直流蒸汽发生器蒸干点波动引起的热应力及疲劳分析

来源：核动力工程杂志2023年第4期北京时间：

作者：陈玲, 王鑫铭, 张永发, 张黎明, 蒋立志, 焦猛, 刘小丫

单位：海军工程大学核科学技术学院，武汉，430033；

摘要：为研究蒸干点波动对蒸汽发生器传热管造成的损伤，以Babcock&Wilcox公司设计的直流蒸汽发生器为原型，首先利用一、二次侧耦合传热的方法得到相关热工水力参数，通过对比不同波动频率下蒸干点径向温度分布确定波动频率的影响，利用有限元分析得到传热管应力分布，最后根据S-N曲线对传热管进行疲劳评估，并探讨相关因素的影响。研究结果表明，蒸干点波动频率较低时径向温度分布与稳态相似，接触二次侧的传热管外壁面更容易发生疲劳损坏，虽然交变应力小于限值，但在堆内环境下存在一定运行隐患，温度波动幅值增大会导致传热管寿命明显下降，采用弹性约束有利于缓解蒸干点波动引起的疲劳。本研究为直流蒸汽发生器传热管在蒸干点波动条件下的寿命预测及安全运行提供了参考。

关键词：传热管, 蒸干点波动, 壁面温度, 疲劳分析