Управление ресурсом элементов конденсатно-питательного тракта энергоблоков ВВЭР на основе анализа эксплуатационных данных

• Автор: Корниенко, Константин Арнольдович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

1.1 Эксплуатационная надежность оборудования КПТ

1.2 Конструкционный и технологический методы управления ресурсом

1.3 Управление ресурсом на основе прогнозных моделей

1.4 Постановка задачи исследования

Глава 2. Прогнозирование ресурса тепломеханического оборудования методами суммирования повреждений
2.1 Процесс накопления повреждений и влияние параметров коррозионной среды на ресурс ТОТ

2.2 Модель линейного суммирования повреждений

2.3 Модель нелинейного суммирования повреждений

2.4 Расчет методом нелинейного суммирования повреждений

2.5 Влияние точности измерения основных показателей воднохимического режима на результаты расчетов

2.6 Выводы по второй главе

Глава эксплуа . Разработка моделей прогнозирования ресурса на основе ггационных данных
3.1 Прогнозирование ресурсных характеристик оборудования методами теории диффузионных процессов
3.2 Прогнозирование ресурса трубопроводов
3.3 Оценка межпромывочного периода ПГ по эксплуатационным данным о загрязненности ТОТ
3.4 Расчет межпромывочного периода
3.5 Оценка качества восстановления для разных методов контроля глубины дефектов
3.6 Выводы по третьей главе
Глава 4. Прогнозирование ресурса ПГ методом линейной фильтрации
4.1 Построение фильтра Калмана для прогнозирования ресурса ПГ
4.2 Метод фильтрации Калмана
4.3 Подготовка исходных данных и примерный расчет
4.4 Выводы по четвертой главе
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение А. Анализ работоспособности трубчатки ПГ
Приложение Б. Расчет ресурса трубопровода
Приложение В. Обеспечение расчетов по диффузионной модели
Введение


В году на российских и зарубежных АЭС с ВВЭР находились в эксплуатации 6 ПГ 0 ПГВ и ПГВЮООМ на энергоблоках далее ЭБ с РУ ВВЭР и 2 ПГВ4М, ПГВ4Э и других модификаций на ЭБ с РУ ВВЭР0 1. В И странах в эксплуатации находится 1 ЭБ с РММК, на которых установлены 4 вертикальных ПГ. Для 0 ПГ наработка достигает лег. В эксплуатации находятся парогенераторов ПГВ, ПГВЮООМ, из которых наработали ресурс более 0 ч. Средняя наработка ПГ ВВЭР до замены составляет от 0 ч. ЮжноУкраинская АЭС далее ЮУАЭС до 0 ч. Нововоронежская АЭС далее НВ АЭС, ЭБ 5. В г. ПГ ЭБ 1 Калининской АЭС далее КлнАЭС 2,3. В корпусе ПГ РУ ВВЭР0 расположены входной и выходной коллекторы и четыре горизонтальных пакета ТОТ всего шт. В ПГ РУ ВВЭР 0 ТОТ. Проектный ресурс вновь изготавливаемых коллекторов перлитная сталь ПГВМ не менее лет 1 . ПГВ парогенератор горизонтального типа с иобразным трубным пучком, состоящим из теплообменных труб x1,5 мм из нержавеющей стали марки 0ХНТ с суммарной поверхностью теплообмена м. Условия работы давление Р бар, влажность пара менее 0,2, производительность пара тч. Коллекторы и ТОТ ПГ являются границей теплоносителя 1 контура третьим барьером безопасности. Эффективность работы ПГ определяется его паропроизводительностью, а значит, зависит от количества работоспособных теплообменных трубок и качества передачи тепла через стенку ТОТ. Отказ предельного количества ТОТ является основной причиной для замены этого дорогостоящего оборудования за рубежом. С по г. ПГ на ЭБ . Затраты на замену теплообменного оборудования чрезвычайно велики. Стоимость замены одного ПГ за рубежом равна приблизительно млн. США. В России замена ПГВ проводилась по причине повреждения коллекторов. Оценка экономических затрат, связанных с заменой ПГ на АЭС с ВВЭР изза повреждения холодных коллекторов, приведена в табл. Замена ПВД, ПНД обходится за рубежом приблизительно в млн. США. Таблица 1. Экономические затраты, связанные с заменой ПГ на АЭС с
АЭС Число замен, шт. Недовыработка электроэнергии, млрд. Втч Ущерб на уровне АЭС Ушсрб на уровне страны, млрд. На ОДИН ПГ, млн. Недовыработка электроэнергии, млн. Затраты на замену, млн. Утилизация ИГ, млн. Суммарный, млн. Г, п. Кроме того, замены требуют останова энергоблока на значительное время. Модульная замена конденсатора ВВЭР МВт, состоящего из шести блоков, длится дней, а зарубежного энергоблока 0 МВТ дней 4. США. Продолжительность замены тыс. МВт дня. Основными механизмами повреждений являются язвы, в том числе питтинг и коррозионное растрескивание под напряжением. На эти механизмы деградации приходится ,4,7 повреждений ТОТ от общего количества повреждений 5,6. Зарождению и развитию повреждений ТОТ способствует наличие отложений продуктов коррозии далее ПК на внешней поверхности ТОТ. Загрязненность поверхности ухудшает теплообмен между первым и вторым контурами, что также уменьшает паропроизводительность 7. Как для вертикальных, так и для горизонтальных ПГ характерно исключительное влияние рабочей среды на повреждаемость ТОТ 1. Однотипные ПГ на различных энергоблоках часто проявляют разный уровень надежности даже при аналогичном устройстве систем второго контура. Это косвенно указывает на то, что одним из важнейших факторов, определяющих процессы старения, является качество воднохимического режима 7. На повреждаемость ТОТ оказывает влияние и тепловая нагрузка. Тепловой поток ВВЭР0 0 кВтм2, у ВВЭР 0 кВтм2. На ВВЭР0 при средней наработке ,5 лет заглушено приблизительно 1 ТОТ, а на ВВЭР почти те же проценты 0,8 при средней наработке ,8 года, т. Проведенные исследования дефектов ТОТ ПГ на образцах, вырезанных с эксплуатирующихся ПГВ АЭС с ВВЭР, показали, что выявленные дефекты на основании ГОСТ 9. ПГ образуются по механизму транскристаллитного и межкристаллитного коррозионного растрескивания под напряжением. Коррозия под напряжением вызывается совместным действием коррозионной среды и растягивающих напряжений. Ьтахаср. В этом случае диаметр повреждения будет намного меньше его глубины. Ьтах. Стоит отметить, что на отдельных участках коррозионных пятен возможно развитие глубоких язвенных повреждений.