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核电厂人员闸门新型传动机构研发设计与分析

核动力工程 2022年第6期43卷 195-200页

作者：张峰钦军伟谢洪虎刘小华陈曌杨锦春中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室广东深圳518172

采用数字化设计方法,研发了人员闸门新型传动机构并完成了样机模块化设计开发。使用故障模式及影响分析(FMEA)方法,找出了新型传动机构薄弱环节,即锁紧机构传动链和地震后的门旋模块及门栓插拔模块,分别利用动力学仿真软件ADAMS对锁紧... 详细信息

采用数字化设计方法,研发了人员闸门新型传动机构并完成了样机模块化设计开发。使用故障模式及影响分析(FMEA)方法,找出了新型传动机构薄弱环节,即锁紧机构传动链和地震后的门旋模块及门栓插拔模块,分别利用动力学仿真软件ADAMS对锁紧机构传动链的锁紧功能及运动性能进行了运动模拟仿真分析,利用有限元分析软件ABAQUS对地震后门旋模块的可运行性及门栓插拔模块的有效性进行了分析。结果显示,锁紧机构传动链选型合适,门旋模块满足可运行要求,门栓插拔模块满足有效性要求。研发的新型传动机构传动链及结构设计合理,满足三代核电的要求。

关键词：人员闸门传动机构故障模式和影响分析(FMEA) 模块化数字样机

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在役核电厂人员闸门传动齿轮优化改进

核动力工程 2020年第6期41卷 96-100页

作者：何英勇李强谢洪虎张峰刘小华中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室广东深圳518172

采用ANSYS有限元分析程序,对国内某在役核电厂人员闸门断齿传动齿轮进行了应力分析,找出了传动齿轮断齿失效的根本原因:传递扭矩过大而引起齿轮过载,应力计算值超过了材料许用应力限值,致使传动齿轮产生根切断齿事故。结合传动齿轮断齿... 详细信息

采用ANSYS有限元分析程序,对国内某在役核电厂人员闸门断齿传动齿轮进行了应力分析,找出了传动齿轮断齿失效的根本原因:传递扭矩过大而引起齿轮过载,应力计算值超过了材料许用应力限值,致使传动齿轮产生根切断齿事故。结合传动齿轮断齿失效根本原因,从材料选择和结构设计2个方面对传动齿轮进行了优化改进。应力分析与评定结果显示,优化改进后的传动齿轮和与之配合的扇形齿轮应力计算值均小于材料许用应力限值,优化改进方案有效降低了传动齿轮的应力水平,有效提高了人员闸门齿轮传动操作的安全性和可靠性。

关键词：人员闸门传动齿轮断齿应力分析

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核电厂人员闸门顶升机构动力学仿真分析

核动力工程 2019年第3期40卷 70-74页

作者：谢洪虎马文勤张峰杨锦春中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室

为确保核电厂人员闸门顶升机构结构设计的合理性,对其在密封门启闭过程中的运动特性进行分析研究。本研究借助动力学仿真分析软件(ADAMS)对人员闸门顶升机构可能产生的故障失效模式进行了仿真分析,主要包括顶升机构传动箱运动学分析和... 详细信息

为确保核电厂人员闸门顶升机构结构设计的合理性,对其在密封门启闭过程中的运动特性进行分析研究。本研究借助动力学仿真分析软件(ADAMS)对人员闸门顶升机构可能产生的故障失效模式进行了仿真分析,主要包括顶升机构传动箱运动学分析和传动丝杠动力学分析。分析结果表明,顶升机构传动箱的安装初始位置是导致顶升高度不足的直接因素;通过设置传动箱的初始安装位置、丝杠转速和运行时间可确保顶升高度达到设计要求的60 mm;此外,通过对主要动作部件的受力模拟分析,得出丝杠在径向上承载力可忽略,不会造成丝杠径向断裂事故出现。

关键词：人员闸门顶升机构丝杠动力学仿真分析

核电厂人员闸门气动回路优化设计与密封检测工艺改进研究

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核动力工程 2019年第2期40卷 120-122页

作者：谢洪虎张峰钦军伟陈楚员中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室广东深圳518172

介绍了核电厂人员闸门气动回路设计方案,幵结合人员闸门可能出现的失效工冴,对气动回路进行了优化设计;从人员闸门存在的整体密封失效和局部密封检测准确性方面,对人员闸门密封检测工艺进行了改进。优化改进后的气动回路设计方案及密封... 详细信息

介绍了核电厂人员闸门气动回路设计方案,幵结合人员闸门可能出现的失效工冴,对气动回路进行了优化设计;从人员闸门存在的整体密封失效和局部密封检测准确性方面,对人员闸门密封检测工艺进行了改进。优化改进后的气动回路设计方案及密封检测工艺已成功应用到在建的三代堆型上,在确保人员闸门人员操作安全性得到大大提升的同时,也有效避免了人员闸门可能存在的密封失效而导致第三道安全屏障完整性受损的事件出现。

关键词：核电厂人员闸门气动回路密封检测失效

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人员闸门通道升降底板的结构设计

价值工程 2023年第3期42卷 107-109页

作者：赵英超薛万勋方晓璐许桐晖中国核电工程有限公司核设备所北京100840

本文介绍了一种由底板以及在底板下方的电机、丝杠、换向器和联轴器等组成的人员闸门通道升降底板结构。满足人员闸门内门与外门不同时开启一般性要求的前提下,能显著提高物品经人员闸门通道运输的平稳性和安全性。

