Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2007

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность реакторов и установок ЯТЦ»

Все доклады секции


К ВОПРОСУ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ И РЕСУРСА ТРУБЧАТКИ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ АЭС С ВВЭР

Забелин Н.А.

Ивановский государственный энергетический университет

Главным элементом, обеспечивающим ресурс парогенераторов АЭС, является трубчатка, состояние которой, в первую очередь, определяется водно-химическим режимом. Задача прогноза ресурса трубчатки заключается в определении времени достижения некоторого критического значения числа заглушенных трубок. По наступлению данного момента времени устройство должно сниматься с эксплуатации. Коррозионные повреждения теплообменных трубок определяются целым комплексом условий: накоплением отложений занесенных продуктов коррозии оборудования и трубопроводов второго контура, тепловым и динамическим режимом работы аппарата, внешними механическими воздействиями, наличием химически активных частиц и пр. Поскольку многие причины повреждения трубчатки являются неконтролируемыми, то на процесс старения следует смотреть как на стохастический и исходить из вероятностных представлений. Обычно указанная задача решается методом аппроксимации реального распределения вероятностей одной из известных функций распределения [1]. Так как число известных функций распределения не велико, а законы накопления дефектов весьма разнообразны, то названный подход имеет ограниченную область применения.

В работе показано, что процесс повреждения теплообменных трубок (ТОТ) является непрерывным во времени и дискретным по числу заглушенных трубок стохастическим марковским процессом, описываемым уравнением Колмогорова [2]:

Заметим, что при N=N0 правая часть уравнения не должна содержать первого слагаемого. Здесь P(N0,t0;N,t) -вероятность того, что парогенератор, имевший в момент времени t0 число заглушенных трубок N0, к моменту t будет иметь число заглушенных трубок N; Q1(N,t)dt — вероятность глушения группы трубки, когда число заглушенных трубок фиксировано и равно N. Величину Q1(N,t) можно рассматривать и как средний поток заглушенных трубок. Как правило, зависимость Q(N) нелинейная, поэтому решение уравнения Колмогорова можно найти только численными методами. Между тем, для практики достаточно знать, как ведут себя средние числа заглушенных трубок и их флуктуации. Для знания этих величин не требуется определения явного вида функции распределения. В работе на основе регрессионного анализа результатов наблюдений за состоянием трубчатки отдельных парогенераторов НВАЭС предложено полуэмпирическое уравнение для <N> и методом моментов получено аналитическое решение для дисперсии распределения ?. На основании полученных решений определяется среднее число заглушенных трубок и их флуктуация.

(2)

Приравняв N(t) предельно допустимому числу дефектов Nпр, можно оценить момент снятия аппарата с эксплуатации.

Литература

1. Олейник С.Г., Беляков О.А., Костюков О.Е., Марцинюк Л.С. Использование вероятностных методов при изучении повреждаемости теплообменных трубок парогенераторов на АЭС с ВВЭР // ЭНИЦ-2004. Годовой отчет. - 2004. - С.184-190.

2. Баруча-Рид А.Т. Элементы теории марковских процессов и их приложения. М. Наука, 1969.