当前,随着世界的快速发展,世界能源的供应日趋紧张。在人们越来越重视环境保护、气候变化、温室效应等形势下,核电开发成为世界各国能源发展的重点。目前我国核电存在着技术不够先进、自主化水平较低、经济性不理想等问题。为达到核电经济效益及安全性的显著提高,实现核电的可持续发展,我国通过引进、消化、吸收第三代核电技术,大力地发展更加安全、高效的具有自主知识产权的 CAP1400、CAP1700 等。AP1000、CAP1400等大型先进压水堆创新的采用了非能动安全系统,其显著特点之一是内层安全壳结构采用圆柱形钢安全壳结构。该钢安全壳结构不仅作为核电站中防止放射性物质泄漏的最后一道屏障,还作为有效的导热体,在事故状态下通过热量交换快速降低壳内的温度及压力。因此完整了解钢安全壳在事故下的行为是极其重要的。然而,钢安全壳承载能力作为安全壳结构性能的重要指标之一,在国内关于这方面的试验研究却比较匮乏。在《大型先进压水堆核电站》国家重大科技专项课题——CAP1400钢安全壳封头承载力试验项目(ZB01K10W09)的支持下,本文针对钢安全壳椭圆形封头承载力试验装置和椭圆形封头应变测试密封技术的问题开展研究,主要完成了以下工作:(1)基于核电站钢安全壳椭圆形封头承载力试验要求,提出试验装置功能、结构以及应变测试密封的具体要求。根据装置的功能要求确定技术参数,包括①研究椭圆形封头的爆破压力以确定装置设计压力;②确定试验装置的设计温度、材料参数、试验介质等其他设计参数。(2)开展试验装置的结构设计。研究试验装置可能的失效模式,并建立两种有限元模型(装置底座模型、轴对称模型)对装置结构进行强度评定、屈曲评定以及应力分析。从而合理地设计试验装置结构并确定结构尺寸。(3)针对装置试验测试中大应变测试密封的问题,分析应变测试密封的影响因素,通过试验研究环氧树脂+硅橡胶、硅橡胶对大应变的适应性,完成压力温度补偿方法和应变测试系统的密封工艺的设计,并进行密封性能测试以验证应变测试系统密封技术的可靠性。(4)通过试验装置的实际试验,分别分析应变测试密封方法的效果、试验装置结构关键位置的应力水平、试验装置爆破的结果,验证了试验装置的安全可靠,成功实现了钢安全壳椭圆形封头承载力的试验研究。