机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
管道应力分析软件PepS与SYSPIPE的应用对比
张敏，王红瑾
（中广核工程设计有限公司，广东深圳518026）
摘要：以工程实例作为参考，对管道应力分析软件PepS与SYSPIPE软件在压水堆核岛机设备设计和建造规范(RCCM) 中的模态分析、应力指数、组合工况以及支架反力等结果进行了对比分析。分析结果表明，两种软件各具优缺点，综合来 PEPS软件比SYSPIPE软件更具优势。
关键调：管道：应力分析：PepS软件：SYSPIPE软件
中图分类号：TP391.7 0引言
文献标志码：A
SYSPIPE软件是由法国FRAMATOM公司开发的专用管道系统应力计算和分析软件，早期广泛应用于法国 M310系列核电站的核级管道应力分析中，法马通公司参与的核电厂的核岛管道系统多数情况下均采用SYSPIPE 软件进行应力分析和评定。PepS软件是瑞士DST公司开发的核级管道应力分析软件，由核心计算程序 PIPESTRESS和前处理/后处理程序Editpipe组成，目前广泛应用于美国、法国、中国以及日本，适用于AP1000和欧洲压水堆(EPR)等三代核电站的管道应力分析。本文使用两种软件对同一核级管道进行应力计算，并对分析结果进行比较分析。
1实例描述 1.管道参数
对比计算中使用的管线有两种截面尺寸，外径、壁厚对应21.3mm，2.77mm和33.4mm、3.38mm，规范等级评定时使用为RCCM-2级，抗震类型为1I。管线材料为 Z2CN1810。
管道布置
1.2
为了全面地对比两种软件的优缺点，管道的布置相对比较复杂，在建立应力分析模型时两种软件的节点划分保持一致。管道的模型图及节点划分如图1所示。
图1管道模型及节点位置
其中边界点信息为1、38、64、77节点为紧固点，23节点为贯穿件，53节点为自由端。其他支架信息为12节点 BV功能，46节点CL功能，74节点SF功能。
1821 万方数据
文章编号：1002-2333(2016)09-0182-04
2加载情况 2.1自重
采用在竖直方向施加9.81m/s加速度的方法模拟自
重载荷。 2.2
地震载荷
管道跨越多个厂房管道，采用各标高对应楼层反应谱的包络谱进行力学计算。OBE地震和SSE地震均采用 2%阻尼比，管道计算采用防城港12号机组相应楼层标高的反应谱数据，选用的楼层反应谱为4RX-CONT厂房
9.875m和4RX-IS厂房4.0m标高的反应谱。 2.3温度压力
管道在设计工况下的温度和压力分别选用50℃和4.83
MPa，正常工况下的温度和压力选用45℃和0.5MPa。 2.4位移载荷
贯穿件23节点处需要考虑跨厂房的位移载荷，其中 OBE的地震位移在X和Y方向为3.1mm.Z方向为1.9mm.SSE 的地震载荷为OBE的2倍；气候效应引起的位移在X方向为 3.0mm，Z方向为1.0mm；预应力、收缩和蝠变、建筑物沉降引起的位移在x方向为-15.0mmz方向为-2.0mm；设计基准事
故引起的位移在方向为5.0mmZ方向为1.0mm。 2.5工况组合
根据RCCM规范C3600篇相关要求，分析时各载荷工况的组合方法见表1。
表1
工况设计工况
正常工况扰动工况紫急工况事故工况
2016年第9期网址：www.jxgcs.com 电邮：hrbengineer@163.com
准级 0
工况组合方法
载荷设计压力、自重
热胀、气候变化导致的锚固点位移差
运行压力、自重、热胀
气候变化、沉降、螺变、预应力
组合方法代数和相加最大幅值代数和相加代数和相加
导致的错固点位移差
最大压力、自重、OBE.OBE地最大压力+自
B D
震位移差
重+SRSS
最大压力、自重，SSE、SSEE地
最大压力+自
震位移差
最大压力、自重、SSE、SSEE地
重+SRSS
最大压力+自
震位移差
重+SRSS