Анализ состояния и прогнозирование дефектности теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР

• Автор: Тесленко, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Подольск
• Количество страниц: 90 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор методов оценки и прогнозирования состояния ТОТ ПГ АЭС
1.1 Конструктивное исполнение парогенераторов ПГВ-1000 АЭС с ВВЭР
1.2 Водно-химический режим парогенераторов АЭС с ВВЭР-1
1.3 Вихретоковый контроль ТОТ
1.4 Виды и механизмы повреждения ТОТ
1.5 Методики оценки и прогнозирования состояния ТОТ АЭС с ВВЭР
1.5.1 Параметры оценки дефектного состояния ТОТ
1.5.2 Модель зарождения и роста дефектов
1.5.3 Методика оценки остаточного ресурса ТОТ ПГ
1.6 Метод долгосрочного прогноза количества заглушенных ТОТ
1.7 Методики оценки и прогнозирования состояния ТОТ АЭС с РДУЯ в США
1.8 Рекомендации МАГАТЭ по методикам оценки и прогнозирования состояния ТОТ АЭС с ВВЭР
1.9 Выводы по первой главе
Глава 2. Параметры оценки дефектного состояния теплообменных труб парогенераторов. Расположение дефектов и отложений на ТОТ ПГ
2.1 Параметры оценки дефектного состояния ТОТ ПГ
2.1.1 Анализ амплитуд ВТ сигналов от дефектов и индикаций
2.1.2 Анализ новых дефектов и индикаций
2.2 Расположение дефектов и отложений на теплообменных трубах парогенераторов
2.2.1 Информационно-аналитические системы для хранения, обработки и анализа данных вихретоковых контролей
2.2.2 Трехмерная модель расположения дефектов ТОТ в парогенераторах
2.2.3 Расположение дефектов, индикаций и отложений на теплообменных трубах парогенераторов
2.3 Выводы по второй главе
Глава 3. Прогноз количества глушений теплообменных труб
3.1 Относительные параметры дефектности и химические показатели продувочной воды в парогенераторах
3.2 Статистический анализ появления и развития дефектов
3.2 Методика краткосрочного прогнозирования количества глушений теплообменных

Выводы по третьей главе

Основные результаты работы
Перечень принятых сокращений
Литература
Приложение. Коэффициенты корреляции между параметрами дефектности и
концентрациями примесей в продувочной воде второго контура
Введение
Парогенератор АЭС с ВВЭР является составной частью циркуляционной петли ядерной паропроизводящей установки. При эксплуатации парогенераторов (ПГ) на теплообменных трубах (ТОТ) образуются дефекты, которые могут стать причиной разгерметизации первого контура АЭС, Основным механизмом повреждения ТОТ является коррозионное растрескивание под напряжение, которое обуславливается наличием коррозионно-активной среды и воздействием механических напряжений.
В период проведения планово-предупредительного ремонта на АЭС проводится вихретоковый контроль (ВТК) теплообменных труб парогенераторов. ВТК позволяет обнаруживать дефекты и индикации на теплообменных трубах. Под индикацией в ВТК ТОТ понимается любое отклонение сигнала контролирующей установки от эталонных значений. Дефект - это индикация с приписанной глубиной. Если глубина дефекта превышает пороговое значение, то теплообменная труба, на которой он расположен, подлежит выводу из эксплуатации (глушению).
ВТК позволяет получать большие объемы информации о состоянии ТОТ. Для хранения, обработки, представления и анализа этой информации в ОКБ «ГИДРОПРЕСС» с участием автора разработана информационно-аналитическая система (ИАС) «Парогенераторы АЭС». Накопленный за время эксплуатации системы опыт свидетельствует о необходимости пересмотра некоторых подходов к анализу данных ВТК контроля. Практика показала, что для оценки состояния ПГ на основе данных вихретокового (ВТ) контроля необходима разработка новых параметров оценки дефектного состояния ТОТ ПГ и характеристик соответствующих этому состоянию ВТ сигналов. Так, в частности, введение глубино-амплитудного критерия глушения ТОТ ПГ потребует более детального анализа амплитуд дефектов. В связи с необходимостью решения проблемы повышения надежности и увеличения сроков службы парогенераторов разработка новых параметров оценки состояния ТОТ на основе данных ВТК является актуальной проблемой.
ИАС «Парогенераторы АЭС» содержит картограммы ПГ - сечение пучка теплообменных труб с выделенными цветом ТОТ, на которых были обнаружены дефекты. На сегодняшний день подобные картограммы являются основным средством отображения дефектов на ТОТ парогенераторов. Но картограмма и различные двумерные схемы не дают полного представления о положении дефектов в объеме трубного пучка. Разработка трехмерной модели расположения дефектов ТОТ в объеме трубного пучка ПГ позволила бы выявить закономерности распределения дефектов на ТОТ.

Распределение дефектов по амплитуде. ВТК-2
О - 100 101 - 200 201 - 300 301 - 400 401 - 500 501 - 600 601 - 700 701 - 800 801 - 900 901
Амплитуда. мВ
| И все типы Щ тип Ь/М И тип СЕ И тип ЯС
Рисунок 30. Гистограмма распределения дефектов по амплитуде ВТ сигнала
2) средние скорости изменения амплитуд индикаций (рисунок 31).
Скорость роста амплитуд индикаций всех типов за период между смежными ППР
Годы проведения ППР
■■ Скорость с учетом отр. и ну л приростов Скорость с учет ом нулевых приростов I
I 1 Скорость без учета отр и нул приростов Скорость все отрицательные приросты =0 I
Рисунок 31. Скорости изменения амплитуд индикаций
Средние скорости изменения амплитуд индикаций рассчитываются различными способами, аналогично расчету средних скоростей изменения (роста) дефектов. Подробно расчет средних скоростей роста дефектов рассматривается в главе 3.
2.1.2 Анализ новых дефектов и индикаций.
Анализ новых индикаций и дефектов ТОТ парогенератора крайне важен для оценки
состояния парогенератора, так как появление даже малого количества новообразований
может служить индикатором начала интенсивной деградации труб в парогенераторе. В
/49/ утверждается, что «количественная оценка динамики выявления новых дефектов
наилучшим образом характеризует интенсивность протекания коррозионных процессов
ТОТ». Поэтому, был расширен анализ новых дефектов и индикаций.
1) Помимо вывода абсолютного количества новых дефектов, рассчитывается также
относительное количество новых дефектов (ОКНД) и индикаций (ОКНИ), как отношение