Evaluation Method and Application of Seismic Acceleration Response Amplification Factor of Line-Mounted Equipment in Nuclear Power Plants
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摘要: 为了方便快捷地确定核电厂管线上设备的地震载荷，基于弹簧-质量模型、管线与安装于管线上的刚性设备的关系，提出了评估管线对设备的地震加速度响应放大系数的方法，以及该评估方法在确定设备抗震鉴定地震输入方面的应用方法，并通过有限元模型对该评估方法和应用予以了验证。结果表明，该评估方法在确定管线上设备抗震鉴定地震输入方面提供了易于操作又不至于太过保守而降低经济性的可行的应用办法。Abstract: In order to fast evaluate the seismic load on line-mounted equipment of nuclear power plant, based on the spring-mass models, and the relationship between the piping and line-mounted rigid equipment, a method of obtaining the amplification factor of the seismic acceleration response of equipment and its applications in obtaining seismic input for anti-seismic qualification of equipment are proposed. And furthermore, the method and its applications are verified by using finite element analysis. The result shows this evaluation method provides a feasible application method which is easy to operate without being too conservative and reducing economy in determining the seismic input for anti-seismic qualification of line-mounted equipment.
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Key words:
- Seismic qualification /
- Seismic input /
- Response /
- Amplification factor
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图 1 管线-设备耦合系统两自由度弹簧-质量模型
m 1、 k 1、 x 1—设备的质量、刚度和相对于地面的位移； m 2、 k 2、 x 2—管线的质量、刚度和相对于地面的位移； x g—地震作用下地面的位移
Figure 1. Two Degree-of-freedom Spring-Mass Model for Piping-Equipment Coupling System
图 2 设备单自由度弹簧-质量模型
x 3—质量块（代表设备）相对于地面的位移
Figure 2. Spring-Mass Model for Single Degree-of-Freedom of Equipment
图 3 在
$ {\kern 1pt} {n_3} \leqslant 10 $ 的范围内$ {\kern 1pt} {r_{{\text{a}}1}} $ 随n1、n3的变化规律Figure 3.
$ {\kern 1pt} {r_{{\text{a}}1}} $ Varies with n1 and n3 in the Range of$ {\kern 1pt} {n_3} \leqslant 10 $ 
图 4 在
$ {\kern 1pt} {n_3} \leqslant 10 $ 的范围内$ {\kern 1pt} {r_{{\text{a}}2}} $ 随n1、n3的变化规律Figure 4.
$ {\kern 1pt} {r_{{\text{a}}2}} $ Varies with n1 and n3 in the Range of$ {\kern 1pt} {n_3} \leqslant 10 $ 
图 5 在
$ {\kern 1pt} {n_3} \leqslant 0.1 $ 的范围内$ {\kern 1pt} {r_{{\text{a}}1}} $ 随n1、n3的变化规律Figure 5.
$ {\kern 1pt} {r_{{\text{a}}1}} $ Varies with n1 and n3 in the Range of$ {\kern 1pt} {n_3} \leqslant 0.1 $ 
图 6 在
$ {\kern 1pt} {n_3} \leqslant 0.1 $ 的范围内$ {\kern 1pt} {r_{{\text{a}}2}} $ 随n1、n3的变化规律Figure 6.
$ {\kern 1pt} {r_{{\text{a}}2}} $ Varies with n1 and n3 in the Range of$ {\kern 1pt} {n_3} \leqslant 0.1 $ 表 1 楼层反应谱
Table 1. Floor Response Spectrum
频率/Hz 0.35 0.71 1.932 2.28 5.959 7.653 7.979 加速度/g 0.10475 0.195 0.6225 0.6365 1.742 1.742 1.577 频率/Hz 8.319 8.67 11.1 14.3 22.6 38.9 50 加速度/g 1.5705 1.5885 1.5885 0.6735 0.3341 0.2424 0.2424 
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表 2 计算结果
Table 2. Calculation Results
$ {\kern 1pt} {n_1} $ $ {\kern 1pt} {n_3} $ $ {\kern 1pt} {\omega _1}/(2{\text{π )}} $① $ {S_{{\text{a}}2}} $ $ {S_{\text{a}}} $ γ $ {\gamma _{{\text{true}}}} $ 107.27 0.004 5337 0.3893 0.2424 1.61 1.24 注：①$ {\kern 1pt} {\omega _1}/(2{\text{π )}} $ 为由设备固有频率计算的自然频率
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[1] 孙造占,路燕,朱秀云. 关于核安全设备抗震鉴定的监管要求[J]. 核动力工程,2011, 32(S1): 4-8. [2] 胡晓,张伯艳,陈厚群. 《核设备抗震鉴定试验指南》HAF. J0053在抗震试验中的应用实践[J]. 水利学报,2000(6): 61-65. [3] 张丽芹,邱建文,王江波. 核安全级阀门部件的抗震鉴定试验分析和实施[J]. 核动力工程,2014, 35(S1): 133-135. [4] 刘春红,刘邵权,刘淑珍. 四川省汶川地震重灾区人居环境适宜性评价[J]. 四川大学学报:工程科学版,2008, 40(S1): 106-108. [5] 李琦,李朋洲,杜建勇,等. 核级阀门抗震鉴定试验方法探讨[J]. 核动力工程,2016, 37(S2): 58-61. [6] 王庆,孙造占,路燕. 核设备抗震鉴定试验中的功率谱密度问题[J]. 核安全,2013(1): 6-10. doi: 10.3969/j.issn.1672-5360.2013.01.002 [7] 马伟锋,朱沛文,庞宇,等. 核级及抗震型单元式空调机组的设计与鉴定[J]. 制冷与空调,2016, 16(6): 27-32. [8] 全国核能标准化技术委员会. 压水堆核电厂阀门抗震鉴定试验: EJ/T 1022.15—1996[S]. 北京: 中国核工业总公司, 1996. [9] 谭晓惠,张攀,卢军. 设备抗震鉴定中的地震输入问题[J]. 核科学与工程,2019(39): 1-6. [10] 卢军,谭晓惠,张攀,等. 设备抗震鉴定中混凝土支撑对地震输入影响研究[J]. 核动力工程,2019, 40(S1): 85-89. -
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