Расчетно-экспериментальное обоснование акустических моделей теплоносителя в оборудовании АЭС с ВВЭР и PWR

• Автор: Голампур Моджтаба
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Введение

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ПЕРВЫХ КОНТУРАХ АЭС С ВВЭР И РУЯ.

1.1. Опыт виброшумовых измерений на ВВЭР и РУЯ.

1.2. Проблемы моделирования гидродинамики теплоносителя в пассивных системах защиты АЭС

1.3. Обзор экспериментальных исследовашй на стендах с двухфазным

теплоносителем.

1.3.1 Экспериментальные исследования на модели реакторной установки

1.3.2. Экспериментальные исследования на стенде РАСТЕЬ.

1.3.2.1. Эксперименты с баком повторного залива и одной линиейвыравнивания давления

1.3.2.2. Результаты экспериментов на стенде РАСТЕЬ.

1.3.3. Экспериментальные исследования на модели реакторной установки ПСБиИСБ ВВЭР.

1.4. Основные направления исследований для совершенствования моделей
1.5. Цель данной диссертации.
1.6. Выводы к главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ КОЛЕБАНИЯ
ДВАЛЕНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
АЭС С ВВЭР.
2.1. Колебания оборудования и теплоносителя в системах первого контура АЭС с ВВЭР и РШЛ.
2.2. Моделирование колебаний параметров теплоносителя в системах первого контура АЭС с ВВЭР и РУЛ
2.3. Гидравлические и акустические элементы систем тепло отвода активных зон ядерных реакторов.
2.4. Скорость распространения малых колебаний в прямоточных парогенерирующих элементах.
2.5. Разработка метода расчета СЧКДТ в оборудовании АЭС
2.5.1. Реактор.
2.5.2. Компенсатор давления
2.5.3. Парогенератор и трубопроводы
2.6. Акустическая модель стенда РАСТЕЬ.
2.7. Выводы к главе
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ СЧКДТ В ОСНОВНОМ ОБОРУДОВАНИИ ПЕРВОГО
КОНТУРА АЭС С ВВЭР
3.1. Подготовка исходных данных для расчета СЧКДТ
3.1.1. Основные особенности кодаИЕЬАР5.
3.1.2. Гидродинамическая модель
3.1.3. Преобразовательный интерфейс ХМСЯ
3.2. Комбинированные акустические контуры АЭС с ВВЭР.
3.3. Расчет теплогидравлических параметров в контрольных сечениях первого контура при работе реактора в номинальном режиме на полной мощности.
3.4. Исходные данные и алгоритм расчета СЧКДТ для номинального режима АЭС с ВВЭР.
3.5. Расчет СЧКДТ в режиме горячий обкатки при работе четырех ГЦН и при включенных нагревателях в КД.
3.6. Расчет СЧКДТ в режиме АБТ.
3.6.1. Расчет исходных данных в контрольных сечениях контура на первом этапе режима АБТ
3.6.2. Расчет исходных данных в контрольных сечениях контура на втором этапе режима АБТ
3.6.3. Расчет исходных данных в контрольных сечениях контура на
третьем этапе режима АБТ.
3.7. Выводы к главе
ГЛАВА 4. СОПОСТОВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА СЧКДТ С
РЕЗУЛЬТАТАМИ ИЗМЕРЕНИЙ НА АЭС
4.1. Характерные аномалии в работе основного оборудования АЭС .
4.1.1 Аномалии в работе ПГ.
4.1.2. Аномалии в работе АЗ
4.1.3 Влияние аномалий в работе АЗ на характеристики шумов
4.2. Вибродинамический контроль оборудования ГЦТ реакторной установки В0 Блока 1 Волгодонской АЭС
4.2.1. Средства измерений
4.2.2. Анализ экспериментальной информации, при проведении измерений динамических напряжений, пульсаций давления теплоносителя и вибраций на этапах ХТО.
4.2.3 Анализ взаимосвязи вибродинамических процессов.
4.2.4. Анализ результатов измерений пульсаций давления.
4.3. Оценочное сравнение результаты расчетов третей главы с
результатами других работ и с результатами измерения на АЭС
4.4 Выводы к главе 4.
ВЫВОДЫ.
Список использованной литературы


