Способ определения остаточного ресурса тепломеханического оборудования ядерных энергетических установок

 

Изобретение используется в ядерной энергетике при расчетах надежности элементов тепломеханического оборудования. Техническим результатом изобретения является определение остаточного ресурса тепломеханического оборудования ядерных энергетических установок. Указанный технический результат достигается тем, что измеряют толщину стенки сосуда давления, давление, температуру и расход в нем, рассчитывают значения показателей безотказности, определяют показатели долговечности и принимают решение о замене, ремонте или продлении назначенного срока службы сосуда давления.

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано при расчетах надежности элементов тепломеханического оборудования.

Недостатком существующих технических решений в ядерной энергетике является невозможность определения остаточного ресурса тепломеханического оборудования ядерных энергетических установок (ЯЭУ).

Техническим результатом предлагаемого способа является определение остаточного ресурса тепломеханического оборудования ЯЭУ с учетом данных реальной эксплуатации.

Он достигается следующим образом. В способе определяют износ и старение сосудов давления на основе составления математической модели "нагрузка - несущая способность", где в качестве нагрузки принято внутреннее давление, а в качестве несущей способности - толщина стенок сосудов давления, измерения толщины стенок сосудов периодически во время планово-предупредительных ремонтов, измерения внутреннего давления в сосудах, записи результатов измерений в память вычислительного устройства и расчета значений показателей безотказности и долговечности сосудов давления, при этом остаточный ресурс Т_ост = Т_р - Т_н, где Т_р находят из выражения где Q_доп - допустимое значение вероятности отказа сосудов давления, найденное при вероятностном анализе безопасности, λ(τ) - интенсивность отказов во времени τ, Т₀ - момент начала эксплуатации сосудов давления, Т_н - наработка сосудов давления к текущему моменту времени, Т_р - ресурс сосудов давления.

На основе вычисленного значения остаточного ресурса принимают решение о замене, ремонте, модернизации или продлении назначенного срока службы сосудов давления.

Предлагаемый способ определения остаточного ресурса тепломеханического оборудования ЯЭУ реализован следующим образом: сосуд давления, ультразвуковой толщиномер (УЗТ), измерительный преобразователь (ИП), персональный компьютер (ПК).

Устройство работает следующим образом.

Замеряют толщину стенки сосуда от 40 точек с помощью УЗТ, например, типа "Microgage Plus". Данные замеров заносят в память ПК. Измеряют внутреннее давление в сосуде давления от 100 замеров с помощью ИП, например, преобразователя типа САПФИР-22М, данные замеров заносят в память ПК. Записывают в память ПК специальную программу, построенную на основе математической модели. Вводят в программу конструктивные особенности, прочностные характеристики, нормальные условия эксплуатации, температуру и расход в сосуде давления. На основе программы и данных измерений с помощью процессора ПК рассчитывают значения показателей безотказности и долговечности сосуда давления. Исходя из полученных значений, принимают решение о замене, ремонте, модернизации или продлении назначенного срока службы сосуда давления.

Преимущества изобретения обеспечиваются тем, что данные измерений толщины стенки сосудов давления и давления в них, обработанные определенным образом с помощью математических расчетов, позволяют получить показатели надежности с учетом данных реальной эксплуатации.

Формула изобретения

Способ определения остаточного ресурса тепломеханического оборудования ядерных энергетических установок, заключающийся в определении износа и старения сосудов давления на основе составления математической модели, измерения толщины стенок сосудов давления периодически во время планово-предупредительных ремонтов, измерения внутреннего давления в сосудах, записи результатов измерений в память вычислительного устройства и расчета значений показателей безотказности и долговечности сосудов давления, при этом остаточный ресурс T_ост. = T_р - T_н, где T_р находят из выражения

где Q_доп - допустимое значение вероятности отказа сосудов давления, найденное при вероятностном анализе безопасности;
λ(τ) - интенсивность отказов во времени τ;
T_о - момент начала эксплуатации сосудов давления;
T_н - наработка сосудов давления к текущему моменту времени;
T_р - ресурс сосудов давления.