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核级主给水控制阀抗震性能评估与优化设计

核级主给水控制阀抗震性能评估与优化设计

作者：高照杰杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着我国国民经济水平的快速发展和提高，我国对清洁能源产业有了更迫切的需求。为了优化我国的能源结构体系、确保我国的能源安全，目前我国正致力于发展新型清洁能源，制定了立足于火电，大力发展风电、水电、核电的政策，其中对核电... 详细信息

随着我国国民经济水平的快速发展和提高，我国对清洁能源产业有了更迫切的需求。为了优化我国的能源结构体系、确保我国的能源安全，目前我国正致力于发展新型清洁能源，制定了立足于火电，大力发展风电、水电、核电的政策，其中对核电站的建设尤为重视。目前为止，我国的核电建设已经取得了突破性的进展。这为我国的核电产业提供了良好的发展机遇，也为我国的核电阀门产商带来了广阔的市场前景。然而，我国的核电产业起步较晚，虽然经过四十多年的发展，已经建立了几个核电站，但是和发达国家相比，我国的核电站设备的设计和生产水平还有很大差距，尤其是对安全性和可靠性要求较高的核电阀门，我国目前的设计制造水平还处于下游，像核一级喷雾阀和核二级主给水控制阀门我国还不能自主研发和生产，只能成品从国外进口，这在一定程度上增加了我国核电造价。本文在参考与总结了大量国内外文献与书籍的基础上，以“理论研究—产品设计—理论校核—性能评估—优化”为路线，对核二级主给水控制阀门进行设计。首先根据美国ASME核电阀门规范标准对核电阀门进行理论设计计算，然后利用有限元软件FEMAP对所设计的阀门模型进行抗震性能评估，内容包括对整体阀门模型的自振频率分析和对阀门正常、异常、应急和事故四种工况下的强度分析，在载荷施加上尽量接近现实中阀门的承载情况，模型除施加介质产生的压力外，阀门管道和阀杆行程对阀门产生的作用力都在载荷施加时有所涉及，再根据分析结果对承压零部件进行强度校核，最后根据阀门自身的特点，对影响阀门频率的支架和支架以上的执行结构进行一定程度的优化，从而得到满足性能要求且尺寸形状相对较优的阀门模型。本文的创新点是根据主给水控制阀自身的特点，探索出一种简化模型，利用该简化模型对影响直立式阀门自振频率的零部件进行分析研究，找出影响阀门一阶频率大小的参数，进而对模型进行优化。本文的研究工作为以后核级阀门的抗震性能评估提供了一种更全面的方法，为解决直立式阀门频率过低问题提供了参考途径，对实现我国核阀的国产化，提高阀门运行时的安全性和可靠性，推动我国核工业与世界核电产业接轨有重要意义。

关键词：核电阀门主给水控制阀性能评估优化设计

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海冰环境中海洋石油钢结构的破坏分析

石油学报 1999年第3期20卷 71-76页

作者：段梦兰吴永宁高照杰中国船级社海洋工程部南京水利科学研究院中国船级社

通过现场观测、动力分析计算和疲劳断裂试验，比较全面地分析了海冰环境中海洋石油平台的破坏，指出了引起和加重平台冰激破坏的几个重要方面，得到了海冰作用下结构破坏的本质原因，并对平台的结构设计、安全作业和使用提出了具体的规... 详细信息

通过现场观测、动力分析计算和疲劳断裂试验，比较全面地分析了海冰环境中海洋石油平台的破坏，指出了引起和加重平台冰激破坏的几个重要方面，得到了海冰作用下结构破坏的本质原因，并对平台的结构设计、安全作业和使用提出了具体的规定，强调了今后需要加强和改进的工作，对平台设计、使用和维护具有现实的指导作用。

关键词：海冰石油平台振动断裂钢结构海洋结构物

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滩、浅海固定设施冰载荷的研究

石油学报 2001年第5期22卷 68-74页

作者：高照杰段梦兰李啸吴永宁李林斌中国船级社北京100006 南京水利科学研究院南京210024

随着我国浅海地区石油勘探与开发的蓬勃发展 ,滩、浅海固定设施在海冰环境中的安全日益突出 ,对这些地区海冰环境特别是冰的特性参数和冰对结构作用力的研究迫在眉睫。本文在研究和分析国内外冰力计算公式的基础上 ,给出了一个单桩平整... 详细信息

随着我国浅海地区石油勘探与开发的蓬勃发展 ,滩、浅海固定设施在海冰环境中的安全日益突出 ,对这些地区海冰环境特别是冰的特性参数和冰对结构作用力的研究迫在眉睫。本文在研究和分析国内外冰力计算公式的基础上 ,给出了一个单桩平整冰的冰力计算公式 ,该公式物理意义明确 ,考虑了影响冰力的主要因素 ,是目前全面反映冰对结构物作用的一个冰力计算公式 ,它同时与现行规范标准上推荐的公式接近 ,工程上容易接受。

关键词：浅海地区固定设施冰载荷桩径平整冰油气勘探

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多功能仪器化冲击试验机的研制

工程与试验 2017年第S1期 67-70页

作者：高照杰济南时代试金试验机有限公司

为了实现夏比、艾氏、板式拉伸、圆螺纹拉伸4种功能的冲击试验,研制了JB-W450E-L多功能仪器化冲击试验机,介绍了该机型的结构、工作原理及主要技术参数。通过测试冲击力值、绘制能量变化曲线、给出材料断裂不同阶段明确的物理学意义与解... 详细信息

