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美國阿貢實驗室開發預測模型 優化核電站維護計劃并延長設備壽命

2026-01-17 14:01  來源:Argonne    核電站維護  美國核電  核電延壽

美國阿貢國家實驗室的研究人員成功開發出一套多物理場仿真建模工具,可用于預測核電站給水加熱器管束隨時間的疲勞失效情況。該模型結合流體力學、冷凝效應、固體力學及累積損傷理論,通過數值分析與實驗數據驗證,能夠準確識別管道應力集中區域并預測其使用壽命。研究表明,典型給水加熱器管道的預期使用壽命約為29年。目前核電站依賴定期人工檢查管道狀態,該方法成本高、精度有限且難以早期發現劣化跡象。新建模框架整合了模擬結果與實際檢...


美國阿貢國家實驗室的研究人員成功開發出一套多物理場仿真建模工具,可用于預測核電站給水加熱器管束隨時間的疲勞失效情況。該模型結合流體力學、冷凝效應、固體力學及累積損傷理論,通過數值分析與實驗數據驗證,能夠準確識別管道應力集中區域并預測其使用壽命。研究表明,典型給水加熱器管道的預期使用壽命約為29年。

目前核電站依賴定期人工檢查管道狀態,該方法成本高、精度有限且難以早期發現劣化跡象。新建模框架整合了模擬結果與實際檢測數據,使運營商能夠制定預測性維護計劃、優先安排檢修工作,并在問題發生前定位關鍵退化部位,從而提升核電站運行可靠性與經濟性。

論文第一作者、核工程師葉妮·李指出,模型驗證依賴于真實電站的實驗數據與更換記錄,而阿貢實驗室的專業能力為此提供了關鍵支持。該成果不僅適用于現有核電站的維護優化,也可用于新一代先進反應堆及余熱利用系統中新型換熱器的設計與評估,幫助加快研發流程并降低試驗風險。

研究團隊強調,該技術填補了行業在預測性維護方面的空白,能夠減少計劃外停機、降低運維成本,并為下一代反應堆的設計提供重要參考。相關研究成果已發表于《工程失效分析》期刊。

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