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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

阅读：575发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种基于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专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及基于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，包括1、确定反应堆压力容器压力温度限值曲线计算输入参数；2、确定反应堆压力容器上的缺陷尺寸；3、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；4、分析确定反应堆降温过程最危险缺陷位置及缺陷位置材料韧脆转变温度；5、计算降温过程每一时刻的许用压力；6、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；7、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；8、计算升温过程每一时刻的许用压力。本发明有效地满足2000版及以前版本RCCM规范附录ZG抗快速断裂分析中的A级准则，填补了现有技术的空白。，下面是一种基于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专利的具体信息内容。

权利要求

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；
步骤(五)计算降温过程每一时刻的许用压力；
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。
2.根据权利要求1所述的基于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：步骤(一)中所述计算输入参数包括反应堆压力容器半径、壁厚、材料物理性能参数、断裂韧性。
3.根据权利要求1所述的基于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：步骤(二)具体包括对于反应堆压力容器上存在的轴向半椭圆形表面裂纹缺陷，依据所述RCCM规范中的假想缺陷尺寸对照表及所述反应堆压力容器的壁厚确定所述裂纹缺陷的尺寸。
4.根据权利要求1所述的基于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：步骤(三)中，使用有限元软件或者其他方法计算降温过程中每一时刻反应堆压力容器沿着壁厚方向各位置的金属温度和热应力。
5.根据权利要求1所述的基于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：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规范推荐的方法或者其他保守的方法计算缺陷位置的韧脆转变温度RTNDT，计算公式如下：
RTNDT＝RTNDT(i)+ΔRTNDT  (4.1)
其中，RTNDT(i)为初始韧脆转变温度，ΔRTNDT为韧脆转变温度增量，计算公式如下：
ΔRTNDT＝[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。
6.根据权利要求1所述的基于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：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Tw，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KIR：
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KIt，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节或者其他资料；
5.3)根据公式5.2计算许用压力P：
其中，KIm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：
2KIm+KIt＝KIR  (5.3)
求解公式5.2即得到与冷却剂温度Tw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(Tw,P)连接成线即构成了降温过程压力温度限值曲线。
7.根据权利要求1所述的基于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：步骤(六)中，使用有限元软件或者其他方法计算升温过程中每一时刻反应堆压力容器沿着壁厚方向各位置的金属温度和热应力。
8.根据权利要求1所述的基于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：步骤(七)具体包括：
7.1)当反应堆处于升温过程时，压力容器内壁承受压应力，外壁承受拉应力，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，因此，缺陷位于容器内表面位置或者外表面都有可能是最危险的情况，计算压力温度限值曲线时需要分别计算缺陷位于容器内表面位置和外表面；
7.2)在确定缺陷位置后，采用RCCM规范推荐的方法或者其他保守的方法计算缺陷位置的韧脆转变温度RTNDT，计算公式如下：
RTNDT＝RTNDT(i)+ΔRTNDT  (4.1)
其中，RTNDT(i)为初始韧脆转变温度。ΔRTNDT为韧脆转变温度增量，计算公式如下：
ΔRTNDT＝[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；
7.3)根据步骤(7.2)分别计算内表面缺陷对应的韧脆转变温度RTNDT_In和外表面缺陷对应的韧脆转变温度RTNDT_Out。
9.根据权利要求1所述的基于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：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Tw；
8.2)计算缺陷位于内表面位置时对应的许用压力PIn，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KIR：
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KIt，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节或者其他资料；
8.2.3)根据公式5.2计算许用压力P：
其中，KIm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：
2KIm+KIt＝KIR  (5.3)
求解公式5.2即得到与冷却剂温度Tw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PIn值；
8.3)计算缺陷位于外表面位置时对应的许用压力POut，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KIR：
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KIt，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节或者其他资料；
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PIn值；
8.4)取PIn和POut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(Tw,P)连接成线即构成了升温过程的压力温度限值曲线。

说明书全文

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

技术领域

[0001] 本发明属于反应堆压力容器结构完整性分析技术领域，特别涉及一种基于 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。

背景技术

[0002] 反应堆压力容器是核安全一级部件，在服役过程中，由于受到中子辐照的影响，材料性能将会逐渐劣化，具体表现为强度增加、塑韧性下降。为了防止发生脆性断裂，核电站在启停堆过程中必须控制压力容器内的温度和压力控制在限值曲线(P-T曲线)所规定的范围内。

