Érzékenységi vizsgálat a reaktortartályban fellépő termikus sokk okozta feszültségekre végeselem analízis segítségével

Sensitivity analysis of stresses caused by pressurized thermal shock in a reactor pressure vessel using finite element analysis

Abstract

The main objectives of the APAL (Advanced Pressurized Thermal Shock (PTS) Analysis for Long-Term Operation (LTO)) project are to develop an advanced probabilistic assessment method for Pressurized Thermal Shock (PTS), to quantify the safety margins required to improve Long-Term Operation (LTO) and to develop best practice guidance. The first key step in a PTS analysis is a thermohydraulic (TH) assessment to determine the time-varying temperature and pressure distributions inside the reactor vessel. In this paper, the implementation of the TH data thus determined in a finite element simulation is presented, whereby the influence of different settings on the stress distribution in the structure is investigated. This includes the investigation of the effect of the data distribution, the thickness of the cladding layer on the device and the time step on the structure.

Kivonat

Az APAL (Advanced Pressurized Thermal Shock (PTS) Analysis for Long-Term Operation (LTO)) projekt fő célkitűzése a nyomás alatti termikus sokk (PTS - Pressurized Thermal Shock) fejlett valószínűségi értékelési módszerének kifejlesztése, a hosszú távú üzemeltetés (LTO) javításához szükséges biztonsági tartalékok számszerűsítése és a legjobb gyakorlatra vonatkozó útmutatás kidolgozása. Egy PTS elemzés első fő lépése a termohidraulikai (TH) értékelés, amely során meghatározható a reaktortartály belsejében létrejött időben változó hőmérséklet és nyomás eloszlások. A cikkben az így meghatározott TH adatok végeselem szimulációba történő implementálása kerül bemutatásra, amely során megvizsgáltuk, hogy a különböző beállítások hogyan befolyásolják a szerkezetben keletkező feszültségeloszlást. Ez magában foglalja annak vizsgálatát, hogy az adatok eloszlása, a berendezésen elhelyezett plattírréteg vastagsága, illetve az időlépés milyen hatással van a szerkezetre.