反應(yīng)堆一回路閘閥的中法蘭密封性能研究.pdf

1、閘閥是反應(yīng)堆一回路中的重要設(shè)備，在核電和船用核動力裝置中的應(yīng)用非常廣泛。反應(yīng)堆一回路處于高溫、高壓和有輻射的惡劣工作環(huán)境中，受各因素的影響，閘閥的中法蘭密封副極易因材料屬性改變造成應(yīng)力松弛而導(dǎo)致泄漏事故。因此，對閘閥的中法蘭密封副采取合理的優(yōu)化措施避免泄漏事故的發(fā)生是當(dāng)前核工業(yè)行業(yè)一個(gè)重要的研究方向。
　　本文從無墊片法蘭密封結(jié)構(gòu)的預(yù)緊方式和預(yù)緊力大小來開展核用閥門的密封性能研究，基于應(yīng)變電測和彈性交互作用原理，提出了法蘭螺栓的最

2、佳預(yù)緊方案;進(jìn)行廠測實(shí)驗(yàn)，以廠測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的正確性;通過穩(wěn)態(tài)熱力學(xué)和瞬態(tài)熱力學(xué)的分析，確定了保證中法蘭密封性能所需預(yù)緊力的范圍。論文的主要工作如下:
　　(1)概述了法蘭密封研究的現(xiàn)狀，介紹了影響法蘭密封的幾種因素，針對閘閥中法蘭所處高溫高壓環(huán)境，結(jié)合近年來國內(nèi)外法蘭密封常采取的措施，確定以預(yù)緊力和預(yù)緊方案為主要影響因素來研究改善中法蘭的密封性能。
　　(2)搭建螺栓預(yù)緊實(shí)驗(yàn)臺，基于應(yīng)變電測原理和彈

3、性交互作用原理對無墊片中法蘭樣件進(jìn)行了三種不同方案的預(yù)緊實(shí)驗(yàn)，對比三種方案的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定了中法蘭預(yù)緊的最佳方案。
　　(3)對中法蘭實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行了廠測實(shí)驗(yàn)，測量不同扭矩預(yù)緊下的螺栓應(yīng)力和工作壓力下的應(yīng)力變化，為評定有限元結(jié)果的正確性提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　(4)基于ANSYS有限元分析，根據(jù)理論計(jì)算的螺栓預(yù)緊力進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析和穩(wěn)態(tài)耦合場分析，驗(yàn)證在穩(wěn)定工作狀態(tài)下理論預(yù)緊力是否可以保證法蘭的密封性能，確定溫度對密封性能的影響。<