添加阻热环的熔盐堆用冷冻法兰的结构优化与评价

作者：范金辉; 孙**; 解明强; 陈庆标; 樊辉青; 王猛; **宇; 傅远; 梁建平^*

来源：东华大学学报(自然科学版), 2023, 1-12.

DOI：10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0059

• 冷冻法兰
• 熔盐堆
• 应力评定
• 结构优化
• 有限元分析

针对熔盐堆用冷冻法兰使用时中心孔处应力较大，易出现裂纹等问题，提出在法兰内部嵌入阻热环的结构优化方案（阻热环由纯镍包覆，内部填充导热系数很低的气凝胶），以期降低法兰的温度梯度从而降低应力。探究法兰颈部厚度对法兰密封处温度和最大应力的影响，以及拉伸方向（法兰接管方向和径向）对法兰最大应力的影响，以期在降低法兰应力的基础上降低法兰的质量和尺寸。采用有限元法计算法兰的温度、应力及蠕变疲劳损伤。结果表明：法兰内置阻热环可降低温度梯度，进而降低法兰应力；法兰密封处的温度和应力随法兰颈部厚度的减小而降低；沿接管方向拉伸法兰可降低法兰最大应力。最终优化方案中法兰的质量、尺寸大幅下降，减重效果明显，满足ASME NH高温评定要求。

• 单位
  东华大学; 浙江久立特材科技股份有限公司; 中国科学院上海应用物理研究所