Исследование вероятностных закономерностей достижения предельных состояний элементов оборудования и трубопроводов АЭС во время их эксплуатации (стр. 25 )

1.7) По результатам пп.1.1 – 1.6 сделан вывод о принципиальной возможности снижения коэффициентов запаса прочности, указанных в нормативных документах;

2) Разработана методика, алгоритм и расчетная программа для определения остаточной дефектности, включая достоверную и вероятностную части остаточной дефектности, а также характеристики изменения остаточной дефектности во время эксплуатации с целью интегрирования в программный комплекс для расчета вероятностей разрушения; показано, что на остаточную дефектность решающее влияние оказывает исходная дефектность и коэффициент выявляемости дефектов, а чувствительность средств и методов контроля оказывает незначительное влияние;

3) Разработана и интегрирована в программный комплекс для расчета вероятностей разрушения методика, алгоритм и расчетная программа для определения значений критических и допустимых размеров несплошностей, кинетики роста трещин во время эксплуатации в зависимости от исходного состояния трещины и дальнейших условий ее роста в эксплуатации при циклическом нагружении;

4) Разработана методика, алгоритм и расчетная программа для определения характеристик надежности с учетом статистических функций остаточной дефектности, прочностных свойств и напряжений при хрупком и вязком состоянии конструкции;

4.1) Исследовано влияние характеристик неразрушающего контроля и остаточной дефектности на надежность и показано:

- решающее влияние на вероятность разрушения оказывает вероятностная часть остаточной дефектности;

- чувствительность метода контроля практически не оказывает влияние на вероятность разрушения;

- существенное влияние на вероятность разрушения оказывает коэффициент выявлемости;

5) Разработана методика, алгоритм и расчетная программа для определения вероятности разрушения при циклическом нагружении конструкции, и показано, что при нормативном коэффициенте запаса прочности по напряжению равному 2, вероятность разрушения конструкции из сталей аустенитного класса равна 10-9, а при снижении нормативного коэффициента запаса прочности по напряжению с 2 до 1,8 вероятность разрушения снижается до величины 2,8*10-7;

6) Исследован уровень надежности элементов оборудования при хрупком состоянии с использованием нормативно установленных коэффициентов запаса прочности и показано, что вероятность разрушение сосуда давления из корпусной стали 15Х2НМФА для случая максимально допустимых значений коэффициента интенсивности напряжений в различных режимах эксплуатации равна, соответственно, для НУЭ – 1,36*10-6, ННУЭ и ГИ – 7,44*10-5, АС – 2,27*10-2;

7) Разработанные методики реализованы в рамках программного комплекса ПН-1.1, а результаты расчетов опубликованы в некоторых статьях, докладывались и обсуждались на научных семинарах и конференциях, и внедрены в нескольких научно-технических отчетах.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АС – аварийная ситуация;

АЭС – атомная электростанция;

ВВЭР – водо-водяной энергетический реактор;

ГИ – гидроиспытания;

Ду – диаметр условный;

НК – неразрушающий контроль;

ННУЭ – нарушение нормальных условий эксплуатации;

НУЭ – нормальные условия эксплуатации;

УНР – усеченное нормальное распределение;

ASME - American Society of Mechanical Engineers (Американское общество

инженеров-механиков);

PISC – Programme for the Inspection of Steel Components (Программа исследований

достоверности контроля элементов конструкций);

- мембранное напряжение;

- среднее значение мембранного напряжения;

- среднеквадратичное отклонение мембранного напряжения;

- предел текучести;

- среднее значение предела текучести;

- нормативное значение предела текучести;

- среднеквадратичное отклонение предела текучести

- предел прочности;

- среднее значение предела прочности;

- нормативное значение предела прочности;

- среднеквадратичное отклонение предела прочности;

- коэффициент запаса прочности по пределу текучести;

- коэффициент запаса прочности по пределу прочности;

- размах для предела текучести;

- размах для мембранного напряжения;

[σ] – номинальное допустимое напряжение;

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ–88/97: ПНАЭ Г-01-011-97. – М.: Госатомнадзор России, 1997.

2.  Vora J. P. Nuclear Plant Aging Research (NPAR) Program Plan / NUREG-1144. Rev.2. – US NRC, June 1991.

3.  Methodology for the Management of Ageing of Nuclear Power Plant Components Important to Safety / IAEA. Technical Report Series No. 338. – Vienna, 1992.