[0003] 目前，我国有相当数量的核电机组是依据2000版及以前版本的RCCM规范设计建造的。但遗憾的是RCCM规范并没有给出详细的压力温度限值曲线计算方法和流程，仅在附录ZG“抗快速断裂分析”中提及使用者可以根据A级断裂准则建立压力温度限值曲线。由于规范使用者知识水平的差异和对规范理解的差异，不同的规范使用者可能会计算得到不同的压力温度限值曲线，为核电机组运行带来安全隐患。

发明内容

[0004] 本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种基于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。

[0005] 为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

[0006] 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，包括以下步骤：

[0007] 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；

[0008] 步骤(二)确定反应堆压力容器上的缺陷尺寸；

[0009] 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；

[0010] 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；

[0011] 步骤(五)计算降温过程每一时刻的许用压力；

[0012] 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；

[0013] 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；

[0014] 步骤(八)计算升温过程每一时刻的许用压力。

[0015] 根据本发明的进一步实施方面，步骤(一)中所述计算输入参数主要包括反应堆压力容器半径、壁厚、材料物理性能参数、断裂韧性等参数。

[0016] 根据本发明的进一步实施方面，步骤(二)具体包括对于反应堆压力容器上存在的轴向半椭圆形表面裂纹缺陷，依据所述RCCM规范中的假想缺陷尺寸对照表及所述反应堆压力容器的壁厚确定所述裂纹缺陷的尺寸。所述尺寸包括缺陷深度和缺陷长度。

[0017] 根据本发明的进一步实施方面，步骤(三)中，使用有限元软件或者其他方法计算降温过程中每一时刻反应堆压力容器沿着壁厚方向各位置的金属温度和热应力。

[0018] 根据本发明的进一步实施方面，步骤(四)具体包括：

[0019] 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；

[0020] 4.2)在确定缺陷位置后，采用RCCM规范推荐的方法或者其他保守的方法计算缺陷位置的韧脆转变温度RTNDT，计算公式如下：

[0021] RTNDT＝RTNDT(i)+ΔRTNDT (4.1)

[0022] 其中，RTNDT(i)为初始韧脆转变温度，ΔRTNDT为韧脆转变温度增量，计算公式如下[0023] ΔRTNDT＝[22+556(％Cu-0.08)+2778(％P-0.008)](f)1/2 (4.2)[0024] 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。上述参数均可以在核电厂相关技术资料中查得。

[0025] 根据本发明的进一步实施方面，步骤(五)具体包括：

[0026] 5.1)设某时刻在所述反应堆压力容器内的冷却剂温度为Tw，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KIR：

[0027]

[0028] 其中，T为压力容器缺陷位置的金属温度。

[0029] 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KIt，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节或者其他资料；

[0030] 5.3)根据公式5.2计算许用压力P：

[0031]

[0032] 其中，KIm为压力引起的应力强度因子。一般来说，压力温度限值曲线计算采用线弹性力学分析模型，所以KIm与压力P之间具有线性关系。公式5.2来自于RCCM规范附录ZG断裂分析准则A：

[0033] 2KIm+KIt＝KIR (5.3) 求解公式5.2即得到与冷却剂温度Tw对应的许用压力P；

[0034] 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(Tw,P)连接成线即构成了降温过程压力温度限值曲线。

[0035] 根据本发明的进一步实施方面，步骤(六)中，使用有限元软件或者其他方法计算升温过程中每一时刻反应堆压力容器沿着壁厚方向各位置的金属温度和热应力。

[0036] 根据本发明的进一步实施方面，步骤(七)具体包括：

[0037] 7.1)当反应堆处于升温过程时，压力容器内壁承受压应力，外壁承受拉应力，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，因此，缺陷位于容器内表面位置或者外表面都有可能是最危险的情况，计算压力温度限值曲线时需要分别计算缺陷位于容器内表面位置和外表面，然后计算每一时刻两种情况下的许用压力，并取最小值为最终的许用压力；

[0038] 7.2)在确定缺陷位置后，采用RCCM规范推荐的方法或者其他保守的方法计算缺陷位置的韧脆转变温度RTNDT，计算公式如下：

[0039] RTNDT＝RTNDT(i)+ΔRTNDT (4.1)

[0040] 其中，RTNDT(i)为初始韧脆转变温度。ΔRTNDT为韧脆转变温度增量，计算公式如下：

[0041] ΔRTNDT＝[22+556(％Cu-0.08)+2778(％P-0.008)](f)1/2 (4.2)[0042] 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；

[0043] 7.3)根据步骤(7.2)分别计算内表面缺陷对应的韧脆转变温度RTNDT_In和外表面缺陷对应的韧脆转变温度RTNDT_Out。

[0044] 根据本发明的进一步实施方面，步骤(八)具体包括：

[0045] 8.1)对于某时刻，反应堆压力容器内的冷却剂温度为Tw；

[0046] 8.2)计算缺陷位于内表面位置时对应的许用压力PIn，具体包括：

[0047] 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KIR：

[0048]

