王　迎，李　勇，贺艳秋，王运生，罗　峰

（中国核动力研究设计院反应堆工程研究所，四川 成都610041）



粗糙度与破口尺寸对管道裂纹摩擦系数影响的计算研究

王迎，李勇，贺艳秋，王运生，罗峰

（中国核动力研究设计院反应堆工程研究所，四川 成都610041）

摘要：在核电站管道破前漏设计（Leak Before Break，LBB）过程中，准确计算流过管道贯穿裂纹的流体泄漏量是最为核心的因素，是确保泄漏量监测系统成功运行，有效预防管道断裂事故发生的关键。如何准确计算裂纹通道的摩擦系数又是管道裂纹泄漏量计算中的核心问题之一。通过数值计算探讨了管道贯穿裂纹的全局粗糙度、局部粗糙度以及破口尺寸对裂纹通道摩擦系数的影响，研究结果表明：摩擦系数与全局粗糙度、局部粗糙度以及破口位移大小密切相关，破口位移δ与全局粗糙度μg的比值是判定摩擦系数计算中粗糙度取值的关键指标，当δ/μg＜5.0，即应当考虑局部粗糙度对管道裂纹摩擦系数的影响。

关键词：贯穿裂纹；局部粗糙度；全局粗糙度；破口位移；摩擦系数

压水堆核电站传统设计要求在高能管道系统突然发生的双端断裂事故时，保证安全停堆和维持安全停堆状态。为此，需要考虑事故后安全壳内压力、温度、水位的升高等现象，从而设计中采用加强安全壳的承载能力、安装管道甩击限制器、增加阻尼器等措施，不仅大大增加工程造价，而且妨碍在役检查等。近年来的大量研究工作表明，管道双端断裂事故的……