为了实现夏比、艾氏、板式拉伸、圆螺纹拉伸4种功能的冲击试验,研制了JB-W450E-L多功能仪器化冲击试验机,介绍了该机型的结构、工作原理及主要技术参数。通过测试冲击力值、绘制能量变化曲线、给出材料断裂不同阶段明确的物理学意义与解释,为研究、分析材料断裂过程的行为提供详细准确的数据。

关键词：多功能仪器化冲击力能量

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带损伤海底石油管线的安全评估

海洋工程 2003年第1期21卷 53-59页

作者：高照杰粟京贾旭秦太验李玉珊时忠民曾恒一中国船级社北京100006 中国海洋石油总公司北京100027

综述了国际上在管线损伤方面的研究工作,供我国开展在役管线的安全评估时参考。

关键词：海底石油管线损伤裂纹安全评估屈曲应力

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核级主给水控制阀性能评估技术研究

机械强度 2015年第5期37卷 910-916页

作者：刘庆民高照杰林锋张强升吴欣杭州电子科技大学机械工程学院杭州310018 浙江三方控制阀股份有限公司富阳311400 环境保护部核与辐射安全中心北京100082

针对核二级主给水控制阀抗震性能评估的要求,基于ASME规范和Femap+NX Nastran有限元平台,研究核阀虚拟性能评估技术。首先,针对直立式控制阀门的结构特点,提出了直立式控制阀执行机构力学模型,给出了结构风险评估及改进方法。然后,对于... 详细信息

针对核二级主给水控制阀抗震性能评估的要求,基于ASME规范和Femap+NX Nastran有限元平台,研究核阀虚拟性能评估技术。首先,针对直立式控制阀门的结构特点,提出了直立式控制阀执行机构力学模型,给出了结构风险评估及改进方法。然后,对于某型号控制阀进行仿真分析,通过实验数据和仿真数据的对比,验证了有限元分析技术的有效性;最后,对所设计的核二级主给水控制阀在地震载荷及设计组合载荷作用下的抗震性能进行分析。典型部位处的应力仿真结果与经验公式计算结果误差小于5%。仿真结果表明所设计阀门整体自振频率大于33 Hz,具有良好的抗震性能,并且各工况下阀门承受应力在许用应力范围内,满足设计要求。

关键词：有限元核二级主给水控制阀性能评估

地震条件下海底双层油气管线的工作理论、强度标准和损伤评价

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海洋工程 2002年第3期20卷 1-8页

作者：林钟明高照杰贾旭粟京李玉珊时忠民曾恒一中国船级社北京100006 中国海洋石油总公司北京100027

我国渤海湾是地震多发地区 ,该地区的海底输油管线随时都面临地震的威胁。地震成为渤海输油管线必要的设计条件 ,地震载荷是在役管线安全风险评估必须包括的环境载荷。本文综述了国内外在管线抗震设计及相关研究、双层油气管线的工作理... 详细信息

我国渤海湾是地震多发地区 ,该地区的海底输油管线随时都面临地震的威胁。地震成为渤海输油管线必要的设计条件 ,地震载荷是在役管线安全风险评估必须包括的环境载荷。本文综述了国内外在管线抗震设计及相关研究、双层油气管线的工作理论、强度标准与损伤评判等方面的研究工作 ,对我国制定地震条件下海底管线的评估计算方法。

关键词：地震海底双层油气管线强度标准损伤评判渤海湾抗震设计环境载荷

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近海石油平台疲劳裂纹控制方法的研究

中国海洋平台 1999年第1期14卷 5-6,11页

作者：陈瑞峰高照杰陈永福中国船级社

基于断裂力学的原理，提出了一种对海洋石油平台进行裂纹控制的方法，应用该方法可以解决工程中遇到的实际问题。

关键词：疲劳裂纹海上平台海上油气田

聚乙烯亚胺修饰氧化石墨烯材料选择性吸附分离乌龙茶叶中无机砷的研究

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食品安全质量检测学报 2022年第12期13卷 3859-3866页

作者：刘皓良罗杰高照杰林艳郭溪远程杨陈嘉慧蓝荷英陈团伟福建农林大学食品科学学院福州350002

目的将聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)修饰于氧化石墨烯(graphene oxide,GO)表面,制备PEI@GO合成材料以实现乌龙茶叶中无机砷的选择性吸附分离,并结合原子荧光光谱法对其进行检测。方法利用傅里叶红外光谱、电镜扫描、Zeta电位分析... 详细信息

目的将聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)修饰于氧化石墨烯(graphene oxide,GO)表面,制备PEI@GO合成材料以实现乌龙茶叶中无机砷的选择性吸附分离,并结合原子荧光光谱法对其进行检测。方法利用傅里叶红外光谱、电镜扫描、Zeta电位分析对PEI@GO进行表征,并建立基于PEI@GO的管尖固相萃取(pipette tip solid phase extraction,PTSPE)体系结合氢化物发生-原子荧光光谱法(hydride generation atomic fluorescence spectrometry,HG-AFS)实现乌龙茶中无机砷的选择性吸附分离和准确定量。结果傅里叶红外光谱图中出现N-H特征峰,表明PEI成功修饰于GO的表面,电镜下PEI@GO呈现多孔的山脊山谷结构,Zeta电位分析其等电点约为9.7,在pH 6下,5 mg PEI@GO对As(V)溶液吸附率达95.84%,所建立的PTSPE-HG-AFS法最低检出限为0.027μg/L,相对标准偏差为0.48%,不同品种乌龙茶样品中无机砷含量为13.00~122.00μg/kg,回收率在86.48%~108.98%之间。结论制备的PEI@GO材料可有效实现无机砷的选择性吸附分离,所建立的方法操作简便、灵敏度高,可准确用于实际茶叶样品中无机砷的分析检测。

关键词：聚乙烯亚胺氧化石墨烯乌龙茶叶无机砷选择性吸附分离