中的热稳定性。... 采用浸泡腐蚀试验、电化学测试和表面分析等方法,在模拟核电站闭式冷却水(CCW)系统工况下,研究了烯基胺乙基咪唑啉(IM)缓蚀剂对CCW系统关键材料20G碳钢的缓蚀效果,分析了其缓蚀机理,并通过热重分析考察了IM在CCW系统环境中的热稳定性。结果表明:当IM质量分数为30 mg/kg时,其对20G碳钢的缓蚀率就可达到99%以上;在除盐水中添加60 mg/kg IM就可与添加75 mg/kg磷酸钠起到相同的缓蚀效果(缓蚀率99.9%以上);随着IM含量增加,20G碳钢的自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度减小;IM分子在240℃左右开始发生分解,到500℃基本分解完成。IM为阳极型缓蚀剂,通过吸附在20G碳钢表面形成保护膜缓解其腐蚀。 展开更多

关键词 咪唑啉 20G碳钢 闭式冷却水(CCW) 缓蚀 吸附

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基于S-A模型的核电站SEC泵填料密封泄漏量分析

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作者 王兆明 许友龙 +2 位作者 贺湘江 唐祥明 车银辉 《核科学与工程》 北大核心 2025年第4期729-734,共6页

针对某核电厂多台重要厂用水系统(SEC)泵轴封压盖处经常发生喷水现象的问题,采用S-A模型进行SEC泵的水力部件建模,分析泵的水力区域流场、叶轮静压分布等,通过对不同变量的曲线拟合分析得出密封冲洗水压力、密封间隙等因素对泵盘根密封... 针对某核电厂多台重要厂用水系统(SEC)泵轴封压盖处经常发生喷水现象的问题,采用S-A模型进行SEC泵的水力部件建模,分析泵的水力区域流场、叶轮静压分布等,通过对不同变量的曲线拟合分析得出密封冲洗水压力、密封间隙等因素对泵盘根密封泄漏量影响的数值分析结果。结合叶轮平衡孔处的压力分布情况,给出改造后的密封冲洗水压力参数设定值(约0.35 MPa),解决了SEC泵轴封压盖处经常喷水的缺陷。 展开更多

关键词 核电厂 SEC泵 轴封水 流场

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基于流变应力的角焊缝强度分析评定方法研究 被引量：1

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作者 陈明亚 赵万祥 +5 位作者 高红波 周帅 林磊 彭群家 史芳杰 余伟炜 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1333-1337,共5页

由于施工简单,角焊缝常广泛应用于金属部件的连接之中。角焊缝中存在明显非自平衡的拉伸焊接残余应力,现有的评估规范中尚缺乏明确的应力校核方法。在《钢结构设计规范》等评定规范中,给出的强度计算准则未考虑角焊缝的弯矩载荷和焊接... 由于施工简单,角焊缝常广泛应用于金属部件的连接之中。角焊缝中存在明显非自平衡的拉伸焊接残余应力,现有的评估规范中尚缺乏明确的应力校核方法。在《钢结构设计规范》等评定规范中,给出的强度计算准则未考虑角焊缝的弯矩载荷和焊接残余应力影响,限制了相关方法的应用范围。基于角焊缝连接件的强度实验测试和理论研究,提出了基于焊缝材料流变应力的强度分析评定的方法。角焊缝连接件强度实验的结果表明,最大拉伸载荷对应的焊缝强度与实验测试抗拉和屈服强度差值的均值较为接近。由此可认为,角焊缝中均匀存在接近屈服应力的焊接残余应力,在加载过程中,角焊缝中应力增加到抗拉强度时发生失效。在纯剪切条件下,角焊缝连接件的最大承载载荷与拉伸载荷作用下的数值接近。在考虑角焊缝材料焊接残余应力的条件下,基于流变应力的角焊缝评定准则中材料评定系数为0.8,并间接给出了在拉伸和弯矩载荷作用下的角焊缝连接件的评定准则。 展开更多

关键词 角焊缝 强度分析 流变应力 实验研究

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涂层界面反射超声的梳状滤波效应及其结合质量成像检测研究

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作者 周国正 姜煜 +2 位作者 梁军 姜大超 袁懋诞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期234-240,共7页

涂层结构的界面结合质量可以通过超声无损检测技术进行有效表征。基于涂层界面超声传播模型及其反射信号特征研究,发现其回波信号具有梳妆滤波效应。理论分析表明,超声反射系数和相位都会随界面刚度而变化,在此基础上基于梳状滤波效应... 涂层结构的界面结合质量可以通过超声无损检测技术进行有效表征。基于涂层界面超声传播模型及其反射信号特征研究,发现其回波信号具有梳妆滤波效应。理论分析表明,超声反射系数和相位都会随界面刚度而变化,在此基础上基于梳状滤波效应构建了适用于界面结合强度检测的频域特征参数。利用高频水浸超声扫查系统对不同结合质量的涂层样品进行了成像测试,并与标准划格法测试结果对比。研究结果表明,在涂层结合强度差异较小的情况下,通过回波信号的反射系数和梳状滤波效应频域特征参数都可以区分结合质量为0级和2级样品,而频域特征参数能够显著提升结合质量成像结果的对比度。该研究将为大批量涂层界面质量无损、在线、全覆盖检测提供理论基础与技术支撑。 展开更多

