詹敏明,宋 煜,李 飞,武心壮

(上海核工程研究设计院有限公司,上海 200233)

0 引言

超级管道是主蒸汽管道从安全壳机械贯穿件起、至安全壳外第一道主蒸汽隔离阀止的一段管道[1]，其具有如下特点：核电站中主蒸汽管道的热工参数非常高，在电站寿期内长期运行，是核电站的重要高能管道之一；超级管道的尺寸规格大、接口多、焊缝多，结构复杂，受力严苛，在事故工况下要承受大的冲击载荷；设计上假设为破裂排除区，不考虑管道破裂引起的甩击载荷和喷射流效应，因此需要确保超级管道具有足够的机械强度，降低管道发生破裂的概率；超级管道属于安全壳边界，具有防止放射性物质外泄的功能[2]。图1为国内某型核电站超级管道的结构示意。

图1 国内某型核电站超级管道结构示意

对于相贯管道部件，主管和支管连接处的几何不连续区域属于应力集中区，传统的管嘴是焊接到主管上的，焊缝在应力集中区内，常出现因疲劳而导致焊缝裂纹等现象[3]。为了避免这一问题，超级管道的管嘴是局部加热后挤压成型，工装和模具如图2所示。管嘴由主管的金属挤压而成，两者的金属纤维连续，相比传统的焊接管嘴，具有更好的机械强度和更佳的安全性[4-6]。

图2 热挤压管嘴的工装和模具示意 Fig.2 Schematic diagram of tooling and mould for hot extrusion nozzle

国内多个在役核电站使用的超级管道都采用热挤压管嘴技术，运行状况良好，未出现过疲劳裂纹等情况，证明热挤压管嘴技术能够满足核电站超级管道的性能要求。……