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lbb管道裂纹泄漏率计算软件PICLES验证研究

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核动力工程 2022年第6期43卷 168-173页

作者：何风吴万军马若群房永刚艾红雷王新军孙英学中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

管道裂纹泄漏率计算是破前漏(lbb)分析中的关键技术,采用与有效软件进行对比和与实验结果进行对比的方式,对国内自主研发的泄漏率计算软件PICLES进行验证研究。与已有成熟工程应用的国际同类软件(PICEP和SI-PICEP)对比,PICLES与其计算... 详细信息

管道裂纹泄漏率计算是破前漏(lbb)分析中的关键技术,采用与有效软件进行对比和与实验结果进行对比的方式,对国内自主研发的泄漏率计算软件PICLES进行验证研究。与已有成熟工程应用的国际同类软件(PICEP和SI-PICEP)对比,PICLES与其计算结果相差较小;与管道裂纹泄漏率实验结果对比,PICLES计算出的泄漏率与其相差-80.23%~-43.79%,PICLES计算的泄漏裂纹长度与实测裂纹长度相差21.84%~79.07%,说明将PICLES用于过冷水管道lbb分析具有较高的保守性。因此,PICLES可用于实际工程中的lbb分析。

关键词： lbb PICLES 对比验证裂纹长度泄漏率 PICEP SI-PICEP

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lbb设计中管道贯穿裂纹张开位移及泄漏率计算研究

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核技术 2013年第4期36卷 94-100页

作者：乔红威李琦刘志伟李锡华中国核动力研究设计院二所成都610041

在核电站管道破前漏设计(lbb)过程中,需要对管道的关注部位假设一个贯穿裂纹,然后计算该裂纹在正常运行工况下的裂纹张开位移(COD)以及流体泄漏率,从而验证管道lbb设计准则的适应性。本文介绍了COD以及泄漏率计算的意义,然后探讨了各种... 详细信息

在核电站管道破前漏设计(lbb)过程中,需要对管道的关注部位假设一个贯穿裂纹,然后计算该裂纹在正常运行工况下的裂纹张开位移(COD)以及流体泄漏率,从而验证管道lbb设计准则的适应性。本文介绍了COD以及泄漏率计算的意义,然后探讨了各种计算方法的优缺点和发展方向,最后给出了自主开发程序的验证算例。文中讨论的问题可为lbb技术在我国核电厂中的应用提供参考。

关键词： lbb 裂纹张开位移泄漏率程序研发

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非中心穿透裂纹对lbb技术应用的影响分析

核技术 2013年第4期36卷 159-163页

作者：梁兵兵石望李岗上海核工程研究设计院上海200233

随着lbb技术的发展和应用推广,可运用详细的裂纹扩展分析技术,通过周密的分析论证,以证明带缺陷管系在使用寿期内同样能够满足SRP3.6.3中关于lbb技术应用的、与泄漏探测能力、裂纹稳定性和载荷相关的裕量要求。在这种前提下,一些额外的... 详细信息

随着lbb技术的发展和应用推广,可运用详细的裂纹扩展分析技术,通过周密的分析论证,以证明带缺陷管系在使用寿期内同样能够满足SRP3.6.3中关于lbb技术应用的、与泄漏探测能力、裂纹稳定性和载荷相关的裕量要求。在这种前提下,一些额外的分析就必不可少。其中之一即为需要考虑载荷对称中心与裂纹对称中心不重合情况,即所谓的非中心裂纹,对lbb技术应用的影响。本文以压水堆核电厂中DN150、DN350和DN550管径的核1级高能管道中非中心裂纹为研究对象,先从偏心角度对裂纹张开面积的分析着手,进而研究其对泄漏率分析与裂纹稳定性分析的影响,并对非中心裂纹对lbb技术应用的影响做了综合性的分析总结,为今后含缺陷管道应用lbb技术的分析提供参考与借鉴。

关键词： lbb 非中心裂纹张开面积穿透裂纹泄漏裂纹

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基于lbb准则的高压气瓶安全性评估

海军工程大学学报 2019年第6期31卷 8-13,18页

作者：刁爱民李海涛朱镕鑫海军工程大学舰船与海洋学院

为了解决含裂纹类缺陷高压气瓶后续安全使用问题,基于压力容器先漏后断(leak-before-break, lbb)失效理论,对某型高压气瓶进行了lbb设计校核,并利用压力循环试验对该气瓶瓶体存在预制临界尺寸裂纹条件下的安全性进行了验证分析。研究结... 详细信息