关键词 反射超声 涂层 结合质量 无损检测

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初始离位原子能量对Fe辐照损伤的分子动力学模拟研究

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作者 张文利 刘成威 +4 位作者 魏少翀 邹扬 刘省勇 史经灿 陈国星 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期518-523,共6页

在高能辐照环境下,核电站结构材料会产生内部缺陷,影响材料的服役性能。采用分子动力学方法模拟Fe在辐照环境下的级联碰撞过程和初始离位原子(PKA)能量对辐照损伤缺陷的影响。研究结果表明:Fe的级联碰撞过程分为三个阶段,弗朗克尔(Frenk... 在高能辐照环境下,核电站结构材料会产生内部缺陷,影响材料的服役性能。采用分子动力学方法模拟Fe在辐照环境下的级联碰撞过程和初始离位原子(PKA)能量对辐照损伤缺陷的影响。研究结果表明:Fe的级联碰撞过程分为三个阶段,弗朗克尔(Frenkel)缺陷对数量到达峰值后发生缺陷复合,导致缺陷对数量迅速降低,并趋于稳定。随着PKA能量的增加,Frenkel缺陷对在峰值和稳定状态时的数量越多,并且缺陷复合率越高。同时,随着PKA能量的增加,间隙原子团簇和空位团簇的团簇尺寸越大,其对应的团簇数量越多。因此,通过模拟Fe的辐照损伤过程,为高能辐照环境下材料的辐照损伤情况提供预测,对材料的服役寿命提供理论指导。 展开更多

关键词 FE 辐照损伤 分子动力学 Frenkel缺陷对 PKA能量

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粒子阻尼悬臂管道减振特性试验研究与仿真分析

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作者 倪秋华 张华芳 +3 位作者 王超 周帅 林磊 陈志林 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期291-297,共7页

粒子阻尼技术是一种被动减振降噪技术,已成功应用于多个领域。以附加在悬臂管道上的粒子阻尼为研究对象,试验验证粒子阻尼器对悬臂管道振动的减振能力,同时仿真模拟研究不同粒子阻尼器参数对悬臂管道的减振特性影响。结果说明粒子阻尼... 粒子阻尼技术是一种被动减振降噪技术,已成功应用于多个领域。以附加在悬臂管道上的粒子阻尼为研究对象,试验验证粒子阻尼器对悬臂管道振动的减振能力,同时仿真模拟研究不同粒子阻尼器参数对悬臂管道的减振特性影响。结果说明粒子阻尼器对悬臂管道有显著减振效果。试验结果与仿真结果相吻合,使算法的有效性得到验证;该研究可为管道减振措施提供重要参考。 展开更多

关键词 振动与波 粒子阻尼 减振 阻尼 悬臂管道

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聚丙烯酸酯基耐刮擦涂层的制备与性能研究

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作者 潘晨阳 陈国星 +5 位作者 雷雅萍 段景 马帅 谭雨萌 郑嘉霖 徐一 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期62-67,共6页

核燃料棒作为核电堆芯的第二道放射性保护屏障,在安装过程中极易被固定格架划伤。而现有的核燃料棒防护涂层存在防护效果不佳、清洗不达标等难题。基于乳液聚合技术制备硬度和柔韧性均衡的丙烯酸乳胶,并制备水性耐刮擦涂料。结果显示:... 核燃料棒作为核电堆芯的第二道放射性保护屏障,在安装过程中极易被固定格架划伤。而现有的核燃料棒防护涂层存在防护效果不佳、清洗不达标等难题。基于乳液聚合技术制备硬度和柔韧性均衡的丙烯酸乳胶,并制备水性耐刮擦涂料。结果显示:涂料粒径分布较窄;涂层在200℃以下具有热稳定性,划痕形貌为韧性断裂,水接触角降低至48.66°;并且烘烤温度90℃烘烤时间30 min所得涂层耐刮擦性能和水洗性能达到最优。该涂层有望减少核燃料棒表面刮伤,助力我国核电事业安全发展。 展开更多

关键词 核燃料棒 涂层 聚丙烯酸酯 耐刮擦性 水洗性

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一回路主管道超声检查策略研究

16

作者 曹光辉 李守彬 +2 位作者 罗立群 孔晨光 金弘琨 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1089-1093,共5页

取消一回路水压试验导致核电厂风险增加,为了补偿取消一回路水压试验导致的风险增加,国家核安全局要求增加对一回路管道焊缝的超声检查。某CPR1000核电机组准备取消一回路水压试验,需要对一回路管道24道环焊缝制定超声检查策略。本文参... 取消一回路水压试验导致核电厂风险增加,为了补偿取消一回路水压试验导致的风险增加,国家核安全局要求增加对一回路管道焊缝的超声检查。某CPR1000核电机组准备取消一回路水压试验,需要对一回路管道24道环焊缝制定超声检查策略。本文参考风险指引型在役检查的分析方法,对不同检查策略进行了风险评估,为一回路主管道环焊缝超声检查策略的制定提供支持。 展开更多

