Применение метода анализа неопределенностей к оценке механической прочности металла парогенератора атомных электрических станций с водо-водяными энергетическими реакторами при гидроиспытаниях и сейсмических нагрузках

Алексей [Aleksey] Вадимович [V.] Аванов [Avanov]; Юрий [Yuriy] Борисович [B.] Воробьев [Vorobyev]; Иван [Ivan] Алексеевич [A.] Никитченко [Nikitchenko]

doi:10.24160/1993-6982-2024-1-103-110

Алексей [Aleksey] Вадимович [V.] Аванов [Avanov]
Юрий [Yuriy] Борисович [B.] Воробьев [Vorobyev]
Иван [Ivan] Алексеевич [A.] Никитченко [Nikitchenko]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2024-1-103-110

Ключевые слова: анализ неопределенности и чувствительности, главный циркуляционный трубопровод, расчетные коды

Аннотация

Исследована проблема использования методологии анализа неопределенности и анализа чувствительности при выполнении расчетов на прочность. Данная задача актуальна для обеспечения надежного функционирования ядерных энергетических установок с водо-водяными реакторами. Из-за наличия ошибок измерений и эмпиричности моделей расчётные коды обладают неопределённостью. Проведен анализ двух режимов нагружения: давления гидроиспытания и сейсмических воздействий на трубопровод. Расчеты проходили строго в соответствии с требованиями нормативной документации (СТО, НП), принятой ГК Росатом. Для каждого из режимов изучены полученные напряженное состояние и деформации. По результатам расчета получено распределение, близкое по внешнему виду к нормальному, однако присутствуют экстремальные значения, выходящие за пределы нормального распределения, которые могут иметь характер выбросов с низкой вероятностью реализации. Рассмотрен анализ чувствительности для данных режимов нагружения. Показано, что наиболее сильно влияют коэффициент Пуассона и модуль Юнга. Полученные результаты могут быть актуальны для расчетов на циклическую и длительную циклическую прочности при больших сроках эксплуатации трубопровода, расчете на вибропрочность, а также моделировании разрушения трубопровода в рамках анализа тяжелых аварий.

Сведения об авторах

Алексей [Aleksey] Вадимович [V.] Аванов [Avanov]

аспирант кафедры атомных электрических станций НИУ «МЭИ», инженер 2-ой категории, АО «Атомэнергопроект», e-mail: AvanovAV@mpei.ru

Юрий [Yuriy] Борисович [B.] Воробьев [Vorobyev]

кандидат технических наук, доцент кафедры атомных электрических стаций НИУ «МЭИ», ведущий научный сотрудник, НИЦ «Курчатовский институт», e-mail: VorobyevYB@mpei.ru

Иван [Ivan] Алексеевич [A.] Никитченко [Nikitchenko]

аспирант кафедры атомных электрических станций НИУ «МЭИ», инженер 3-ей категории, АО «НИКИЭТ», e-mail: NikitchenkoIA@mpei.ru

Литература

1. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров. М.: Машиностроение-1, 2004.
2. РБ-166—20. Рекомендации по оценке погрешностей и неопределенностей результатов расчетных анализов безопасности атомных станций.
3. Воробьев Ю.Б., Кузнецов В.Д., Мансури М, Оценка влияния неопределённых факторов при анализе аварийных процессов на АЭС с ВВЭР // Теплоэнергетика. 2006. № 9. С. 16—21.
4. Мансури М. Анализ неопределенностей параметров при моделировании динамических процессов в контурах АЭС с ВВЭР: дис. …канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2005.
5. Воробьев Ю.Б., Кузнецов В.Д. Использование современных интегральных кодов для управления безопасностью АЭС // Вестник МЭИ. 2001. № 5. С. 31—37.
6. Пояснительная записка 320.04.00.00.000 ПЗ. Трубопровод главный циркуляционный. Подольск: ОКБ «Гидропресс», 1979.
7. Mathcad 15.0 [Электрон. ресурс] https://www.mathcad.com/en (дата обращения 11.05.2023).
8. Хмельницкая АЭС. База данных по ЯППУ, 43-923.203.007.БД.02, ред. 1.
9. ПНАЭ Г-7-002—86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.
10. Технологический регламент по эксплуатации 320.00.00.00.000 Д117. Установка реакторная В320.
---
Для цитирования: Аванов А.В., Воробьев Ю.Б., Никитченко И.А. Применение метода анализа неопределенностей к оценке механической прочности металла парогенератора атомных электрических станций с водо-водяными энергетическими реакторами при гидроиспытаниях и сейсмических нагрузках // Вестник МЭИ. 2024. № 1. С. 103—110. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-1-103-110
#
1. Chigarev A.V., Kravchuk A.S., Smalyuk A.F. ANSYS dlya Inzhenerov. M.: Mashinostroenie-1, 2004. (in Russian).
2. RB-166—20. Rekomendatsii po Otsenke Pogreshnostey i Neopredelennostey Rezul'tatov Raschetnykh Analizov Bezopasnosti Atomnykh Stantsiy. (in Russian).
3. Vorob'ev Yu.B., Kuznetsov V.D., Mansuri M, Otsenka Vliyaniya Neopredelennykh Faktorov pri Analize Avariynykh Protsessov na AES s VVER. Teploenergetika. 2006;9:16—21. (in Russian).
4. Mansuri M. Analiz Neopredelennostey Parametrov pri Modelirovanii Dinamicheskikh Protsessov v Konturakh AES s VVER: Dis. …Kand. Tekhn. Nauk. M.: NIU «MEI», 2005. (in Russian).
5. Vorob'ev Yu.B., Kuznetsov V.D. Ispol'zovanie Sovremennykh Integral'nykh Kodov dlya Upravleniya Bezopasnost'yu AES. Vestnik MEI. 2001;5:31—37. (in Russian).
6. Poyasnitel'naya Zapiska 320.04.00.00.000 PZ. Truboprovod Glavnyy Tsirkulyatsionnyy. Podol'sk: OKB «Gidropress», 1979. (in Russian).
7. Mathcad 15.0 [Elektron. Resurs] https://www.mathcad.com/en (Data Obrashcheniya 11.05.2023).
8. Khmel'nitskaya AES. Baza Dannykh po YAPPU, 43-923.203.007.BD.02, Red. 1. (in Russian).
9. PNAE G-7-002—86. Normy Rascheta na Prochnost' Oborudovaniya i Truboprovodov Atomnykh Energeticheskikh Ustanovok. (in Russian).
10. Tekhnologicheskiy Reglament po Ekspluatatsii 320.00.00.00.000 D117. Ustanovka Reaktornaya V320. (in Russian)
---
For citation: Avanov A.V., Vorobyev Yu.B., Nikitchenko I.A. Application of the Uncertainty Analysis Method to Evaluating the Mechanical Strength of Steam Generator Metal at PWR-based NPPs During Hydraulic Tests and Seismic Loads. Bulletin of MPEI. 2024;1:103—110. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-1-103-110