Анализ вероятности появления течей и разрывов трубопроводов и корпусов оборудования атомных электростанций на основе физико-статистического моделирования процессов разрушения

Александр [Aleksandr] Александрович [A.] Тутнов [Tutnov]; Олег [Oleg] Дмитриевич [D.] Лоскутов [Loskutov]; Петр [Petr] Викторович [V.] Алексеев [Alekseev]; Антонина [Antonina] Васильевна [V.] Тутнова [Tutnova]; Андрей [Andrey] Тарасович [T.] Алексеев [Alekseev]

doi:10.24160/1993-6982-2020-1-21-27

Александр [Aleksandr] Александрович [A.] Тутнов [Tutnov]
Олег [Oleg] Дмитриевич [D.] Лоскутов [Loskutov]
Петр [Petr] Викторович [V.] Алексеев [Alekseev]
Антонина [Antonina] Васильевна [V.] Тутнова [Tutnova]
Андрей [Andrey] Тарасович [T.] Алексеев [Alekseev]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2020-1-21-27

Ключевые слова: моделирование, вероятностный анализ разрушения, трещины, сосуды давления

Аннотация

Описаны программное средство (ПС) и реализованная в нем методика, разработанные для проведения вероятностного анализа надежности толстостенных сосудов давления реакторных установок. Приведены основные принципы работы ПС, перечень используемых в расчетах исходных данных и возможных объектов для анализа.

В основу анализа положено моделирование зарождения и развития трещин в материале. Представлено описание методик моделирования начальной дефектности материала с учетом возможности пропуска дефектов при неразрушающем контроле, зарождения и развития трещин в процессе эксплуатации рассматриваемого объекта. Изложена методика оценки прочностных характеристик стенки сосуда давления.

В качестве примера применения ПС на практике даны результаты вероятностного анализа разрушения перфорированной зоны корпуса коллектора первого контура парогенератора ПГВ-1000. Приведены графические зависимости вероятности возникновения течи и разрыва от срока эксплуатации парогенератора и перечень возможных инженерных и научных задач, решаемых с использованием указанного ПС.

Сведения об авторах

Александр [Aleksandr] Александрович [A.] Тутнов [Tutnov]

доктор технических наук, профессор, начальник отдела НИЦ «Курчатовский институт»

Олег [Oleg] Дмитриевич [D.] Лоскутов [Loskutov]

кандидат технических наук, начальник лаборатории НИЦ «Курчатовский институт»

Петр [Petr] Викторович [V.] Алексеев [Alekseev]

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт»

Антонина [Antonina] Васильевна [V.] Тутнова [Tutnova]

ведущий технолог НИЦ «Курчатовский институт»

Андрей [Andrey] Тарасович [T.] Алексеев [Alekseev]

кандидат технических наук, старший научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт», e-mail: andtaraleks@gmail.com

Литература

1. Александров А.Е., Тюрин А.В., Киселев М.Н. Анализ вероятности разрушения корпуса реактора ВВЭР с использованием эффективной расчетной модели // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Физика ядерных реакторов». 2015. Вып. 3. С. 95—109.
2. Алексеев П.В. Расчетное моделирование процессов накопления повреждений коллектора парогенератора ПГВ-1000 в вероятностной постановке: дис. ... канд. техн. наук. М.: НИЦ «Курчатовский институт», 2013.
3. ПНАЭ Г-7-002—86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. М.: Энергоатомиздат, 1989.
4. РД ЭО 0330-01. Руководство по расчету на прочность оборудования и трубопроводов реакторных установок РБМК и ВВЭР на стадии эксплуатации. М.: Росэнергоатом, 2001.
5. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974.
6. НП-001-15. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций.
--
Для цитирования: Тутнов А.А., Лоскутов О.Д., Алексеев П.В., Тутнова А.В., Алексеев А.Т. Анализ вероятности появления течей и разрывов трубопроводов и корпусов оборудования атомных электростанций на основе физико-статистического моделирования процессов разрушения // Вестник МЭИ. 2020. № 1. С. 21—27. DOI: 10.24160/1993-6982-2020-1-21-27.
#
1. Aleksandrov A.E., Tyurin A.V., Kiselev M.N. Analiz Veroyatnosti Razrusheniya Korpusa Reaktora VVER s Ispol'zovaniem Effektivnoy Raschetnoy Modeli. Voprosy Atomnoy Nauki i Tekhniki. Seriya «Fizika Yadernykh Reaktorov». 2015;3:95—109. (in Russian).
2. Alekseev P.V. Raschetnoe Modelirovanie Protsessov Nakopleniya Povrezhdeniy Kollektora Parogeneratora PGV-1000 v Veroyatnostnoy Postanovke: Dis. ... Kand. Tekhn. Nauk. M.: NITS «Kurchatovskiy Institut», 2013. (in Russian).
3. PNAE G-7-002—86. Normy Rascheta na Prochnost' Oborudovaniya i Truboprovodov Atomnykh Energeticheskikh Ustanovok. M.: Energoatomizdat, 1989. (in Russian).
4. RD EO 0330-01. Rukovodstvo po Raschetu na Prochnost' Oborudovaniya i Truboprovodov Reaktornykh Ustanovok RBMK i VVER na Stadii Ekspluatatsii. M.: Rosenergoatom, 2001. (in Russian).
5. Cherepanov G.P. Mekhanika Khrupkogo Razrusheniya. M.: Nauka, 1974. (in Russian).
6. NP-001-15. Obshchie Polozheniya Obespecheniya Bezopasnosti Atomnykh Stantsiy. (in Russian).
--
For citation: Tutnov A.A., Loskutov O.D., Alekseev P.V., Tutnova A.V., Alekseev A.T. Analyzing the Occurrence Probability of Leaks and Ruptures in NPP Equipment Pipelines and Pressure Vessels Based on Physical and Statistical Modeling of Fracture Processes. Bulletin of MPEI. 2020;1:21—27. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2020-1-21-27.