[0049] 其中，T为压力容器缺陷位置的金属温度；

[0050] 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KIt，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节或者其他资料；

[0051] 8.2.3)根据公式5.2计算许用压力P：

[0052]

[0053] 其中，KIm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：

[0054] 2KIm+KIt＝KIR (5.3) 求解公式5.2即得到与冷却剂温度Tw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PIn值；

[0055] 8.3)计算缺陷位于外表面位置时对应的许用压力POut，具体包括：

[0056] 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KIR：

[0057] 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KIt，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节或者其他资料；

[0058] 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PIn值；

[0059] 8.4)取PIn和POut之间的小者为最终的许用压力P；

[0060] 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[Tw,P]连接成线即构成了升温过程的压力温度限值曲线。

[0061] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

[0062] 本发明提供的适用于2000版及以前版本RCCM规范的反应堆压力容器压力温度限值曲线计算方法，分析确定了假想缺陷的最危险位置，明确了升温过程和降温过程许用压力的计算分析流程，计算得到的压力温度限值曲线可以有效地满足2000版及以前版本RCCM规范附录ZG抗快速断裂分析中的A级准则，填补了现有技术的空白。附图说明

[0063] 图1为本发明的基于2000版及以前版RCCM规范的压力温度限值曲线计算流程图。

[0064] 图2为反应堆压力容器缺陷示意图；

[0065] 图中，t为容器壁厚；R为容器内半径；a为缺陷深度；2b为缺陷长度。

[0066] 图3为反应堆压力容器二维轴对称有限元分析模型。

[0067] 图4为降温过程反应堆压力容器压力温度限值曲线示意图。

[0068] 图5为升温过程反应堆压力容器压力温度限值曲线示意图。

具体实施方式

[0069] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

[0070] 对某基于2000版RCCM规范建造的反应堆压力容器开展压力温度限值曲线计算，流程如图1所示，具体方法包括以下步骤：

[0071] (一)确定该反应堆压力容器温度限值曲线的计算输入参数

[0072] 该反应堆压力容器母材材料牌号为16MND5，容器内半径为1994.5mm，母材壁厚为200mm；堆焊层材料牌号为E308L/309L，堆焊层壁厚为7mm。

[0073] 该反应堆压力容器母材初始韧脆转变温度为RTNDT(i)为-12℃。母材中铜元素的百分含量为0.08，磷元素的百分含量为0.008。

[0074] 现对该反应堆压力容器升温过程和降温过程对应的压力温度限值曲线进行计算。设置升、降温过程中的温度变化速率均为55℃/h。

[0075] 步骤(二)确定缺陷尺寸

[0076] 该反应堆压力容器存在一个轴向半椭圆形表面裂纹，如图2所示。

[0077] 2000版RCCM规范中给出如表1所示的假想缺陷尺寸

[0078] 表1假想缺陷尺寸

[0079] 容器壁厚缺陷深度缺陷长度<100mm 25mm 150mm
100～300mm 1/4容器厚度 1.5容器厚度
>300mm 75mm 450mm

[0080] 根据步骤(一)母材壁厚为200mm及表1，确定缺陷深度(即a)为50mm，缺陷长度(即2b)为300mm。

[0081] 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，具体包括：

[0082] 3.1)设置反应堆压力容器内冷却剂温度由315℃降低到5℃，降温速率为 55℃/h。

[0083] 3.2)采用ANSYS软件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。分析模型为2维轴对称模型，如图3所示。热分析时假设容器内表面与冷却剂无限换热，外表面绝热。结构分析时，约束分析模型下端轴向自由度。结果如表2和表3所示，其中x为归一化的位置参数，x＝0表示容器内表面位置(堆焊层与母材交界面)，x＝1表示容器外表面位置。

[0084] 表2为降温过程各时刻沿压力容器壁厚方向各位置的金属温度

[0085]

[0086]

[0087]

[0088] 表3为降温过程各时刻沿压力容器壁厚方向各位置的周向应力

[0089]

[0090]

[0091]

[0092] 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的韧脆转变温度。具体包括：

[0093] 4.1)对于降温过程，一方面，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。另一方面，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。因此对于降温过程，缺陷位于容器内表面位置是最危险的情况。

[0094] 4.2)确定缺陷位置，x＝0.25，采用RCCM规范推荐的方法或者其他保守的方法计算缺陷位置的韧脆转变温度RTNDT

[0095] RTNDT＝RTNDT(i)+ΔRTNDT (4.1)