4.  Data Collection and Record Keeping for the Management of Nuclear Power Plant Ageing / IAEA. Safety Series No. 50-P-3. – Vienna, 1991.

5.  Safety aspects of nuclear power plant ageing / IAEA. TECDOC-540. – Vienna, 1990.

6.  A Review of equipment aging theory and technology / EPRI NP-1558, 1980.

7.  Safe management of NPP ageing in the European Union / European Commission. EUR 19843. – Brussels 2001.

8.  Simola K. Probabilistic methods in nuclear power plant component ageing analysis / Espoo: Technical Research Center of Finland. Publication 94, 1992.

9.  Pulkkinen U., Uryas’ev S. Optional operational strategies for an inspected component / European safety and reliability conference. Work report VTT/SAH 1/92. – Copenhagen 1992.

10.  Vesely W. E. Risk evaluations of aging phenomena: the linear aging reliability and its extensions / NUREG/CR-4769. – USNRC 1987.

11.  Lofaro R. Aging study of Boiling Water Reactor Residual Heat Removal System / Lofaro R., Subudhi M., Gunter W., Shier W., Fullwood R., Taylor J. // NUREG/CR-5268. – USNRC 1989.

12.  Arkadov G. V., Getman A. F., Usanov A. I. Technologies of maintenance of a resource and safety the equipment and pipelines of the atomic power station during their operation: 16 International Conference on Nuclear Engineering. – USA, Florida, Orlando. – May 11-15, 2008.

13.  Мухин систем: учебное пособие. / РЦИ ПГТУ. – Пермь, 1994.

14.  Ермаков Монте-Карло и смежные вопросы / . – 2-е изд. – М.: Наука. 1975. – 472 c.

15.  Jae Bong Lee, Jai Hak Park. Statistical estimation of crack growth behaviors in steam generator tubes using Monte Carlo Method / 18th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 18). – Beijing, China. – August 7-12, 2005.

16.  Аркадов оборудования и трубопроводов АЭС и оптимизация их жизненного цикла (вероятностные методы) / , , – М.: Энергоатомиздат. – 2010. – 424 с.

17.  Ржаницын запаса прочности сооружений. // Строительная промышленность. – 1947. – №8. С. 11-14.

18.  Ржаницын Сооружений с учетом пластических свойств металлов. М: Стройиздат, 1979. – 289 c.

19.  Когаев на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1977. – 232 c.

20.  Гетман эксплуатации сосудов и трубопроводов АЭС. М.: Энергоатомиздат, 2000. – 427 с.

21.  Правила контроля сварных соединений и наплавок узлов и конструкций атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок: ПК 1514-72. – М.: Металлургия, 1975.

22.  Правила устройства и безопасность эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных электрических установок: ПНАЭ Г-7-008-89. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

23.  Оборудование и трубопроводы АЭУ. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля: ПНАЭ Г-7-010-89. – М.: Энергоатомиздат, 1991.

24.  , Козин контроль и безопасность эксплуатации сосудов и трубопроводов давления. – М.:Энергоатомиздат, 1997. – 288c.

25.  , , Тимофеев сосуды высокого давления. – Л.: Машиностроение, 1982. – 287 с.

26.  Прочность основного оборудования и трубопроводов реакторных установок ВВЭР / , , М.: ИздАТ, 2004. – 496 с.

27.  , Ткачев вероятности начала хрупкого разрушения сосудов под давлением // Атомная энергия. – 1988, Вып. 3, том 64. – С.188-194.

28.  Программа для ПЭВМ. Расчет вероятностей возникновения течей и разрывов в цилиндрических сосудах давления при циклических и статических нагружениях: МАВР-1.1. – РНЦ КИ, 1991.

29.  Григорьев значение критерия надежности при оценке ресурса элементов реакторных установок // VII международная конференция «Материаловедческие проблемы при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудования АЭС». – Санкт-Петербург, 2002.

30.  Grigoriev V. A Failure characteristics in the VVER type reactor // Regional traning course on NPP maintenance. – Obninsk, 1996.

31.  Болотин машин и конструкций. – М.: Машиностроение, 1990. – 448 с.

32.  Кузьмичевский проверка программного обеспечения для расчета вероятности разрушения (ПН-1.1) с использованием методики // VI межотраслевой семинар «Прочность и надежность оборудования». – Звенигород, Московская обл., 2009.