方 江,赵永明,刘洪群

(1.中核核电运行管理有限公司,嘉兴 314300； 2.苏州热工研究院有限公司,苏州 215004)

螺栓连接是工程中应用最广泛的一种可拆连接，特别是高强螺栓连接，由于其体积小、连接刚度大、连接质量易于保证而广泛应用于核电站钢结构、管道等构筑物。紧固螺栓在工作时主要承受拉应力和剪切应力，一旦出现螺栓松动、设备周期性振动等情况则受力更为复杂，其服役过程中除受到预紧拉应力外，还要承受因螺栓松动或设备振动而引起的扭转和冲击载荷[1-5]。这就为螺栓失效增加了更大的安全隐患，甚至影响电站的安全运行[6-9]。

某核电站低压进汽导管法兰连接螺栓在拆卸时发生断裂，断裂的螺栓位于汽轮机低压进汽管道中部法兰处。低压进汽管道额定蒸汽温度为265.2 ℃，额定蒸汽压力为1.008 MPa。汽轮机上共有6根低压进汽导管，一个法兰上有40颗螺栓，总共240颗螺栓。该法兰螺栓每次解体检修都有约1/4的螺栓在拆卸时发生断裂，断裂位置多在螺母和法兰交界的应力集中处。法兰螺栓采用六角头螺栓，规格是M30 mm×200 mm，材料是25Cr2MoVA钢，螺母材料同为25Cr2MoVA钢。笔者对断裂螺栓进行了一系列理化检验和应力分析,以期此类事故不再发生。

1 理化检验

1.1 化学成分分析

螺栓和螺母材料的化学成分均符合25Cr2MoVA钢的企业要求，如表1所示。

1.2 硬度测试

螺栓和螺母的硬度如表2所示，可知螺母的硬度高于螺栓，且螺栓和螺母的硬度均不满足相应材料强度对应的硬度要求。

表1 螺栓和螺……