关键词 一回路水压试验 风险指引 超声检查 概率安全评价

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厚壁反应堆压力容器中裂纹启裂、止裂与撕裂评定研究进展 被引量：4

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作者 陈明亚 曹昱澎 +5 位作者 贺寅彪 孙欣 余伟炜 史方杰 彭群家 赵万祥 《压力容器》 北大核心 2023年第12期50-58,共9页

针对厚壁反应堆压力容器(RPV)辐照脆化后的含缺陷结构完整性评定(简称“评定”)是核电厂长寿期运行安全论证中的关键技术难点,综述了国际上在厚壁含缺陷RPV堆芯筒体段断裂测试分析的研究成果,并结合国际原子能机构和笔者团队相关的数值... 针对厚壁反应堆压力容器(RPV)辐照脆化后的含缺陷结构完整性评定(简称“评定”)是核电厂长寿期运行安全论证中的关键技术难点,综述了国际上在厚壁含缺陷RPV堆芯筒体段断裂测试分析的研究成果,并结合国际原子能机构和笔者团队相关的数值研究成果,论述了典型事故瞬态下RPV堆芯筒体段裂纹的启裂、止裂与撕裂性能,认为事故工况下,RPV中浅裂纹具有良好的止裂特性,基于开发的瞬态参数在线监测的评定技术,提出了基于瞬态参数在线监测的RPV辐照脆化断裂评定的方法。所探讨的评定技术对论证RPV长寿期安全运行特性具有参考价值。 展开更多

关键词 反应堆压力容器 辐照脆化 启裂 止裂 撕裂 在线评定

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激光清洗对不同基体材料损伤行为研究 被引量：2

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作者 陈国星 魏少翀 +2 位作者 陆海峰 英会强 兰司 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期523-532,共10页

为了深入研究激光清洗对基体材料性能的影响效果,采用碳钢和不锈钢作为研究对象进行激光清洗试验。通过白光干涉仪测量清洗厚度和表面粗糙度,采用金相显微镜观察基体截面微观组织结构,利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,... 为了深入研究激光清洗对基体材料性能的影响效果,采用碳钢和不锈钢作为研究对象进行激光清洗试验。通过白光干涉仪测量清洗厚度和表面粗糙度,采用金相显微镜观察基体截面微观组织结构,利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和X射线能谱(Energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)检测清洗后表面形貌及元素含量,采用显微维氏硬度计测定试样截面硬度。结果表明,当激光功率为180 W,脉冲宽度240 ns,重复频率500 kHz时,经过3次往复清洗后,碳钢、不锈钢表面污染层被完全去除,并对基体表面具有部分清洗作用;45钢、304和316L不锈钢的清洗厚度分别为20μm、11μm和10μm;激光清洗后表面呈“犁沟”形貌。在激光清洗作用下,不同材料的基体显微组织、成分分布及硬度值没有发生改变,说明激光清洗不会对基体材料造成损伤,清洗后基体力学性能保持稳定。 展开更多

关键词 激光清洗 清洗厚度 粗糙度 硬度 损伤

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金属钛辐照级联过程缺陷演化的分子动力学模拟 被引量：1

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作者 周岁茹 应红 +6 位作者 任翠兰 尹宗军 温阿利 海雪 施海宁 黄鹤飞 章文峰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1523-1531,共9页

钛合金材料因其优异的耐腐蚀性能和机械性能被认为是反应堆的候选结构材料。本文围绕材料服役过程中的辐照损伤机制问题,采用分子动力学(MD)方法研究了金属钛(以α-Ti为例)的辐照级联过程,获得了不同温度(300、500、700和900 K)、不同能... 钛合金材料因其优异的耐腐蚀性能和机械性能被认为是反应堆的候选结构材料。本文围绕材料服役过程中的辐照损伤机制问题,采用分子动力学(MD)方法研究了金属钛(以α-Ti为例)的辐照级联过程,获得了不同温度(300、500、700和900 K)、不同能量(1、5、10和20 keV)的初级碰撞原子(PKA)沿不同晶格方向([0001]、[1010]和[1100])入射的碰撞过程,并从原子尺度分析了α-Ti在辐照级联过程下的缺陷演化行为及机制。结果表明,随着温度升高,α-Ti级联碰撞过程诱发的峰值点缺陷数明显增加,缺陷复合过程所需时间延长;随着PKA能量增加,整个缺陷演化过程的缺陷数均明显增加,稳定缺陷数也呈增加趋势;而PKA入射方向对级联过程中缺陷演化无明显影响。采用NRT(Norgett-Robinson-Torrens)模型计算获得α-Ti辐照缺陷随PKA能量的变化趋势与MD计算结果一致,级联碰撞后剩余的缺陷数约占NRT预测值的30%。本文从微观角度研究了金属钛的辐照损伤机理,相关计算结果为钛合金在未来核反应堆中的应用提供数据支持,为新型耐辐照材料研发提供理论依据。 展开更多

关键词 Α-TI 辐照缺陷 级联碰撞 初级辐照损伤 分子动力学

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