某核電站屋頂風機防雨帽的安全校核計算

某核電站屋頂風機防雨帽的安全校核計算

0設(shè)備零件的校核計算近年來，我國核計劃業(yè)發(fā)展迅速，大部分核電站建在沿海地區(qū)，經(jīng)常受到臺風的襲擊。又因為核電站的特殊安全要求,應(yīng)用于核電站的設(shè)備零件進行安全校核計算很有必要。本文中的計算模型為某核電站的屋頂風機防雨帽(直徑3720mm),抗臺風等級為17級。計算中的原始參數(shù)均由核工業(yè)設(shè)計院提供,計算公式均引用于文獻。1主缸的外觀風機外型尺寸見圖12防雨棚支撐桿的穩(wěn)定性和強度的修正計算2.1試驗設(shè)計主體結(jié)構(gòu)為球冠狀,由圖1知,外部最大直徑:Dm=3720mm高度:H=2080-1150+40=970mm垂直投影面積:Amv=1/4πDmDm=10.9m245°時投影面積:防雨帽質(zhì)量:mm=350kg,重量:Gm=3430N2.2結(jié)構(gòu)特點、桿長及長度為延長風機使用壽命,主支桿和防鳥網(wǎng)加強角鋼材料為不銹鋼(304),查材料手冊得其屈服極限:σs=205MPa,彈性模量:E=206GPa,比例極限:σp=200MPa;桿內(nèi)徑:dgi=23mm,外徑:dgw=27mm,桿壁厚:t=2mm;主支桿長度:L1=0.65m;防鳥網(wǎng)加強角鋼:40×40×2.5(mm),長度L2=0.92m。支撐桿慣性距:支撐桿截面積:防鳥網(wǎng)加強角鋼截面積:Af=1.94×10-4m2使用歐拉公式的柔度最小允許值:2.3防雨帽作用下的風力已知最高風速:C=62.8m/s;風向不同,對防雨帽的作用力不一樣。如下為風45°作用于防雨帽時,其對防雨帽的作用力最大,按風的動壓全部轉(zhuǎn)化為靜壓并作用于防雨帽上進行計算,風力作用簡圖以及防雨帽受力分解圖見圖2和圖3。以防雨帽為研究對象,為簡化計算,設(shè)垂直方向的分力僅由8根主支桿承受,水平方向的分力由防鳥網(wǎng)加強角鋼承受。2.3.1主支撐桿穩(wěn)定性校核其每根主支撐桿所承受的力為(1)由于主支撐桿屬于一端固定,一端自由,故長度系數(shù):μ=2慣性半徑:柔度:因而該桿屬于細長壓桿,須校核其穩(wěn)定性。應(yīng)用歐拉公式計算其許用臨界應(yīng)力為其許用的臨界壓力為Pv<Pcr,滿足穩(wěn)定性要求。(2)由于主支撐桿與風筒是通過M16螺栓連接,其內(nèi)徑為d=13.8mm。則在強度方面最為薄弱的地方是M16螺栓。桿的許用強度:其中安全系數(shù)ns=2.5~3.5(取3.5)。所以滿足強度要求。2.3.2b鋼的穩(wěn)定性其加強角鋼的截面尺寸見圖4。支撐桿慣性距:If=3.04×10-8m4角鋼截面積:Af=1.94×10-4m2角鋼所承受的壓應(yīng)力為(1)由于其角鋼屬于一端固定,一端自由,故長度系數(shù);μ=2;慣性半徑:因而該桿屬于細長壓桿,須校核其穩(wěn)定性。應(yīng)用歐拉公式計算其許用臨界應(yīng)力為其許用的臨界壓力為(2)強度校核桿的許用強度為其