核容器设计C.ppt

,由于各种工艺或结构要求,需要开孔或按装接管。开孔以后,一方面由于壁厚材料减少,引起容器强度的减弱;另一方面由于结构的连续性破坏,从而使开孔和接管处产生较大的附加弯曲应力。例如对于焊有接管管嘴的圆筒壳体,在壳体与管嘴连接处的内壁上,—。这种局部的应力增长现象称为“应力集中”。此外,有时在接管上还有外部载荷所产生的应力和热应力,材质和制造的缺陷等各种因素,于是开孔和接管附近就成为压力容器的薄弱部位。由于上述应力集中现象具有明显的局部性质,随着离孔边距离的增加,迅速衰减到正常部位的应力水平。实践表明如果适当加厚接管或壳体的壁厚(或二者同时加厚),并在结构上采取一些相应措施,则可以达到减小应力集中系数,提高容器强度的目的。这就是通常所说的“开孔补强设计”。等面积补强的设计方法需要补强的金属面积:圆柱壳:球壳:椭球壳:其中—接管内径(mm);c—腐蚀裕量(mm);T—壳体承受内压时所需的计算壁厚。在ABCD所围长方形内。有效补强宽度和长度分别为:和其中—壳体的实际壁厚(mm)—补强板厚度(mm)—外侧长度(mm)—内侧长度(mm)—接管实际壁厚(mm)和——它们是接管上的应力峰值的衰减半径的最小值可以作为补强金属的面积共分为三部分:,可作为补强金属的面积其值为:式中是接管外仲部分承受内压所需的计算壁厚,mm。,整个接管上除去内压所需的计算壁厚和腐蚀裕量外,作为补强金属的面积其值为:,其值按焊缝的实际情况计算。等面积补强的具体设计步骤如下:,t,并确定腐蚀裕量c和开孔直径d。,并按前面的公式确定和,。,并检验是否满足。如不符合,或余量不大,则重新假设和反复计算。接管和补强板的材料通常应与被补强的封头和简体材料相同。。它的作用是通过螺栓、垫片的连接和密封,使系统不发生泄漏。法兰设计包括垫圈设计、螺栓设计、法兰尺寸初步设计、应力分析和强度校核等几方面。1,垫圈垫圈的作用是依靠螺栓的预紧力产生塑性变形以填补法兰面凹凸不平所造成的间隙、从而阻止流体泄漏,达到密封的目的。而水冷反应堆压力容器的密封要求很高,一般都采用“o”形环密封。具体结构形式有自紧式和克气式。自紧式“o”形环是在环的内侧有若干径向小孔,以便利用介质的压力给密封环加压形成自紧,从而保持良好的密封性能。这种形式的“o”形环可用于压力p<275MPa的高压容器。充气式“o”形环是在环腔内充入一定压力(p=;;)的惰性气体,使“o”形环在高温下保持良好的回弹性能,以达到高温密封的要求。“o”形环的结构设计内容如下:1,管子的选择要求具有高强度、高弹性、有充分塑性和抗弯压扁能力;热和化学稳定性好,与法兰有相近的线膨胀系数。常用的是不锈钢和因树镍合金。2,管子外径的选取根据“o”形环的外径的大小由表选取管子的外径。3,管子壁厚的选取一般按介质性质和设计压力经验地选取壁厚。对于气体、轻液体采用厚壁管,取式中—管子壁厚;—管子外径,轻水堆“o”,而且对压力=~275MPa的情况通常采用自紧式“o”形环,并根据不同介质和设计温度在管子外表而加以镀层,轻水反应堆“o”~。