关键词：人员闸门升降底板结构设计

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核电厂人员闸门数字样机应用技术研究

核动力工程 2019年第4期40卷 139-144页

作者：谢洪虎马文勤张峰何英勇杨锦春中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室

为提高核电厂人员闸门的安全、可靠性,基于数字样机技术,构建人员闸门整机和关键零部件的参数化模型,结合故障模式及影响分析(FMEA)方法,对人员闸门参数化模型进行可靠性分析,找到薄弱环节。并借助动力学仿真分析软件(ADAMS)和有限元分... 详细信息

为提高核电厂人员闸门的安全、可靠性,基于数字样机技术,构建人员闸门整机和关键零部件的参数化模型,结合故障模式及影响分析(FMEA)方法,对人员闸门参数化模型进行可靠性分析,找到薄弱环节。并借助动力学仿真分析软件(ADAMS)和有限元分析软件(ANSYS),对人员闸门顶升机构和筒体与密封门组成的承压部件薄弱环节进行了动力学仿真分析和应力计算与评定。结果表明,人员闸门自身存在的薄弱环节不会导致其产生功能或结构完整性失效事故,验证了人员闸门数字样机结构设计的合理性、装配关系的正确性。

关键词：人员闸门数字样机可靠性参数化仿真分析

安全壳人员闸门双密封结构泄漏率模型及阻尼特性分析

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安全壳人员闸门双密封结构泄漏率模型及阻尼特性分析

作者：熊加壮华中科技大学

学位级别：硕士

安全壳作为核电站纵深防御系统的最后一道实体屏障,其气密性对核电站安全有着重要意义。人员闸门等贯穿件是安全壳的主要泄漏源之一,有必要对其密封性能展开研究。人员闸门多采取双密封结构,而这类密封结构的泄漏规律和影响因素还未得... 详细信息

安全壳作为核电站纵深防御系统的最后一道实体屏障,其气密性对核电站安全有着重要意义。人员闸门等贯穿件是安全壳的主要泄漏源之一,有必要对其密封性能展开研究。人员闸门多采取双密封结构,而这类密封结构的泄漏规律和影响因素还未得到充分研究。本文在静密封泄漏机理与双密封结构泄漏特性研究基础上,给出了针对安全壳人员闸门双密封结构的泄漏率数值计算方案。首先,基于粗糙表面数值重构和微孔结构介观尺度流动分析相结合的方法,对气体流过密封界面的压降特性进行了数值研究;引入了无量纲流量以及无量纲压降,构建了无量纲形式的界面泄漏率计算公式,有效地拓展了数值结果的应用范围;进一步通过流阻分析的方法,建立了双密封结构泄漏率理论预测方法,并基于已有文献的实验数据对上述模型和方法进行了有效性验证。其次,应用上述模型和方法对某种人员闸门的泄漏特性展开研究,建立了内外侧密封圈的流阻计算公式;由此对三种非稳定工况(内压突增,内压持续增长及内外侧密封圈性能退化)下泄漏的阻尼特性进行探讨,结果表明:系统稳定后的泄漏率大小与内压变化过程无关,只与内压变化后的终值有关;在引起的流阻变化相同的情况下,内外侧密封圈衰退对密封系统阻尼特性影响一致。最后,针对大口径闸门,探讨了事故工况引起的法兰密封面翘曲,并进一步分析了法兰翘曲对闸门密封系统泄漏特性的定量影响。结果表明:法兰翘曲对内侧密封圈的影响大于外侧,其对人员闸门气密性有着较大的影响,在气密性评估中不能轻易将其忽略。本文基于界面微孔结构流阻分析和闸门密封结构泄漏特性跨尺度仿真技术,提出一种适用于大口径闸门双密封结构的多参数泄漏率预测模型,该模型不依赖于试验研究数据,可以较好地用于对事故工况下人员闸门的泄漏特性进行定量分析和对同类型密封结构进行优化设计和性能评估。

关键词：安全壳人员闸门双密封结构泄漏率 O型密封圈

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双层安全壳人员闸门力学分析

核动力工程 2015年第5期36卷 144-147页

作者：施勣徐小刚杨林民中国核电工程有限公司北京100840

在事故工况下,人员闸门需承担防止放射性物质不可接受释放的功能。采用ANSYS有限元分析软件,建立人员闸门的三维模型对三代核电厂双层安全壳人员闸门进行力学分析,并结合土建影响(强迫位移),得到闸门各部分的应力分布以及变形量,以实现... 详细信息

在事故工况下,人员闸门需承担防止放射性物质不可接受释放的功能。采用ANSYS有限元分析软件,建立人员闸门的三维模型对三代核电厂双层安全壳人员闸门进行力学分析,并结合土建影响(强迫位移),得到闸门各部分的应力分布以及变形量,以实现安全壳完整性所必须达到的功能。

关键词：人员闸门三代核电站双层安全壳

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华龙一号人员闸门控制系统技术要点分析

中国机械 2023年第26期 60-64页

作者：董绪超杜广中国核电工程有限公司

安全壳是核电站防止放射性物质外泄的重要屏障，人员闸门作为安全壳的一部分，其控制系统确保密封性和功能正常，对于安全壳的完整性意义重大。本文简述了华龙一号人员闸门的工作模式、控制系统功能、操作事项，同时介绍了华龙一号人员... 详细信息

安全壳是核电站防止放射性物质外泄的重要屏障，人员闸门作为安全壳的一部分，其控制系统确保密封性和功能正常，对于安全壳的完整性意义重大。本文简述了华龙一号人员闸门的工作模式、控制系统功能、操作事项，同时介绍了华龙一号人员闸门新增装置及其功能。本文研究是第三代核电站堆型的安全性升级在人员闸门上的体现，并对后续优化人员闸门控制系统，提升人员闸门功能提供了借鉴意义。

关键词：人员闸门控制系统模式操作新增装置