원자력 발전소용 벨로우즈 글로브 밸브에 대한 구조 건전성 평가

The Evaluation of the Structural Integrity of Bellows Globe Valve for Nuclear Power

본 논문은 내진등급 IIA 글로브 밸브의 지진하중에 대한 구조 건전성을 평가하였다. 밸브 구조물을 3차원 모델링하여 유한요소법을 사용하여 모달 해석 및 등가 정적 응력해석을 수행하였다. 모달 해석 결과 구조물은 충분히 강건하므로 지진 가속도 값을 사용한 등가 정적 응력해석이 가능하였다. 정적 응력 해석에서 구한 응력을 조합하여 원자력 규격집에 근거한 허용기준에 따라 밸브의 구조 건전성을 평가하였다. 지진하중에서 발생한 응력값이 허용값 아래에 분포하므로 글로브 밸브 구조물은 구조적 건전성을 유지할 수 있다고 평가할 수 있다.

The purpose of this paper is to evaluate the structural integrity of the Class 1500 Bellows Seal 3 inch globe valve classified as seismic category IIA. The finite element analysis program, ANSYS, Version 10.0, is used to perform both a modal frequency analysis and an equivalent static stress analysis of the subject valve modeling. The modal frequency analysis results show the fundamental natural frequency is greater than 33 Hz. Therefore the equivalent static stress analysis is performed using the seismic acceleration values. The stresses resulted from various loadings and their combinations are evaluated based on the structural acceptance criteria of the ASME Code. The stresses in the glove valve due to the seismic loadings are within the allowable limits. It is concluded that the globe valve structure is maintaining the structural integrity fur the seismic loading conditions.