为了解决含裂纹类缺陷高压气瓶后续安全使用问题,基于压力容器先漏后断(leak-before-break, lbb)失效理论,对某型高压气瓶进行了lbb设计校核,并利用压力循环试验对该气瓶瓶体存在预制临界尺寸裂纹条件下的安全性进行了验证分析。研究结果表明:当裂纹深长比大于0.5时,高压气瓶设计满足lbb条件;当深长比小于0.5时,在一定条件下,该型高压气瓶实际破坏形式仍为先漏后断,证明了该高压气瓶设计、制造的安全可靠性。

关键词： lbb 设计校核安全评定

lbb泄漏监测技术在CPR1000机组的应用研究

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机械设计 2021年第S01期38卷 170-173页

作者：郭振武陈秋炀李琪大亚湾核电运营管理有限责任公司广东深圳518124 苏州热工研究院有限公司核安全与运行技术中心江苏苏州215004

lbb泄漏监测技术在国内外核电站得到了广泛的应用,且技术日趋成熟。CPR1000机组等二代核电站存在着小泄漏不可监测、无法准确地监测泄漏量以及无法定位泄漏位置的缺点,因此,研究lbb技术在CPR1000机组的应用十分有必要。文中以典型CPR100... 详细信息

lbb泄漏监测技术在国内外核电站得到了广泛的应用,且技术日趋成熟。CPR1000机组等二代核电站存在着小泄漏不可监测、无法准确地监测泄漏量以及无法定位泄漏位置的缺点,因此,研究lbb技术在CPR1000机组的应用十分有必要。文中以典型CPR1000机组的一回路管道及设备为研究对象,针对其设计特点,结合已有的各类探头,综合各个lbb泄漏监测方法的优点及其安装要求,研究适用于CPR1000机组的泄漏监测技术。研究结果表明,CPR1000机组可以采用管道温湿度监测和设备隔间温度监测进行泄漏定位,冷凝水流量监测、地坑液位监测并结合每日水装量实验确定泄漏率,同时辅助以安全壳大气温度、湿度、压力监测以及安全壳大气放射性活度监测,灵活、高效地判断泄漏的发生。

关键词： lbb 泄漏监测 CPR1000机组

lbb在蠕变温度以上核级管道设计中的应用研究

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LBB在蠕变温度以上核级管道设计中的应用研究

作者：张立殷华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

lbb技术(Leak-Before-Break)是保证核反应堆结构安全和可靠的一种重要分析方法。对裂纹扩展的分析是lbb技术的核心。对于在蠕变温度以上高温堆(如快堆)的核级管道,运用lbb分析时应该考虑疲劳和蠕变对裂纹扩展的影响。文章以法国规范RCC... 详细信息

lbb技术(Leak-Before-Break)是保证核反应堆结构安全和可靠的一种重要分析方法。对裂纹扩展的分析是lbb技术的核心。对于在蠕变温度以上高温堆(如快堆)的核级管道,运用lbb分析时应该考虑疲劳和蠕变对裂纹扩展的影响。文章以法国规范RCC-MR的A16为基础,以快堆余热排放系统的一段管道为研究对象进行lbb分析,总结出一套运用于蠕变温度以上核级管道安全分析的lbb方法。经过计算得到：在蠕变温度以上,蠕变对裂纹扩展的影响较大。经过验证得到：选用的管道符合lbb技术对于裂纹稳定性以及泄漏量可探测性的条件,满足从开始泄漏到裂纹失稳的时间要求。

关键词： lbb 蠕变温度疲劳蠕变核级管道

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核动力装置主管道lbb系统研究与设计

核动力装置主管道LBB系统研究与设计

作者：姜莹莹哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

核动力装置主管道作为一回路承压边界的重要组成部分,其完整性对于核动力系统的安全可靠运行具有重要意义。为避免主管道泄漏导致的核电安全事故发生,在核动力系统的设计和建造阶段以主管道双端剪切断裂为设计基准事故,安装了大量的安... 详细信息

