[发明专利]一种基于2000版及以前版RCCM规范的反应堆压力容器压力温度限值曲线计算方法

权利要求书

1.一种基于2000版及以前版RCCM规范的反应堆压力容器压力温度限值曲线计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、确定反应堆压力容器压力温度限值曲线计算输入参数；

步骤二、确定反应堆压力容器上的缺陷尺寸；

步骤三、计算降温过程每一时刻沿压力容器壁厚方向各位置的温度和热应力；

步骤四、分析确定反应堆降温过程最危险缺陷位置以及缺陷位置材料韧脆转变温度；

所述步骤四具体包括：

4.1)当反应堆处于降温过程时，压力容器内壁承受拉应力，外壁承受压应力，而由于中子辐照，反应堆压力容器材料的断裂韧性沿着壁厚方向由内壁向外壁逐渐降低，所以，对于降温过程，缺陷位于容器内表面位置是最危险的情况；

4.2)在确定缺陷位置后，采用RCCM规范推荐的方法计算缺陷位置的韧脆转变温度RT_NDT，计算公式如下：

RT_NDT＝RT_NDT(i)+ΔRT_NDT

(4.1)

其中，RT_NDT(i)为初始韧脆转变温度，ΔRT_NDT为韧脆转变温度增量，计算公式如下：

ΔRT_NDT＝[22+556(％Cu-0.08)+2778(％P-0.008)](f)^1/2

(4.2)

其中，％Cu为反应堆压力容器材料中铜元素的百分含量，当％Cu小于0.08时，％Cu取值为0.08；％P为反应堆压力容器材料中磷元素的百分含量，当％P小于0.008时，％P取值为0.008；f为快中子注量；

步骤五、计算降温过程每一时刻的许用压力；

所述步骤五具体包括：

5.1)设某时刻在所述反应堆压力容器内的冷却剂温度为T_w，缺陷位置金属材料的温度为T，根据公式5.1可以计算得到缺陷位置反应堆压力容器材料的参考断裂韧性K_IR：

其中，T为压力容器缺陷位置的金属温度；

5.2)根据步骤三求得的热应力计算热应力引起的应力强度因子K_It，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节；

5.3)根据公式5.2计算许用压力P：

其中，K_Im为压力引起的应力强度因子，公式5.2来自于RCCM规范附录ZG断裂分析准则A：

2K_Im+K_It＝K_IR

(5.3)

求解公式5.2即得到与冷却剂温度T_w对应的许用压力P；

5.4)重复步骤5.1)～5.3)，求解降温过程中每一时刻的许用压力，将每一时刻的温度-压力对(T_w,P)连接成线即构成了降温过程压力温度限值曲线；

步骤六、计算升温过程每一时刻沿压力容器壁厚方向各位置的温度和热应力；

步骤七、分析确定反应堆升温过程最危险缺陷位置以及缺陷位置材料韧脆转变温度；

步骤八、计算升温过程每一时刻的许用压力；

所述步骤八具体包括：

8.1)对于某时刻，反应堆压力容器内的冷却剂温度为T_w；

8.2)计算缺陷位于内表面位置时对应的许用压力P_In，具体包括：

8.2.1)此刻缺陷位置金属材料的温度为T，根据公式5.1可以计算得到缺陷位置反应堆压力容器材料的参考断裂韧性K_IR：

其中，T为压力容器缺陷位置的金属温度；

8.2.2)根据步骤六求得的热应力计算热应力引起的应力强度因子K_It，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节；

8.2.3)根据公式5.2计算许用压力P：

其中，K_Im为压力引起的应力强度因子，公式5.2来自于RCCM规范附录ZG断裂分析准则A：

2K_Im+K_It＝K_IR

(5.3)

求解公式5.2即得到与冷却剂温度T_w对应的许用压力P，该许用压力值即是内表面缺陷对应的许用压力P_In值；

8.3)计算缺陷位于外表面位置时对应的许用压力P_Out，具体包括：

8.3.1)此刻缺陷位置金属材料的温度为T，根据公式5.1可以计算得到缺陷位置反应堆压力容器材料的参考断裂韧性K_IR：

8.3.2)根据步骤六求得的热应力计算热应力引起的应力强度因子K_It，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节；

8.3.3)根据公式5.2计算许用压力P，该许用压力值即是外表面缺陷对应的许用压力P_In值；

8.4)取P_In和P_Out之间的小者为最终的许用压力P；

8.5)重复步骤8.1)～步骤8.4)，求解升温过程中每一时刻的许用压力，将每一时刻的温度-压力对(T_w,P)连接成线即构成了升温过程的压力温度限值曲线。