мазурок конф харьков_2017_тг_для_пг111_2017.10.19

1. Одесский национальныйОдесский национальный
политехнический университетполитехнический университет
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ
ПРЕДСТАВИТЕЛЬНЫХ АВАРИЙНЫХ
РЕЖИМОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ
НАПРЯЖЕНИЙ В ЗОНЕ СВАРНОГО
ШВА №111 ПАРОГЕНЕРАТОРА ПГВ-
1000
Аспирант кафедры АЭС Мазурок А. С.
XIII МНТК МУиС «Проблемы современной ядерной энергетики»
Харьков 19.10.2017

2. Общая информация (1)
22
В процессе эксплуатации парогенераторов
ПГВ-1000 (далее – ПГ) на Украинских и зарубежных
атомных электрических станциях (АЭС) были
выявлены факты повреждения (образование трещин)
в зоне сварного шва №111, соединяющего «горячий»
коллектор ПГ с корпусом.
После этого, особое внимание было уделено
периодическому контролю швов, поиску причин
повреждений и путей их устранения, моделированию
режимов работы энергоблоков при нормальной
эксплуатации, аварийных ситуациях и др.
Важным аспектом является то, что повреждения
были выявлены при проектном сроке эксплуатации
ПГ, а на данный момент на разных стадиях
продления сроков эксплуатации находится
большинство энергоблоков АЭС Украины.

3. Общая информация (2)
33
Традиционно, с учетом рекомендаций
МАГАТЭ, с использованием теплогидравлических
кодов, таких как RELAP5, выполняется серия
расчетов различных режимов работы энергоблока
АЭС с целью получения граничных условий (как
правило, параметров среды на внутренней и
внешней поверхностях стенок оборудования:
температуры, давления и коэффициента
теплоотдачи) для выполнения прочностной оценки.
Для данного исследования интерес
представляет получение граничных условий в так
называемой «водяной рубашке» или «водяном
кармане» коллектора, которая представляет собой
кольцевой зазор, заполненный котловой водой ПГ.

4. Общая информация (3)
44
?219x16
Минимальный уровень
Максимальный уровень

5. Общая информация (4)
55
Исследуется группа исходных событий «Течи из
первого контура во второй», так как протекание
сценариев данной группы сопровождается
захолаживанием второго контура за счет поступления
холодной воды САОЗ через течь в объем ПГ.
В группу входят следующие исходные события:
разрыв одной и трех теплообменных трубок ПГ, отрыв
крышки коллектора ПГ.
-Более чувствительными к выбору граничных условий
являются сценарии с разрывом теплообменных трубок
ПГ, так как темп захолаживания «кармана» ниже
ниже, чем при отрыве крышки коллектора, что
приводит к образованию разности температур между
котловой водой в ПГ и кармане коллектора.

6. Общая информация (5)
66
В первых работах в рамках оценки технического
состояния и переназначения срока эксплуатации ПГ, а
также, переназначения допустимого количества
циклов нагружения ПГ в сверхпроектный период,
параметры в «водяном кармане» принимались
консервативно (предполагалось, что температура в
кармане соответствует температуре в аварийном
коллекторе ПГ со стороны первого контура).
Следует отметить, что даже с учетом
консервативного подхода срок эксплуатации ПГ был
переназначен, что оправдывает его применение,
однако остаточный ресурс ПГ получен
незначительный, поэтому на отраслевом уровне было
принято решение разработки методики оценки
сварного шва №111, которая еще не закончена.

7. Общая информация (6)
77
В рамках выполнения работ для энергоблока №3
Ривненской АЭС было начато моделирование «кармана»
для получения уточненных ГУ с целью избегания
избыточного консерватизма, но в связи с тем, что при
выполнении анализа не учитывалась работа
периодической продувки «кармана» и с
неопределенностью в ее работе было принято решение
применять ранее принятый консервативный подход.
На данный момент ООО «Энергобезопасность
групп» начала работы по выполнению
теплогидравлического анализа с целью подготовки ГУ в
рамках подготовки к продлению эксплуатации основного
оборудования энергоблока №1 Хмельницкой АЭС, включая
ПГ, и неопределенность с необходимостью моделирования
«кармана» и его периодической продувки для снижения
избыточного консерватизма требует дополнительного
анализа.

8. Общая информация (7)
88
Ниже представлены результаты
теплогидравлического анализа для представительных
аварийных режимов (группа событий «Течь
теплоносителя из первого контур во второй») с
моделированием расхода продувки «кармана» и без.
Анализ является предварительным, но позволяет
получить оценочные результаты влияния моделирования
«кармана».
Результаты сравниваются с результатами,
полученными с использованием принятого
консервативного подхода без моделирования «кармана».
Работа проводится с использованием
теплогидравлической модели энергоблока №1
Хмельницкой АЭС для кода RELAP5/Mod3.2 с
дополнительным моделированием «кармана» и его
продувки.
Описание расчетной модели, результаты
расчетного анализа и полученные вывод, приведены на
следующих слайдах.

9. Расчетная модель РУ
99

10. Расчетная модель ПГ и «кармана»
1010
Первый контур
ПГ
Второй контур ПГ
«Водный карман» ПГ-1

11. Разработка сценариев
1111
С использованием расчетной модели был выполнен
анализ следующих исходных событий:
- - Разрыв одной теплообменной трубки ПГ.
- - Разрыв трех теплообменных трубок ПГ.
- - Отрыв крышки коллектора ПГ.
Для каждого исходного события было рассмотрено
2 случая: минимальная комбинация каналов САОЗ в
работе (1 канал) и максимальная (3 канала).
При разработке сценариев учтены рекомендации
МАГАТЭ по использованию консервативного подхода и
принципа «единичного отказа».
Предполагалось, что в момент возникновения
исходного события выполняется продувка «аварийного»
ПГ с расходом 30 м3/ч суммарно из «холодного» и
«горячего» коллекторов. Локализация продувки не
учитывалась. Расчетной время – 10000 с.

12. Разрыв одной теплообменной трубки ПГ с различной
конфигурацией САОЗ (min – слева, max – справа)
1212

13. Разрыв трех теплообменных трубок ПГ с различной
конфигурацией САОЗ (min – слева, max – справа)
1313

14. Отрыв крышки коллектора ПГ с различной конфигурацией САОЗ
(min – слева, max – справа)
1414

15. Выводы
1515
Анализ полученных результатов выполнен
качественно (без прочностного анализа), учитывая
динамику изменения теплогидравлических
параметров: температуры и давления.
Продувка «кармана» ПГ позволяет
уменьшить нагрузку на СШ111 и на другие
элементы РУ, включая корпус реактора, поэтому
может служить иструментом для снижения
избыточного консерватизма при выполнении
прочностной оценки.
Для окончательного подтверждения
полученных результатов количественно требуется
выполнение прочностного анализа рассмотренных
выше сценариев протекания переходных
процессов.

16. Thank you for your attention!
Спасибо за внимание!
mazurok@e-s-group.com.ua
1616