核电站预应力混凝土安全壳的老化因素研究

《核电站预应力混凝土安全壳的老化因素研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第26卷第4期华中科技大学学报(城市科学版)Vol_26No．42009年12月J．ofHUST．(UrbanScienceEdition)Dec．20D9核电站预应力混凝土安全壳的老化因素研究郑砚国，李惠强(1．华中科技大学a．土木工程与力学学院；b．控制结构湖北省重点实验室，湖北武汉430074；2．中核集团湖南桃花江核电有限公司，湖南益阳413000)摘要：核电站预应力混凝土安全壳设计寿命目前多为4JD年，加强安全壳结构的在役检查，评估其老化状态，是保障安全壳正常工作及判断能否延长其使用寿命的前提。本文探讨建立安全壳延寿管理

2、工作体系；对安全壳混凝土材料的碳化、氯离子侵入、碱一骨料反应、开裂机理、钢绞线的预应力损失、安全壳钢板衬里锈蚀等老化因素进行了较全面分析；对如何缓解核电站混凝土安全壳老化提出了一些建议。关键词：核电站；混凝土安全壳；预应力损失；混凝土开裂；老化评估；延寿管理中图分类号：TU378；TU271．5文献标识码-A文章编号-1672-7037(2009)04-0057-051预应力混凝土安全壳老化评估1．1核电站安全壳老化评估意义核电站预应力混凝土安全壳是核反应堆厂房的防护结构，是反应堆是继核燃料包壳、压力壳之后的第三道安全屏障，具有极

3、其重要的安全防护图1某核电站工程实景功能。根据国际原子能机构的规定和国际惯例，核电站建成后，必须经过安全壳结构整体性试验(SIT)，检测评定合格，方能装料发电。在运营期问的整个寿命期内，还要加强对预应力混凝土安全壳结构的在役检查(ISI)，进行结构性能的跟踪监测、检查、评估，确认结构的安全性¨。核电站预应力混凝土安全壳多采用带有扁球面穹顶和平底板的立式圆筒形结构(图1)。总高5O～70m，直径40m左右，混凝土壁厚的取值，一般为1m。预应力钢束均采用低松弛的钢绞线，由水平环向钢束、竖向钢束、穹顶钢束组成。混凝土安全壳内壁还带有密封

4、钢板内衬。安全壳构造复杂(图2)，变形要求严格，加之作用的荷载工况图2混凝土安全壳不意既多又特殊，其结构分析、性能的检测与评估，难电站建于二十世纪七十年代，已经运营了大半个度极大，需深人地试验和研究。寿命期，进人中老年阶段，对于核电站的延寿，美、核电站预应力混凝土安全壳如果出现设计基英、法、日、俄等一些核电大国态度积极，有的已实准事故时，必须有效承受事故压力，并保持良好的施行动，通过技术改造，增效延寿，普遍把原来40密闭性，使放射性物质的散逸限制在容许水平内，年的设计寿期延长到6O年。在保证安全的前提确保核电站工作人员及周围公众的

5、生命安全。由下，挖掘了核电站的潜力，进一步提高了核电的经于核电站安全的极端重要性，标准规范规定的安济效益。全壳设计寿命目前多为4O年。在国际上，多数核当前，中国已建成的核电站均处于沿海地区，收稿日期：2009-04—14作者简介：郑砚国(1965一)，男，山东聊城人，高级工程师，博士研究生，研究方向为核电站安全壳老化，zhengyg@htnpc．corn。·58·华中科技大学学报(城市科学版)2009年安全壳除要求能够承受因事故产生的压力外，还老化敏感部位依据老化指标进行检查，以及时发要承受台风、地震等外部荷载和氯离子含量很高现老

6、化部位的隐患；A．根据老化部位的隐患制定的海风的侵蚀；这些环境因素的影响会导致安全处理措施，进行预防性维修或者设备更换，以达到壳混凝土、钢筋和预应力系统腐蚀，降低承载力，延长安全壳的寿命的目的。影响使用寿命。所以，对混凝土老化影响因素的当前老化寿命管理的难点在于许多老化机理研究，是判断安全壳可否在设计基准工况下正常及量化的指标还不完善，如安全壳多向预应力钢工作，以及进行安全壳寿命老化评估、延长安全壳绞线的应力损失如何量化，降低到何种程度后应使用寿命的前提。核电站项目投资巨大，尽量延进行老化缓解处理，以及应采取什么措施，这也都长其使

7、用寿命，充分发挥其发电能力是关系到国是国内外核电站正在探讨的问题。家经济发展的重要课题。1．2核电站安全壳老化评估体系框架2核电站安全壳的老化因素分析安全壳使用寿命期能否延长，以及能否从设计规定的40年寿命期延长到5O年、6o年甚至更核电站安全壳的老化因素分析主要包括三个长的时间，并不单纯是一个结构理论问题，对于在方面：(1)安全壳混凝土材料的老化评估；(2)安役运营的核电站延寿工作更重要的是安全壳结构全壳竖向、环向、穹顶的预应力钢绞线的应力损失的在役检测、分析，评估安全壳老化状况，并及时状况及发展评估；(3)安全壳钢板衬里锈蚀速

8、度进行维护，在此基础上才可能进一步论证安全壳及状况评估。延长使用寿命的具体年限]。因此，安全壳延寿2．1安全壳混凝土的老化因素分析管理工作是一项系统工作，我们按照质量管理P．混凝土老化主要是指其结构功能随着服役时D—C—A循环原理建立的安全壳延寿管