通过构建流固耦合分析数值模型及台架真实试验模拟试验,验证了2号密封的开启压力及动静态工况的全压承受能力,得出了2号密封开启压力为41 bar左右及无论在静态全压或动态全压工况均可保证泄漏量低于2700 L/h的设计要求值的结论。探索了2号密封在动静态工况下承受一回路全压时泄漏量的变化规律,对制定2号密封极限工况下的干预标准及措施具有重大意义。

核主泵1号密封现场运行期间,多次出现超出厂家运行维护手册要求的低压差极端工况。由于缺乏1号密封承受极限低压差时的判断标准,在现场出现上述极端工况时判断1号密封是否可靠存在很大困难。为建立核主泵1号密封可承受的低压差限值,本文以100型核主泵双锥角静压轴封为试验样品,通过流固热耦合分析模型以及试验台架,从仿真计算、台架静态试验、台架动态试验等方面开展研究。研究结果表明,1号密封在压差为10 bar时运行参数稳定,明显低于厂家给出的要求值,为现场核主泵1号密封极限工况的运行标准提供了重要参考。

核电厂一回路主泵静压轴封现场运行期间,多次出现超出厂家运行技术要求的工况,由于缺乏主泵静压轴封运行参数影响机理研究,严重制约着轴封极限运行工况下的可靠性分析和评价。依托CPR1000核电机组100型核主泵双锥角静压轴封,提出一种流固耦合分析数值模型,系统阐述了极低压差、极限温度、内外锥角等关键因素对密封泄漏特性的影响机理。通过对极限工况运行可靠性进行研究,提出极限运行工况建议值,即压差不低于0.6 MPa,极限注入温度不高于100℃。

核主泵2号密封在事故工况下,需要承受一回路高压,由于缺乏2号密封在承受高压条件下的密封机理研究,严重制约2号密封承受高压时的可靠性分析和评价。依托CPR1000核电机组100型核主泵2号密封,提出一种流固耦合分析数值模型并通过台架试验验证,系统阐述了核主泵2号密封承受高压时由摩擦面密封向流体静压型密封的转变机理,并研究了动环锥角、泄漏量随压差增加的变化规律。通过数值研究,发现2号密封锥角和泄漏量在5 MPa压差左右出现拐点,动环锥角最大