[发明专利]一种CPR1000机组反应堆压力容器堆芯筒体区缺陷的评定方法

权利要求书

1.一种CPR1000机组反应堆压力容器堆芯筒体区缺陷的评定方法，其特征在于，包括以下步骤：

①缺陷表征：对检测到的轴向内表面裂纹进行尺寸表征，将所述裂纹从轴向内表面径向向外延伸的最远距离表征为裂纹深度a，裂纹的相对深度为a/t，t为堆芯段的壁厚，将所述裂纹轴向延伸的最大距离表征为缺陷长度2c；

②获取材料的物理性能参数与断裂性能参数，优选选取材料性能参数的实测数据，在未能获得实测数据的情况下，对常用材料，可从相关规范中选用数据；

③载荷分析及分类：确定所需评定瞬态中所涉及的载荷类型，并以载荷是否对结构的塑性失稳具有影响将各种载荷区分成一次载荷和二次载荷；

④选择失效评曲线：根据所需评定瞬态的工况类型选择相应的失效评定曲线，所述失效评定曲线是指基于三维有限元计算得到各工况的失效评定曲线，其横坐标为载荷比参数L_r，纵坐标为断裂比参数K_r；

⑤计算评定点坐标：根据所需评定瞬态计算安全评估的评定点坐标（L′_r，K′_r）；

计算得出瞬态中的某时刻RPV堆芯筒体内表面轴向裂纹最深点处的应力强度因子K_I，其由瞬态中的内压载荷和热应力共同引起，同时计算RPV堆芯筒体含内表面轴向缺陷时的极限载荷P_L；

计算断裂比参数K′_r=K_I/K_IC和载荷比参数L′_r=P/P_L，其中K_IC为材料静态断裂韧性，P为瞬态中某时刻RPV堆芯段所承受的内压载荷；

⑥绘制评定点与安全评定：将评定点坐标（L′_r，K′_r）绘制在失效评定图中，当评定点落在所选择的失效评定曲线、垂直截止线和坐标轴围成的区域内时，结构是安全的；当评定点落在该区域外时，则结构是不安全的，需要进行更精确地评定；

⑦进行结构的安全裕量的评估和参数敏感性的分析。

2.根据权利要求1所述的评定方法，其特征在于：所述步骤②中，所述的材料物理性能参数包含材料详细的拉伸性能、密度、导热系数、热膨胀系数、比热容、弹性模量、泊松比和材料断裂性能参数，各参数由实验测得或从规范手册中查得。

3.根据权利要求1所述的评定方法，其特征在于：所述步骤③中，所述的一次载荷包括内压载荷，所述的二次载荷包括热应力载荷。

4.根据权利要求1所述的评定方法，其特征在于：所述步骤④中，各工况是根据寿期内瞬态发生的次数和危害性的不同，将RPV的运行瞬态分为正常工况、扰动工况、紧急工况、事故工况与试验工况。

5.根据权利要求4所述的评定方法，其特征在于：正常与扰动工况、事故工况、极端事故工况和试验工况的四条失效评定曲线方程分别为：

f(Lr)_Level A，B=0.22614+0.75387/(1+exp((Lr-1.04837)/0.07837))；

f(Lr)_Level C=0.22077+0.73837/(1+exp((Lr-1.05463)/0.09802))；

f(Lr)_Level D=0.2977+0.60477/(1+exp((Lr-1.09828)/0.06936))；

f(Lr)_Level Test=0.24062+0.75833/(1+exp((Lr-1.05178)/0.04978))。

6.根据权利要求1所述的评定方法，其特征在于：所述步骤④中，各工况的失效评定曲线制订过程如下：针对每一类工况，挑选出一个具有包络性质的瞬态，即危害程度最大的瞬态，然后计算该瞬态下各种裂纹尺寸的失效评定曲线，最后绘制出各种裂纹尺寸的失效评定曲线的下包络线，即制订出该类工况的失效评定曲线；瞬态筛选时依据以下几个因素：瞬态初始及最终时刻温度、温度波动速率、内压大小、RPV内部温度的不均匀性。