高温气冷堆事故停堆后短时间内热启动,能够使反应堆快速提升功率,从而节省大量的启动时间。但是热启动时,蒸汽发生器仍然保持较高温度,管板与二回路给水之间存在较大温差,导致在换热管与管板的焊接处产生很大的热应力,容易引起疲劳损伤。为了确保热启动过程中管板结构的安全,有必要对这种热应力和疲劳损伤进行研究。本文首先介绍蒸汽发生器的工作原理和结构。通过建立蒸汽发生器的有限元模型,分析停堆后蒸汽发生器内构件温度的变化情况。然后,针对停堆后1小时热启动的工况,建立蒸汽联箱管板的有限元模型,分析热启动过程中管板温度场与热应力的变化情况,并根据ASME规范中的有关规定进行疲劳分析。反应堆停堆后,蒸汽发生器内构件温度的变化比较缓慢。停堆后1小时热启动时,蒸汽联箱管板和换热组件的温度仍然接近正常工况值。热启动过程中,换热管温度很快下降至接近给水温度(105℃),而蒸汽联箱管板温度仍然较高(570℃),导致在换热管与管板的焊接处产生很大的温度梯度和热应力。管板热应力的分布呈现出明显的局部性,主要集中在换热管与管板的焊接处,其余部位的应力值很小。热启动3分钟后,焊接处的热应力达到极值,随后逐渐下降。热启动6小时后,反应堆进入正常运行工况。根据ASME规范中对高温部件的规定,综合考虑蠕变与疲劳的相互影响,对蒸汽联箱管板进行全寿期内的疲劳分析。分析结果表明,在反应堆使用寿期内(30万小时),进行热启动的次数不能超过20次。