Прогнозирование эрозии-коррозии трубопроводов и оборудования конденсатно-питательного тракта энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000 на сверхноминальной мощности
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-3-130-144Ключевые слова:
энергоблок АЭС, сверхноминальная мощность, конденсатно-питательный тракт, трубопроводы, рабочая среда, скорость эрозии-коррозииАннотация
В последние годы отечественные энергоблоки АЭС с ВВЭР-1000 были переведены на сверхноминальную мощность, что соответствует мировой тенденции в атомной энергетике. Это стало возможно благодаря изменению режимных параметров рабочей среды, влияющих на процессы эрозии-коррозии в конденсатно-питательном и влажно-паровом трактах второго контура.
Выполнена оценка влияния перевода на сверхноминальную мощность энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000 на изменения скорости и зон интенсивного эрозионно-коррозионного утонения металла элементов трубопроводов и оборудования конденсатно-питательного тракта. С этой целью предварительно на примере энергоблока № 1 Балаковской АЭС проведено моделирование тепловой схемы второго контура для определения в различных трубопроводах и оборудовании абсолютной величины и относительного изменения значения параметров рабочей среды, влияющих на интенсивность эрозии-коррозии. Получены значения температуры, расхода, водородного показателя рН и концентрации кислорода на различных участках трубопроводов конденсатно-питательного тракта при эксплуатации энергоблока на номинальной и сверхноминальной мощностях. Результаты расчетов показали, что при переводе на сверхноминальную мощность энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 (112%) на всех участках основных трубопроводов конденсатно-питательного тракта температура и расход рабочей среды увеличились, а значение рНt незначительно уменьшилось. Также установлено крайне малое изменение концентрации кислорода, которое практически не способно повлиять на процессы эрозии-коррозии.
С помощью расчетных данных о значениях вышеуказанных параметров с помощью аттестованного в Ростехнадзоре программного средства «РАМЭК-1» определена скорость эрозии-коррозии линий трубопроводов конденсатно-питательного тракта при работе энергоблока № 1 Балаковской АЭС с ВВЭР-1000 на мощностях 100, 104 и 112% (в перспективе). Установлена степень влияния каждого параметра рабочей среды на изменение скорости общей эрозии-коррозии различных участков линий трубопроводов конденсатно-питательного тракта. Полученные результаты расчета скорости эрозии-коррозии могут быть использованы для расчетно-экспериментального обоснования оптимизации программ эксплуатационного контроля элементов трубопроводов конденсатно-питательного тракта энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000, работающих на сверхноминальной мощности.
Библиографические ссылки
1. Poulson B. Predicting and Preventing Flow Accelerated Corrosion in Nuclear Power Plant // Intern. J. Nuclear. Energy. 2014. No. 23. P. 423295.
2. Investigation of the Effect on Flow Accelerated Corrosion (FAC) in Plant Power Uprate [Электрон. ресурс] https://criepi.denken.or.jp/en/publications/annual/2008/042.pdf (дата обращения 18.04.2025).
3. The Future of Nuclear Power. 2023 Baseline Survey. Nuclear Energy Institute Rep. [Электрон. ресурс] https://www.nei.org/CorporateSite/media/filefolder/advantages/The-Future-of-Nuclear-Power-2023-Baseline-Survey.pdf (дата обращения 18.04.2025).
4. U.S. Nuclear Regulatory Commission. Approved Applications for Power Uprates [Электрон. ресурс] https://www.nrc.gov/reactors/operating/licensing/power-uprates/status-power-apps/approved-applications.html (дата обращения 18.04.2025).
5. TR-3002026402. Facilitating Power Uprates at Nuclear Power Plants: Feasibility Study Guideline [Электрон. ресурс] https://www.epri.com/research/products/000000003002026402 (дата обращения 18.04.2025).
6. Томаров Г.В., Шипков А.А., Ловчев В.Н., Гуцев Д.Ф. Методология и мероприятия по предупреждению недопустимых эрозионно-коррозионных утонений трубопроводов и оборудования энергоблоков АЭС // Теплоэнергетика. 2016. № 10. С. 54—62.
