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背景
反应堆容器内部构件的老化是贯穿核电厂寿期的重要考虑因素。围板-辐板螺栓(或围板螺栓)对于维持内部构件的结构完整性至关重要,而且在实际运行中已经显示出受到老化机理的影响。对于西屋和Combustion Engineering压水堆来说,不锈钢围板螺栓的作用是将堆内构件垂直的围板固定到水平的辐板上。原始的电厂设计基准是要求。所有围板螺栓在整个电厂寿命周期中保持完整,所考虑的老化机理包括辐照促进应力腐蚀龟裂(IASCC)。
西屋成功开发出了一种工程分析技术,用于验证在使用大量非功能螺栓的情况下,核电厂仍可以安全运行并满足设计基准。该分析方法被称为可接受螺栓连接模式分析(Acceptable Bolting Pattern Analysis, ABPA)。该方法为所需围板螺栓的数量和位置提供了新的基准,并便于保持堆内构件围板区域结构的完整性。
围板-辐板组件相对于整个反应堆装置的位置
概述
西屋围板螺栓ABPA分析技术包括详细的堆内构件建模,以及在正常、失常以及故障状态下围板螺栓上热液压负荷评估。这些分析用于定义不同数量和位置的完整螺栓所承受的最大负荷。
西屋还为检查大修期间快速扭转评价提供实时分析(RTA)服务。为此,在开始大修和检查之前,需要准备好工具和完成必要的评审,为开展ABPA做准备。一般来说,西屋会为计划进行围板螺栓检查的电厂推荐RTA方案,因为它能够为电厂提供最全面的分析。
大修前所需分析的时间为9到12个月。
西屋围板螺栓ABPA方法已经过美国核管理委员会批准,用于确定所需螺栓的数量和位置。
优点
这些分析结果可以帮助电厂业主评估在电厂检查中所发现的非功能螺栓的影响,使非功能螺栓保持在原位继续运行,从而大大减少停运延迟的可能。(根据设备和更换螺栓的可用性,更换的时间可能是数天或数周。)
对于有必要或是需要更换螺栓的情况,预检验分析工作能够定义更换螺栓的连接形式。
这些分析结果在电厂的整个寿期内都是有效的,除非堆内构件做了较大的改动。
成果交付
所分析的螺栓连接形式数量可以定制,以满足顾客的要求。由西屋提供的工程报告可用于评估检查结果和处置非功能螺栓,并支持螺栓更换的潜在需求。
经验
西屋已经为西屋的双回路、三回路、四回路电厂设计,以及Combustion Engineering电厂设计提供了ABPA分析。迄今为止,已经完成了15份以上的支持围板螺栓的检查分析。
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