文献综述

1 研究背景及意义

随着我国国民经济的持续快速发展，对我国能源行业提出了非常紧迫的要求。目前，从保证我国的能源安全、优化能源结构、支持国民经济可持续发展等多方面的迫切需要出发，我国已制订适度开发核电这种新型能源的政策。核能发电不像化石燃料发电那样排放大量的污染物质进入到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。但是核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成巨大伤害。1954年，前苏联建成了世界上第一座核电机组，人类进入了和平利用核能的时代，之后英国、美国、法国等各国相继开始建设核电站。1979年美国三里岛核电站制冷系统出现故障，致使反应堆部分融化，最终造成美国历史上最严重的一次核泄漏事故。1986年在前苏联发生的切尔诺贝利核电站事故是核电史上迄今为止最为重要的事故，因参与事故处理而受到放射性物质不同侵害的月86万工作人员，大约25万俄罗斯市民受到放射性尘埃的污染，到目前为止死亡人数大约为1.5万人。由于1979年美国三哩岛以及1986年前苏联切尔诺贝利核事故的发生，直接导致世界核电的停滞，各国开始重视核电站的安全可靠，采取了更多保证核电安全可靠的措施，因此核电安全的阀门可靠性研究开始得到各国的极其重视。

核电阀门是核电站中量大面广的水压设备，是核电站安全运行的关键附件。核电阀门虽为附件，但至关重要。核电阀门比常规的大型火力发电站用阀门其技术特点和要求要高^[1][1]。因此必须对核级阀门产品提出可靠性设计要求并对其实施有效的论证和分析，综合评价阀门的受力状态，考核阀门的强度是否符合要求，才能更好、更安全的使用核能^[2][2]。

2 国内外核电蝶阀可靠性分析现状

2.1 国外核电蝶阀可靠性分析的发展状况

美国是世界核电发展的先驱。世界上第一台用于发电的核反应堆是美国爱达荷州的实验型增值反应堆(EBR-1)，该反应堆1951年12月开始进行实验。同年，美国原子能委员会在宾夕法尼亚州建造了60兆瓦的船载演示型压水反应堆，该反应堆运行时间为1957～1982年。比中国早了近30年。美国更是计算机仿真技术和有线元分析技术的发源地，因此核电阀体的设计和计算更是远远早于中国。蝶阀可靠性实验，结构分析手段都比中国要先进。在60多年的核动力技术发展过程中，仅就核电阀门而言，国外形成了完整的设计、实验、制造、检测体系，积累了大量的经验，产品成熟、技术可靠。蝶阀可靠性实验，结构分析手段都比中国要先进。目前，美国有4台核电机组在建，采用美国先进压水堆技术AP1000，迄今为止美国出现新建核电项目中断的一个重要原因是：美国在核电运行维护策略上取得了非常成功的进展。在过去 15年内，革新增加了美国核电厂的利用率，最终在电能输出上获得了很大的提升，相当于19台1000MWe核电机组的新建。其他发达国家在电力构成上核电也占很大比例，因此核电发展迫在眉睫，关乎核电站安全的蝶阀可靠性研究变得异常重要。

2.2 我国核电蝶阀方面的可靠性分析现状

中国从1985年开始使用核电，为了实现可持续发展，采用一种气节能源来代替传统能源。发展核电最大的问题是解决安全问题，因此阀门是核能源系统中的薄弱环节。目前，核级阀门的可靠性分析一般采用计算机软件计算和经验公式计算相结合的方法。