1、概述

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

2、校核原理

　　在對閥門進(jìn)行應(yīng)力分析時，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)超過材料的屈服極限時，會引起過度變形。為防止閥體過度變形失效，一次薄膜加彎曲應(yīng)力必須加以限制，同時用許用應(yīng)力強(qiáng)度來保證過度變形和塑性失穩(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級準(zhǔn)則，可以保證其在設(shè)計工況下的安全性、可靠性及壓力邊界的完整性。本文以核級電動閘閥閥體為例( 圖1) ，對一次薄膜加彎曲應(yīng)力做了合理的解釋與計算。

圖1 核級閘閥閥體

3、設(shè)計參數(shù)

　　閥體材質(zhì)：06Cr18Ni11Ti

　　許用應(yīng)力：120.6MPa

　　安全等級：一級

　　抗震類別：Ⅰ類

　　公稱通徑：20mm

　　設(shè)計壓力：17.2MPa

　　設(shè)計溫度：260℃

　　連接方式：焊接

4、計算過程

　　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 級準(zhǔn)則，一次薄膜加彎曲應(yīng)力限值為

5、結(jié)語

　　了解和掌握核級閥門在承受外載荷時的應(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)計過程中留有足夠的安全裕度，用于保證核級閥門在使用過程中，其穩(wěn)定、可靠的運行性能。