[0096] 其中，RTNDT(i)为初始韧脆转变温度。ΔRTNDT为韧脆转变温度增量，计算公式如下：

[0097] ΔRTNDT＝[22+556(％Cu-0.08)+2778(％P-0.008)](f)1/2 (4.2)[0098] 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。上述参数均可以在核电厂相关技术资料中查得。

[0099] 最终，RTNDT＝RTNDT(i)+ΔRTNDT＝-12℃+49℃＝37℃。

[0100] 步骤(五)计算降温过程每一时刻许用压力。以降温过程第20291秒为例，计算许用压力。此时，反应堆压力容器内的冷却剂温度已经降低到5℃。

[0101] 具体包括：

[0102] 5.1)设某时刻冷却剂温度为Tw，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KIR：

[0103]

[0104] 其中，T为压力容器缺陷位置的金属温度。

[0105] 根据表2，通过数据拟合计算可以得到此时缺陷位置(x＝0.25)金属材料的温度为18.6℃。根据公式5.1求得此刻此处金属材料的参考断裂韧性KIR值为

[0106] 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KIt，具体计算方法参考RCCM规范附录ZG 6000章节推荐的影响函数法计算得到热应力引起的应力强度因子KIt为

[0107] 5.3)根据公式5.2计算许用压力P：

[0108]

[0109] 其中，KIm为压力引起的应力强度因子。一般来说，压力温度限值曲线计算采用线弹性力学分析模型，所以KIm与压力P之间具有线性关系。公式5.2来自于RCCM规范附录ZG断裂分析准则A：

[0110] 2KIm+KIt＝KIR (5.3) 求解公式5.2即得到与冷却剂温度Tw对应的许用压力P为2.8MPa。

[0111] 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(Tw,P)连接成线即构成了降温过程压力温度限值曲线，结果如图 4所示。

[0112] 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。具体包括：

[0113] 6.1)设置反应堆压力容器内冷却剂温度由5℃升温到315℃，升温速率为 55℃/h。

[0114] 6.2)采用ANSYS软件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。结果如表4和表5所示。

[0115] 表4为升温过程各时刻沿压力容器壁厚方向各位置的金属温度

[0116]

[0117]

[0118] 表5为升温过程各时刻沿压力容器壁厚方向各位置的周向应力

[0119]

[0120]

[0121]

[0122] 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的参考韧脆转变温度。具体包括：

[0123] 7.1)当反应堆处于升温过程时，压力容器内壁承受压应力，外壁承受拉应力。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。因此缺陷位于容器内表面位置或者外表面都有可能是最危险的情况，计算压力温度限值曲线时需要分别假设缺陷位于容器内表面位置和外表面位置。

[0124] 7.2)内表面缺陷位置(x＝0.25)承受的中子注量为5×1019n/cm2。外表面缺陷位置(x＝0.75)承受的中子注量为1.94×1019n/cm2。根据公式4.1和4.2分别计算内表面缺陷对应的韧脆转变温度RTNDT_In为37℃和外表面缺陷对应的韧脆转变温度RTNDT_Out为18.6℃。

[0125] 步骤(八)计算升温过程每一时刻的许用压力。以升温过程第20291秒为例，计算许用压力。此时，反应堆压力容器内的冷却剂温度已经升高到315℃。

[0126] 具体包括：

[0127] 8.1)缺陷位于内表面位置。根据表4，通过数据拟合计算可以得到此时缺陷位置(x＝0.25)金属材料的温度为295℃。根据公式5.1求得此刻此处金属材料的参考断裂韧性KIR值为

[0128] 8.2)参考RCCM规范附录ZG 6000章节推荐的影响函数法可以计算得到热应力引起的内表面缺陷对应的应力强度因子KIt为 (KIt为负值是因为升温过程容器内壁承受压应力)。

[0129] 8.3)根据公式5.2计算得到内表面缺陷对应的许用压力PIn为26.8MPa。

[0130] 8.4)缺陷位于外表面位置。根据表4，通过数据拟合计算可以得到此时缺陷位置(x＝0.75)金属材料的温度为278℃。根据公式5.1求得此刻此处金属材料的参考断裂韧性KIR值为

[0131] 8.5)参考RCCM规范附录ZG 6000章节推荐的影响函数法可以计算得到热应力引起的外表面缺陷对应的应力强度因子KIt为

[0132] 8.6)根据公式5.2计算得到外表面缺陷对应的许用压力POut为22.8MPa。

[0133] 8.7)许用压力P为PIn和POut之间的小者，即22.8MPa。

[0134] 8.1)重复步骤8.1～8.8，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[Tw,P]连接成线即构成了升温过程的压力温度限值曲线，具体结果如图5所示。

[0135] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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