核动力装置主管道作为一回路承压边界的重要组成部分,其完整性对于核动力系统的安全可靠运行具有重要意义。为避免主管道泄漏导致的核电安全事故发生,在核动力系统的设计和建造阶段以主管道双端剪切断裂为设计基准事故,安装了大量的安全设施。这些安全设施的存在不仅增加核动力系统的复杂度,而且增加核动力系统的设计建造成本。核电运行的多堆年经验表明,主管道双端剪切断裂发生的可能性很小,若能够及时监测到主管道产生的裂纹和微小泄漏并采取有效措施,就能免去针对双端剪切断裂事故设置的冗余安全设施,在降低核动力系统复杂度和建造成本的同时保证核动力装置的安全稳定运行。基于以上考虑,本文研究和设计了针对主管道的声发射lbb系统,旨在及时监测出管道产生的裂纹和较小尺寸泄漏,从而避免破口和双端剪切事故的发生。首先,以AP1000堆型的主管道热管段为研究对象进行力学分析和声发射信号的模拟。通过ANSYS软件平台和有限元方法对无裂纹主管道进行受力分析,确定管道上最易产生缺陷的部位,对管道内表面半椭球形裂纹和椭圆截面贯穿裂纹(即泄漏)进行断裂力学分析。采用瞬态流固耦合和瞬态动力学分析得到主管道在无裂纹、有裂纹和泄漏三个状态下的声发射信号,通过初步的时频分析得到:主管道的缺陷信息主要集中在高频段。其次,研究主管道声发射信号处理方法。采用改进阈值的小波和小波包算法对添加了噪声的声发射信号进行去噪预处理,通过SNR、相似度和互信息三个评价标准对两种去噪算法进行评价,最终选取小波包对声发射信号进行去噪预处理。采用小波包-优化MF-DFA的联合特征提取方法提取声发射信号的能谱和波形特征参数。基于LVQ神经网络对管道三种状态的50组样本进行学习,并用不同于训练样本的70组测试样本对LVQ神经网络的分类效果进行测试,判断正确的组数达到70组,证明该分类效果能够达到分类要求。在此基础上,对信号的能量和管道泄漏的几何尺寸进行定量分析,证明二者的对数之间存在线性关系。基于互相关性对管道中声发射波的传播速度进行拟合,得到的声发射波速处于理论计算的横波波速与纵波波速之间。利用不同轴向位置的泄漏信号对该方法得到的波速和时间差进行验证,在本文的仿真实验条件下该方法的轴向定位误差平均值为6.16%,满足RG1.45准则中对于lbb系统定位的要求。并且验证了在径向方向泄漏点附近的监测点信号能量明显高于同一径向界面的其他监测点,可利用这一现象进行管道泄漏的径向定位。

关键词： AP1000主管道声发射 lbb MF-DFA LVQ神经网络互相关性估计

破前漏（lbb）技术在经历辐照损伤后的压力容器中的应用

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破前漏（LBB）技术在经历辐照损伤后的压力容器中的应用

作者：钟林秀华北电力大学

学位级别：硕士

目前核电的发展不仅要求经济性还要注重安全性。lbb技术（Leak-Before-Break）是保证核反应堆结构安全和可靠的一种重要分析方法,适用于lbb条件的压力容器可省去一些复杂的辅助设施在保证安全的前提下提高经济性。文章以法国规范RCC... 详细信息

目前核电的发展不仅要求经济性还要注重安全性。lbb技术（Leak-Before-Break）是保证核反应堆结构安全和可靠的一种重要分析方法,适用于lbb条件的压力容器可省去一些复杂的辅助设施在保证安全的前提下提高经济性。文章以法国规范RCC-MR的A16附录为基础,以AP1000反应堆压力容器为研究对象进行lbb分析。介绍了该反应堆压力容器的结构特点、选材要求、主要设计规范、标准和主要设计参数,总结出了一套运用于压水堆压力容器安全分析的lbb方法。对于反应堆压力容器,运用lbb分析时应该考虑疲劳对裂纹扩展的影响。文中假设在压力容器受力最严重的外接管管口存在一个环向贯穿裂纹,根据系统寿期内的运行工况,通过Paris公式求出该裂纹在交变载荷作用下的稳定扩展量。与此同时也应考虑压力容器特有的辐照脆化损伤效应,计算辐照后的断裂韧性参数,将其用于裂纹的疲劳扩展分析中,用中子辐照后的断裂韧性KIR来判断是否发生脆性断裂。经过验证得到：选用的模型符合lbb技术对于裂纹稳定性以及泄漏量可探测性的条件,满足从开始泄漏到裂纹失稳的时间要求。本研究按照反应堆压力容器设计规范的要求,采用一定的模型简化方法和参数估算分析,其计算结果不能直接应用于工程,但提供了一套反应堆压力容器设计过程中可采用的可行分析方法。

关键词： lbb 反应堆压力容器疲劳裂纹辐照脆化

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lbb对材料性能的要求

核安全 2006年第3期5卷 6-10,16页

作者：孙造占国家环境保护总局核与辐射安全中心北京100082

回顾了破前漏(lbb)的发展历史,并分析了lbb在中国的应用前景。分析了关于材料断裂韧性不同的表达方法和测量方法。根据不同国家的实践,分析了lbb对材料性能的要求。

关键词： lbb 核设施材料断裂韧性核安全审评