反应堆压力容器C形密封环多因素作用下的密封可靠性研究
2021-10-09董元元李玉光
科技视界 2021年27期
关键词:分析
董元元 罗 英 李玉光 胡 甜
(核反应堆系统设计技术重点实验室,中国核动力研究设计院,四川 成都 610213)
0 引言
反应堆压力容器(简称RPV)通常由顶盖组件、筒体组件和紧固密封件组成,其密封结构是一种典型的静密封结构,通过紧固螺栓施加预紧力使密封环产生初始密封,依靠密封环的回弹性能保证服役过程中的密封可靠性。因此,密封环的密封性能的可靠性对于RPV的密封性和完整性至关重要。
目前,国内外RPV常用的密封环有O形密封环和C形密封环两种。C形密封环(简称C形环)由于其更优异的密封性能而大量使用于国内核电站中,前期通过国产化研制获得了大量的试验数据[1,2],同时也逐渐形成了数值计算方法并开展了模拟研究[3-6]。但是,由于C形环结构复杂,会引入较多的敏感因素对密封性能产生影响。本文旨在针对C形环密封性能的多个影响因素进行分析,获得C形环在多因素作用下的密封可靠性和各影响因素的可靠性灵敏度,为C形环的设计及工艺控制提供参考和指导。
1 密封可靠性数值计算方法
1.1 C形密封环结构
C形环由3层结构组成,即内层弹簧基体、中间层金属覆面和外层银层,中间层和银层均为外侧开口。弹簧基体是由Inconel X750弹簧丝材螺旋密绕而成的环状结构,保证了密封环的回弹量和密封比压;中间层金属覆面是由Inconel 600板材形成的管套状结构,其主要作用是包覆弹簧基体,防止银受压后挤入弹簧间隙;外层银层采用纯银包覆在金属覆面上,银层受压产生塑性流动,填补密封面上的微观不足,形成有效密封。……
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