Применение статистического моделирования для оценки показателей надежности элементов энергетического оборудования

• Автор: Голубева, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Список основных обозначений
1. Основные понятия теории надёжности и математической статистики
1.1. История развития теории надёжности, основные
понятия и модели
1.2. Методы математической статистики
1.3. Основные положения метода статистического моделирования
1.4. Цель диссертации
2. Применение метода статистического моделирования для оценки показателей надёжности узла приварки «горячего» коллектора ПГВ-1000М из расчёта на статическую прочность и трещиностойкость
2.1. Анализ отказов, повреждений и напряжённо
формированного состояния узла приварки «горячего» коллектора в районе сварного шва №111/1
2.2. Статистический анализ истории нагружения
2.3. Применение вероятностных методов для расчёта
на статическую прочность
2.4. Вероятностный расчёт на статическую трещиностойкость
3. Оценка показателей надёжности узла приварки горячего коллектора ПГВ-ЮООМ из расчёта на циклическую прочность и трещиностойкость
3.1. Разработка модели циклического нагружения
3.2. Обработка нормативной кривой усталости
3.3. Детерминистический и вероятностный расчёты на
циклическую прочность
3.4. Применение метода статистического моделирования для вероятностных расчётов на циклическую трещиностойкость

4. Описание программного комплекса оценки показателей
надёжности
Сводка результатов и выводы
Литература
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3

Список основных обозначений
а - напряжения
(аи) - амплитуда напряжений
Л<7 - размах напряжений
<оа> - амплитуда вибронапряжений
[а] - номинальное допускаемое напряжение
СГВ, -^т ~ Предел ПрОЧНОСТИ
ат - предел текучести
Лр 02 - условный предел текучести
Е - модуль упругости
ц - коэффициент Пуассона
N - число циклов нагружения элемента конструкции в
эксплуатации
[ЛУ - допускаемое число циклов нагружения элемента
/о — частота нагружения
/ - частота высокочастотных циклов напряжений
а - мера повреждения
КI - коэффициент интенсивности напряжений
|Ху] - допускаемое значение коэффициента интенсивности
напряжений
па - коэффициент запаса прочности по условным местным
напряжениям при расчётах на циклическую прочность пи - коэффициент запаса прочности по числу циклов при
расчётах на циклическую прочность АЭС - атомная электрическая станция
АЭУ - атомная энергетическая установка
БЛК АЭС - Балаковская АЭС
ВВЭР-1000 - водо-водяной энергетический реактор
ГЗЗ - главная запорная задвижка
ГК - «горячий» коллектор ПГ

Все макротрещины имели значительное раскрытие и явные следы разрушения нормального отрыва и надрывов (свидетельство того, что ведущий фактор повреждения - силовой, а напряжения, которыми управлялось развитие дефектов, растягивающее, большие по величине, действующие в направлении перпендикулярном плоскости сварного шва). Магистральные макротрещины начинали развиваться в основном металле с внутренней поверхности от галтели Р20 и имели макронеровности, искривления и загибы (свидетельство того, что зарождению и развитию трещин способствовали факторы концентрации напряжений, неоднородности свойств материала и воздействие коррозионной среды). В ряде случаев от магистральной трещины отходили мелкие трещины, были выявлены также небольшие подповерхностные трещины, не связанные с магистральной трещиной и не имевшие дальнейшего развития (свидетельство неоднородности свойств материала, высокого уровня напряжений и пластических деформаций, сильного влияния коррозионного фактора, наличия трещин технологической природы, например от сварки). На поверхности трещин имелись ямки и выступы, характерные для разрушения по механизму нормального отрыва. В ряде случаев на поверхности трещин были зафиксированы бороздки, характерные для разрушения под действием циклических нагрузок. Трещины, по мере развития, пересекали сварной шов №111/1, в нескольких случаях наблюдались «скачки» в сварной шов, свидетельствующие о меньшей трещиностойкости металла шва по сравнению с основным металлом. В месте повреждений отсутствовали видимые следы пластических деформаций. Отметим, что в кармане коллектора имелось много шлама, в том числе на поверхности трещин имелись отложения продуктов коррозии, по составу схожие с отложениями на прилегающих к трещине поверхностях ПГ. При рассмотрении магистральной трещины под микроскопом на её поверхности наблюдались следы многоэтапного продвижения фронта трещины (не менее 106 линий).
После обнаружения повреждений (макротрещин) были предприняты меры по их устранению, а также по выяснению причин возникновения. Рас-