Моделирование и диагностика теплофизических характеристик быстросъемной теплоизоляции многоразового использования для атомных станций с реактором ВВЭР

• Автор: Скобелкина, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Обзор выпускаемых и применяемых на АЭС с реактором ВВЭР теплоизоляционных конструкций.
1.2 Аналитический обзор существующих расчетных методов определения теплофизических характеристик тепловой изоляции эффективного коэффициента теплопроводности.
1.3 Анализ состояния вопроса по оценке влияния эксплуатационных факторов на волокнистые теплоизоляционные материалы.

1.4 Выводы по главе. Формулировка задач исследований.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И МОДЕЛИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В БЫСТРОСЪЕМНОЙ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ
2.1 Разработка методики расчета теплопроводности в теплоизоляционном слое быстросъемной теплоизоляции

2.1.1 Лучистая составляющая коэффициента теплопроводности

2.1.2 Газовая составляющая коэффициента теплопроводности

2.1.3 Контактная составляющая коэффициента теплопроводности

2.1.4 Оценка влияния конвекции в волокнистой теплоизоляции на
ее коэффициент теплопроводности.
2.2 Модель теплопередачи в конструкции быстросъемной тепловой изоляции
2.3 Результаты моделирования теплофизических характеристик
теплоизоляционных материалов и конструкций
2.3.1 Результаты моделирования характеристик
теплоизоляционного слоя быстросъемной тепловой изоляции
2.3.2 Результаты моделирования теплопередачи в быстросъемной
тепловой изоляции
2.4 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНГАЛЬНЬШ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕИПОШХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЫСТРОСЪЕМНОЙ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.
3.2 Описание экспериментальных методов.
3.2.1 Определение физикомеханических свойств
теплоизоляционных материалов.
3.2.2 Определение микроморфологии волокон
3.2.3 Определение коэффициента теплопроводности
3.2.4 Определение теплофизических характеристик на плоском стенде одностороннего нагрева.
3.2.5 Определение теплофизических характеристик на стенде одностороннего нагрева для образцов цилиндрической формы
3.3 Исследование теплофизических характеристик быстросъемной теплоизоляции в лабораторных условиях.
3.4 Исследование теплофизические характеристики БСТИ в условиях
эксплуатации.
3.5 Исследование теплотехнических свойств волокнистых теплоизоляционных материалов в лабораторных условиях
3.6 Исследование изменения свойств волокнистых теплоизоляционных материалов прошедших эксплуатацию на АЭС в течение двадцати лет.
3.7 Исследование влияния одновременного воздействия борной кислоты и температуры на технические свойства теплоизоляционного материала из базальтовых волокон
3.8 Исследование влияния воздействия радиационного излучения на теплотехнические свойства теплоизоляционного материла из базальтовых волокон.
3.9 Обработка результатов испытаний
ЗЛО Результаты испытаний.
Результаты испытаний быстросъемной тепловой изоляции.
Результаты испытаний теплоизоляционных материалов
Результаты испытаний теплоизоляционных материалов после воздействия раствора борной кислоты и температуры
Результаты исследования влияния радиационного излучения на теплотехнические характеристики теплоизоляционного материала
3. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО СЛОЯ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОНСТРУКЦИИ БЫСТРОСЪЕМНОЙ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ
4.1 Оптимизация характеристик теплоизоляционного слоя
4.2 Обоснование выбора конструкции БМТИ для эксплуатации на оборудовании и трубопроводах АЭС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Определение теплофизических характеристик на плоском стенде одностороннего нагрева. Исследование теплофизических характеристик быстросъемной теплоизоляции в лабораторных условиях. Исследование изменения свойств волокнистых теплоизоляционных материалов прошедших эксплуатацию на АЭС в течение двадцати лет. Исследование влияния воздействия радиационного излучения на теплотехнические свойства теплоизоляционного материла из базальтовых волокон. ЗЛО Результаты испытаний. Результаты испытаний быстросъемной тепловой изоляции. ГЛАВА 4. Обоснование выбора конструкции БМТИ для эксплуатации на оборудовании и трубопроводах АЭС. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. БСТИ. Приложение Г Акт внедрения результатов. Территория здания и сооружения АС, где при нормальной эксплуатации АЭС возможно воздействие на персонал радиационных факторов . Территория здания и сооружения АЭС, где при нормальной эксплуатации АЭС практически исключается воздействие на персонал радиационных факторов . Оборудование и трубопровод, требующие выполнения тепловой изоляции . БСТИ Тепловая изоляция, выполненная в виде отдельных блоков заводского изготовления, устанавливаемых на изолируемый объект с помощью замков, защелок и других крепежных устройств. Элемент БСТИ, в состав которого входят кожух короб, теплоизоляционный слой и крепежные элементы . Основная часть блока, обеспечивающая его теплоизоляционные свойства. Часть блока, предохраняющая теплоизоляционный слой от разрушающих внешних механических воздействий . Теплоизоляционное изделие из волокнистых материалов, прошитое соответствующими нитями без обкладки или в обкладке с одной, двух или всех сторон . БЖТИ БСТИ с кожухом, выполненным из нержавеющей стали. БМТИ БСТИ с кожухом, выполненным из ткани. Объектом исследования являются волокнистые теплоизоляционные материалы и быстросъемная тепловая изоляция из них для трубопроводов и оборудования АЭС с реактором ВВЭР. Актуальность работы. Тепловая изоляция является неотъемлемой частью оборудования и трубопроводов АЭС. Срок службы тепловой изоляции зависит от места ее применения на АЭС и от воздействия эксплуатационных факторов, таких как ионизирующее излучение, высокая температура, вибрация, воздействие паровоздушной среды. Как показывает статистика, при выполнении регламентных работ тепловая изоляция каждого энергоблока АЭС ежегодно заменяется на . Для использованной изоляции, особенно той, которая находилась в необслуживаемых или периодически обслуживаемых помещениях, необходимы наличие и подготовка мест захоронения, что требует дополнительных ежегодных затрат. Поэтому, с целью сокращения нарастающего объема слаборадиоактивных теплоизоляционных отходов, разрабатывается быстросъемная тепловая изоляция многоразового использования далее быстросъемная теплоизоляция, БСТИ, дополнительным преимуществом которой является возможность оперативного освобождения контролируемых участков оборудования и трубопроводов, а также сокращение времени пребывания персонала в зоне контролируемого доступа, особенно в зоне гермопомещений АЭС с ВВЭР. Таким образом, конструирование и разработка быстросъемной тепловой изоляции для АЭС, а также исследование ее теплофизических и эксплуатационных свойств является сегодня актуальной задачей. Поэтому для разработки образцов теплоизоляции и прогнозирования их эксплуатационных характеристик необходимо развитие методов моделирования теплофизических процессов, протекающих в теплоизоляционных материалах и конструкциях. Цель работы разработка методики расчета теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной тепловой изоляции из них для решения задач, связанных с обоснованием выбора конструкции и прогнозирования теплофизических характеристик БСТИ для оборудования и трубопроводов АЭС с реактором ВВЭР. БСТИ и волокнистых теплоизоляционных материалов, позволяющую оценить изменение теплофизических характеристик в зависимости от структуры теплоизоляционного материала и эксплуатационных факторов АЭС. АЭС с реактором ВВЭР. АЭС на технические характеристики волокнистых теплоизоляционных материалов и быстросъемной теплоизоляции. АЭС с реактором ВВЭР.