Разработка методов виброшумовой диагностики реакторной установки ВВЭР-440

• Автор: Аркадов, Геннадий Викторович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. Современное состояние виброшумовой диагностики ЯЭУ

1.1. Задачи систем раннего диагностирования ЯЭУ

1.2. Функции системы виброшумовой диагностики и диагностические признаки, их реализующие

1.3. Диагностическая информация, извлекаемая из нейтронных шумов реактора

1.3.1. Роль феноменологических моделей

1.3.2. СЛ феноменология нейтронных шумов ВВЭР

1.3.3. Воздействие вибраций ВКУ, органов управления, измерительных каналов на нейтронный шум ВВЭР

1.3.4. Возможности шумового анализа сигналов ДПЗ

1.4. Нейтронношумовые исследования на зарубежных АЭС с ВВЭР

1.5. Краткие итоги эксплуатации СВШК на Российских АЭС с ВВЭР
1.6. Оценка времени запаздывания в реакторношумовых исследованиях
1.6.1. Простейшая модель ТЛЕ
1.6.2. Принципы построения спектральных методов
1.6.3. Модель глобального зашумления
1.7. Выводы по главе 1
ГЛАВА 2. Оценка траектории шахты активной зоны ВВЭР0 по внезапным нейтронным шумам для диагностики шпоночных узлов корпусшахта
2.1. Метод оценки траектории шахты активной зоны
2.2. Примеры характерных траекторий шахты активной зоны
2.3. Модельный эксперимент
2.4. Натурный эксперимент
2.5. Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. Шумовой метод измерения расхода теплоносителя через топливный канал ВВЭР0
3.1. Постановка задачи
3.2. Феноменологическая модель внутризонного нейтронного шума
3.2.1. Спектральные характеристики процессов
3.3. Рсосанс в модели глобального зашумления
3.4. Спектральные функции, не зависящие от глобального зашумления
3.5. Графическая интерпретация взаимосвязи и ,,
3.6. Описание модельного эксперимента
3.6.1. Временные функции
3.6.2. Спектральные функции
3.7. Экспериментальные результаты
3.8. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. Исследования шумов ДПЗ совместно с сигналами на 1ом блоке КоАЭС
4.1. Факторы, влияющие на вибросостояние ВКУ, РК, АРК. Измерения, чувствительные к этим факторам
4.2. Влияние глобального нейтронного иума на вибрационные эффекты
4.3. Частотные, амплитудные и фазовые признаки вибраций ВКУ, РК и АРК
4.4. Влияние ЛРК на сигналы ДПЗ
4.5. Экспериментальные результаты
4.5.1. Интерпретация резонансных особенностей сигналов ДПЗ
4.6. Выводы по главе 4
ВЫВОДЫ
Список используемой литературы


Помимо того, что малые дефекты, по мере их накопления, могут перерасти в крупные инциденты, по их частоте общественное мнение судит о безопасности той или иной ЯЭУ. Какой бы совершенной ни была ЯЭУ, ее элементы оборудования не являются абсолютно надежными, а решения, принимаемые эксплуатационным персоналом - абсолютно безошибочными. Таким образом, любая ЯЭУ, как сложный технический объект, всегда будет эксплуатироваться с «малыми» инцидентами. Поэтому в процессе эксплуатации важно уметь выявлять такие события, которые, в своем развитии могут повлиять на работоспособность ЯЭУ. Эту информационную «нишу» и должны заполнить системы раннего диагностирования. Для реализации раннего диагностирования необходимы работы в двух направлениях. Во-первых, увеличение наблюдаемости объекта за счет наращивания штатных измерений новыми, высокочувствительными к «малым» аномалиям измерительными каналами. Например, только система SUS имеет более трех десятков новых измерительных каналов. Во-вторых, разработка методов выделения диагностической информации из штатных и нештатных сигналов. Большинство из этих методов длительное время были только инструментом исследований, например, методы шумового анализа или методы полномасштабного вибромоделирования ЯЭУ. Чтобы довести их до эксплуатационного уровня, необходим длительный этап приработки систем ранней диагностики к конкретной ЯЭУ, начинающийся с лабораторного моделирования, с прохождением этапов экспериментирования на стендах и объектах, этапов опытной эксплуатации и т. Любая спектральная оценка любого сигнала первичного преобразователя системы виброконтроля содержит до нескольких десятков резонансных особенностей, а каждая резонансная особенность, вообще говоря, несет информацию о техническом состоянии того или иного элемента РУ. Если резонанс описывается местоположением на оси частот, амплитудой и добротностью, то по каждому такому параметру в идеале необходимо иметь диагностические пороги и алгоритмы, связывающие выходы за пороги с диаг ностическими сообщениями. О важности ранней вибродиагностики оборудования РУ [3] свидетельствует таблица 1. В ней собраны случаи аномальных вибраций только внутрикорпусных элементов, разрушение которых может повлечь за собой самые тяжелые последствия. Таблица 1. РУ (по открытым публикациям с по г. РУГС. ВВЭР. РХУЯ. ВУ/К. ВВЭР. ВВЭР. Главная задача СВШД - определение вибросостояния оборудования но медленно меняющимся как за межремонтный период, так и за время жизни ЯЭУ, параметрам (по трендам, которые измеряются с достаточно большим временным шагом). В подобных диагностических задачах всегда существуют затруднения при выставлении порогов по диагностическим признакам. Из-за априорной неопределенности их, как правило, назначают после того, как исправный объект наблюдается достаточно длительное время. В зависимости от физической природы регистрируемого шумового поля и параметров детектора этого поля (частотный диапазон, пространственная область чувствительности датчика, его динамический диапазон), от физики неисправности (ее динамики) и от свойств самого объекта (его спектрального образа сигналов, характеризующих исправное состояние), исследуют ту или иную особенность спектральной характеристики. Чаще всего такой особенностью является резонанс. Другой класс признаков неисправностей связан с появлением новых особенностей, которых ранее у спектрального образа исправного объекта не наблюдалось: боковые полосы вокруг известного резонанса (признак появления нелинейных эффектов), гармоники и субгармоники известного резонанса (удары, изменение характеристик возбуждающих систему сил) или просто новые спектральные линии. Для реакторных шумов характерна еще одна форма спектральных особенностей - так называемые . А'-структуры, которые представляют собой эквидистантное чередование максимумов и минимумов по оси частот. В аналитическом виде я'лА-струкгуры чаще всего описываются функциями типа |sin naj, |sin imfjmf, (sin miflnaff, где в параметре а может быть заложена информация о вибросостоянии, об аномальном вскипании теплоносителя, о кинетических параметрах активной зоны, теплогидравлических параметрах первого контура и т.