На основе этого анализа можно обосновать требования к расширению функций, выполняемых современными системами диагностирования 2. Расширение функций необходимо для более полного обеспечения информационной поддержки оператору в принятии решений по управлению ходом ТП в нормальных условиях, при появлении аномалий и в аварийных ситуациях. При использовании систем диагностики возникают проблемы интерпретации результатов мониторинга, идентификации аномалий. Современные методы решения этих проблем, применительно к АЭС, основаны на сопоставлении текущих характеристик шумовых сигналов с их эталонными характеристиками, т. В тех случаях, когда в базе данных имеются акустические портреты конкретных аварийных состояний или возникновения аномалий в оборудовании и или в технологическом процессе, возможна интерпретация текущих измерений на основе предшествующего опыта. Однако, число акустических портретов аномальных состояний обычно незначительно и, как правило, для различных энергетических блоков они не совпадают. АЭС. Ввиду недостаточной достоверности идентификации аномалий, а часто и неоднозначности интерпретации первичных причин их возникновения, выдаваемая системами диагностики информация выполняет только функцию предупреждения оператора об отклонениях от нормального режима эксплуатации. Выработка управляющих воздействий для нормализации ТП при появлении аномалий или смягчению их негативных последствий основана на разработке математических моделей динамических процессов и алгоритмов систем диагностики. В данной работе эти задачи решаются применительно к колебательным процессам в теплоносителе АЭС с ВВЭР и и виброакустическим системам диагностики. В настоящее время одними из наиболее перспективных систем диагностирования состояния оборудования и технологических процессов на АЭС являются системы вибродиагностики. Информация от таких систем диагностики основана на результатах измерении и анализе спектров колебаний оборудования и пульсаций давления теплоносителя в оборудовании и трубопроводах. При использовании таких систем возникают проблемы интерпретации результатов мониторинга, идентификации аномалий. Современные методы решения этих проблем применительно к АЭС основаны на сопоставлении текущих характеристик шумовых сигналов с их характеристиками, с эталонными, т. В технологическом процессе, возможна интерпретация текущих измерений на основе предшествующего опыта. Известно также, что одной из наиболее вероятных и практически неисследованных причин разрушения являются высокоцикловые вибронагружения, возрастающие при резонансном взаимодействии теплоносителя и оборудования. Для отстройки от резонансов необходимо располагать акустическими паспортами, как оборудования, так и циркулирующего теплоносителя, однако в настоящее время такие паспорта отсутствуют. Совершенствование методов и средств диагностирования, прогнозирования и экспертной оценки состояния оборудования и теплоносителя реакторных установок являются одними из наиболее актуальных проблем в атомной энергетике. Ввиду этого разработка акустических моделей теплоносителя в оборудовании ЛЭС с ВВЭР и РУуДИ и на их основе методического обеспечения построения акустического паспорта теплоносителя, как в отдельных компонентах оборудования, так и системе первого контура в целом, является актуальной задачей. Данная работа посвящена решению этой задачи. С целью решения этой задачи проведена разработка акустических моделей однофазного и двухфазного водяного теплоносителя, составляющих научную основу виброакустической паспортизации основного оборудования АЭС. Разработаны методы и алгоритмы оценки величины СЧКДТ в эксплуатационных и аварийных режимах, необходимые для составления его вибро акустического паспорта. Научная новизна проведенных исследований и разработок заключается в том что в атомной энергетике задача виброакустической паспортизации оборудования и теплоносителя в различных режимах эксплуатации РУ поставлена впервые 3. Также впервые проведены оценки условий возникновения резонансного взаимодействия оборудования и теплоносителя и их предотвращения.