7. Томаров Г.В., Шипков А.А., Афлитонов Д.В. Эрозионно-коррозионный износ энергетического оборудования: исследования, прогнозирование и предупреждение. Ч. 3. Управление эрозией-коррозией трубопроводов и оборудования // Теплоэнергетика. 2018. № 9. С. 84—93.
8. Томаров Г.В., Шипков А.А. Применение программных средств прогнозирования скорости эрозии-коррозии для обеспечения целостности оборудования и трубопроводов энергоблоков АЭС // Теплоэнергетика. 2020. № 8. С. 101—112.
9. Томаров Г.В., Шипков А.А. Матрица гидродинамических коэффициентов и зон локальной эрозии-коррозии в элементах АЭС и ТЭС // Энергосбережение и водоподготовка. 2008. № 3(53). С. 17—24
---
Для цитирования: Томаров Г.В.., Ловчев В.Н., Громов А.Ф., Шипков А.А., Догадина Т.Н., Михеев А.П. Прогнозирование эрозии-коррозии трубопроводов и оборудования конденсатно-питательного тракта энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000 на сверхноминальной мощности // Вестник МЭИ. 2026. № 3. С. 130—144. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-3-130-144
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Poulson B. Predicting and Preventing Flow Accelerated Corrosion in Nuclear Power Plant. Intern. J. Nuclear. Energy. 2014;23:423295.
2. Investigation of the Effect on Flow Accelerated Corrosion (FAC) in Plant Power Uprate [Elektron. Resurs] https://criepi.denken.or.jp/en/publications/annual/2008/042.pdf (Data Obrashcheniya 18.04.2025).
3. The Future of Nuclear Power. 2023 Baseline Survey. Nuclear Energy Institute Rep. [Elektron. Resurs] https://www.nei.org/CorporateSite/media/filefolder/advantages/The-Future-of-Nuclear-Power-2023-Baseline-Survey.pdf (Data Obrashcheniya 18.04.2025).
4. U.S. Nuclear Regulatory Commission. Approved Applications for Power Uprates [Elektron. Resurs] https://www.nrc.gov/reactors/operating/licensing/power-uprates/status-power-apps/approved-applications.html (Data Obrashcheniya 18.04.2025).
5. TR-3002026402. Facilitating Power Uprates at Nuclear Power Plants: Feasibility Study Guideline. [Elektron. Resurs] https://www.epri.com/research/products/000000003002026402 (Data Obrashcheniya 18.04.2025).
6. Tomarov G.V., Shipkov A.A., Lovchev V.N., Gutsev D.F. Metodologiya i Meropriyatiya po Preduprezhdeniyu Nedopustimyh Erozionno-korrozionnyh Utoneniy Truboprovodov i Oborudovaniya Energoblokov AES. Teploenergetika. 2016;10:54—62. (in Russian).
7. Tomarov G.V., Shipkov A.A., Aflitonov D.V. Erozionno-korrozionnyy Iznos Energeticheskogo Oborudovaniya: Issledovaniya, Prognozirovanie i Preduprezhdenie. Ch. 3. Upravlenie Eroziey-korroziey Truboprovodov i Oborudovaniya. Teploenergetika. 2018;9:84—93. (in Russian).
8. Tomarov G.V., Shipkov A.A. Primenenie Programmnyh Sredstv Prognozirovaniya Skorosti Erozii-korrozii dlya Obespecheniya Tselostnosti Oborudovaniya i Ttruboprovodov Energoblokov AES. Teploenergetika. 2020;8:101—112. (in Russian).
9. Tomarov G.V., Shipkov A.A. Matritsa Gidrodinamicheskih Koeffitsientov i Zon Lokal'noy Erozii-korrozii v Elementah AES i TES. Energosberezhenie i Vodopodgotovka. 2008;3(53):17—24. (in Russian)
---
For citation: Tomarov G.V., Lovchev V.N., Gromov A.F., Shipkov A.A., Dogadina T.N., Mikheev A.P. Power Uprate Effect on Flow Accelerated Corrosion of Pipelines and Equipment of the Condensate-feed Path in VVER-1000 Nuclear Power Units. Bulletin of MPEI. 2026;3:130—144. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-3-130-144
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
