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Siegele, D.; Hodulak, L.; Varfolomeyev, I.; Nagel, G.
23. MPA-Seminar: Safety and reliability of plant technology with special emphasis on behaviour of pressurized components and systems at increased loading. Vol. 1. Papers 1-261998
23. MPA-Seminar: Safety and reliability of plant technology with special emphasis on behaviour of pressurized components and systems at increased loading. Vol. 1. Papers 1-261998
AbstractAbstract
[en] Safety assessment of reactor components has to encompass the nozzles, as in the event of a LOCA, the nozzle areas are subject to heavy thermal stresses due to the low temperature there of the cooling agent. The paper refers to three-dimensional, elasto-plastic FEM analyses of the integer RPV and calculations of the J-integral for various crack locations and geometries, for derivation of realistic transients. The J-integral and K values calculated with FEM have been compared with stress intensity factors determined by means of enhanced analytical methods. Calculations for description of the integer nozzle yield plastifications in the cladded and the ferritic areas, so that the K concept of linear-elastic fracture mechanics is restricted in applicability. For postulated cracks beneath the integer cladding, J-integral values are determined which are below the initiating value J1 of the material used, which excludes crack initiation. For the largest postulated, 20 mm deep surface crack and through-cladding damage, a crack growth of 0.1 mm is derived according to the crack resistance curve. The analytical method for calculating the stress intensity factors has been expanded to also include application to evaluation of nozzle edge cracks under the cladding. (orig./CB)
[de]
Bei der sicherheitstechnischen Bewertung von Reaktorkomponenten sind auch die Stutzen zu beruecksichtigen, da der Stutzenbereich bei Kuehlmittelverlust-Faellen, bedingt durch die dort vorliegenden tiefen Temperaturen des Kuehlmediums, hohen thermischen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Fuer realistische Transienten werden dreidimensionale, elastisch-plastische FEM-Analysen fuer den integren RDB und Berechnungen des J-Integrals fuer verschiedene Risslagen und Rissgeometrien durchgefuehrt. Die mit FEM berechneten J-Integral- und K-Werte werden mit nach weiterentwickelten analytischen Methoden ermittelten Spannungsintensitaetsfatoren verglichen. Die Berechnungen fuer den integren Stutzen ergeben Plastifizierungen im Plattierungs- und im ferritischen Stutzenbereich, so dass das K-Konzept der linear-elastischen Bruchmechanik nur eingeschraenkt angewendet werden kann. Fuer postulierte Risse unter der intakten Plattierung werden J-Integral-Werte ermittelt, die unter dem Initiierungswert Ji des eingesetzten Werkstoffs liegen, so dass eine Rissinitiierung ausgeschlossen ist. Fuer den groessten postulierten, 20 mm tiefen Oberflaechenriss bei durchtrennter Plattierung wird entsprechend der Risswiderstandskurve ein Risswachstum von ca. 0,1 mm ermittelt. Die analytische Methode zur Berechnung von Spannungsintensitaetsfaktoren wurde auf die Behandlung von Stutzenkantenrissen unter der Plattierung erweitert. (orig.)Original Title
Bruchmechanische Bewertung von postulierten Fehlern im Stutzenbereich des RDB-KKS bei Kuehlmittelverlust-Stoerfaellen
Primary Subject
Source
Stuttgart Univ. (Germany). Staatliche Materialpruefungsanstalt; 412 p; 1998; p. 10.1-10.16; 23. MPA seminar: Safety and reliability of plant technology with special emphasis on nuclear technology - behaviour of pressurized components and systems at increased loading; 23. MPA-Seminar: Sicherheit und Verfuegbarkeit in der Anlagentechnik mit dem Schwerpunkt Kerntechnik - Verhalten von druckfuehrenden Komponenten und Systemen bei erhoehten Belastungen; Stuttgart (Germany); 1-2 Oct 1997
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Miscellaneous
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Conference
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