Методы расчетного обоснования прочности и динамика конструкций реакторных установок для АЭС с ВВЭР

• Автор: Шарый, Николай Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.03, 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Подольск
• Количество страниц: 288 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДЫ РАСЧЕТНОГО ОБОСНОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ РУ ДЛЯ АЭС С ВВЭР

1.1. Место и роль прочности РУ в обеспечении безопасности АЭС.

1.2. Нормативное обоснование прочности и экспериментальные исследования.

1.3. Обзор задач, критериев, подходов и методов.

1.4. Актуальные проблемы расчетного обоснования прочности.

1.5. Программное обеспечение

2. ПРОБЛЕМЫ РАСЧЕТНОГО ОБОСНОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ

2.1. Применение расчетных методов для анализа и преодоления проблем,

возникающих при эксплуатации РУ.
2.2. Учет влияния облучения на прочность ВКУ реактора.
2.3. Исследования формоизменения ТВС
2.4. Обоснование вибропрочности
3. ДИНАМИКА КОНСТРУКЦИЙ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ С ЖИДКОСТЬЮ.
3.1. Динамические эксплуатационные и аварийные процессы и нагрузки.
3.2. Динамические характеристики теплоносителя в системе охлаждения реактора.
3.3. Задача о колебаниях упругой конструкции, взаимодействующей с жидкостью
3.4. Прикладные методики и программы. Примеры приложений к оборудованию РУ
3.5. Трехмерные динамические модели ВКУ ВВЭР.
3.6. Движение аварийных трубопроводов
4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТОЙКОСТИ РУ К ВНЕШНИМ ДИНАМИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ.
4.1. Принципы обеспечения сейсмозащиты и основные решения
4.2. Характеристики исходных воздействий.
4.3. Методы расчета и программное обеспечение
4.4. Расчет сейсмических нагрузок и обоснование прочности
4.5. Примеры приложений к РУ.
4.6. Расчетноэкспериментальные исследования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В частности, проект РУ В-3 для АЭС «Ловииза» в Финляндии разрабатывался с учетом обеспечения безопасности при разрыве ГЦТ Ду 0. Впервые в связи с этим учитывались высокие гидродинамические нагрузки на корпус, ВКУ и ТВС реактора, что потребовало разработки новых расчетных методик, учитывающих динамический характер нагрузок и взаимодействие колеблющихся ВКУ реактора и ТВС с водой. Продолжался процесс широкого внедрения вычислительной техники, продолжались исследования по главным проблемным вопросам, не нашедшим еще должного отражения в нормах (обоснование вибропрочности, сейсмостойкости, СХР). Общее состояние дел с обоснованием прочности на середину -х годов подробно отражено в []. Дано описание методов расчетного определения напряжений в корпусных конструкциях, разъемных соединениях, патрубках и трубопроводах при механических, тепловых, динамических и сейсмических нагрузках. Приведены некоторые результаты по НДС узлов ВВЭР. Данный период также характерен широкой кооперацией проектных работ и расчетного обоснования прочности с Чехословакией, с ведущими НИИ в СССР (ИИКИЭТ, ИМАШ, ЦКТИ, ЦНИИТМАШ, РИД КИ, ВНИИАЭС, ЦНИИКМ «Прометей» и др. Несмотря на явный застой в строительстве новых энергоблоков и в прикладных исследованиях, период с г. РУ ВВЭР благодаря перечисленным ниже достижениям этого периода. Во-первых, удалось сохранить основной контингент и структуру специализированного отдела прочности, а в последние годы даже существенно его пополнить за счет приема молодых специалистов. Основная роль здесь принадлежала НИКИЭТ. В этот же период был образован независимый надзорный орган, в результате деятельности которого наряду с совершенствованием нормативной базы была введена практика экспертиз проектов и лицензирования, наложившая серьезный отпечаток на все виды работ, в том числе и на расчетное обоснование прочности. В-третьих, с появлением и бурным развитием персональных компьютеров, коренным образом изменились вычислительные и оформительские возможности расчетчиков. Разрабатывались и внедрялись мощные программы и программные комплексы, основанные на современных численных методах, многократно возростги глубина проработки и обоснования, расчетные модели все более освобождались от излишнего консерватизма, выявляя резервы несущей способности узлов оборудования. В-четвсртых, в связи с возросшими требованиями к обеспечению безопасности развились и стали неотъемлемыми и важными частями расчетного обоснования прочности РУ такие специальные направления, как: обоснование СХР; обоснование сейсмостойкости; обоснование вибропрочности; обоснование применимости концепции безопасности ТПР; ВАР; анализы возможных последствий (с позиций оценки конечного состошшя конструкций) постулируемых аварий. Роль экспериментальных исследований с течением времени и развитием конструкций РУ ВВЭР изменялась, оставаясь всегда важной и занимая значительную долю в полном объеме обоснования прочности. Развитие экспериментальной базы ОКБ «Гидропресс», методов исследования, характер и объемы выполняемых экспериментально-исследовательских и расчетно-экспериментальных работ подробно освещены в многочисленных книгах и статьях. Наиболее полные сведения содержатся в [7, - ]. При разработке первых проектов практически отсутствовали надежные методики расчета и нормативные документы, поэтому основная на1рузка при разработке и обосновании конструкций РУ ложилась на модельные исследования. В настоящее время применение только расчетных методов также оказывается недостаточным, так как исходные предпосылки расчет не могут быть окончательно принятыми без экспериментального определения эксплуатационной нагружснности, а во многих случаях учет в расчете всех влияющих особенностей сложных конструкций оказывается затруднительным даже при использовании современных ЭВМ и программных средств. Для решения этих задач привлекаются экспериментальные методы определения деформаций, напряжений и нагружснности. Кроме этого при разработке новых проектов максимально используется экспериментальная информация, полученная на прототидных РУ.