Введение к работе
Актуальность темы.
В настоящее время совершенствование атомных электростанций (АЭС) связано с решением следующих основных проблем:
повышение безопасности;
улучшение экономических характеристик;
повышение срока службы.
Указанным проблемам уделяется большое внимание не только в нашей стране, но и за рубежом.
При повышении срока службы необходимо обеспечение современных требований к безопасности. Одним из путей повышения безопасности перспективных АЭС является применение реакторных установок (РУ) интегрального типа. Об этом свидетельствует разработка международного проекта - реактора IRIS (International Reactor Innovative and Secure (Международный усовершенствованный и безопасный реактор)).
Срок службы РУ определяет срок службы корпуса, так как корпус является несменяемым оборудованием. Определение срока службы корпуса реактора предусматривает, прежде всего, рассмотрение зон лимитирующих его долговечность. Одной из напряженных и мало изученных зон корпуса реактора интегрального типа с встроенным компенсатором давления (КД) является зона на границе паровой (парогазовой) и водяной фаз теплоносителя Указанный район корпуса при наличии в нем концентраторов напряжений может определять его циклическую прочность и, следовательно, срок службы.
В этой связи разработка методики определения срока службы зоны корпуса реактора интегрального типа в районе раздела фаз теплоносителя является актуальной. Цель работы.
Разработка методики определения срока службы зоны корпуса реактора интегрального типа в районе раздела фаз теплоносителя, исходя из минимизации затрат на создание и эксплуатацию корпуса при заданных ограничениях по прочности (долговечности) и безопасности. Основные задачи: 1. Анализ экономических характеристик корпусов реакторов; 2 Определение граничных условий для расчета температурных полей в корпусе реактора при различных режимах эксплуатации РУ;
-
Определение и анализ температурных полей и полей напряжений зоны корпуса реактора интегрального типа в районе раздела фаз теплоносителя при различных режимах эксплуатации РУ;
-
Обоснование модели эксплуатации РУ интегрального типа;
-
Анализ долговечности рассматриваемой зоны корпуса;
6 Разработка рекомендаций по повышению срока службы рассматриваемой зоны корпуса.
Научная новизна.
Разработана методика определения срока службы зоны корпуса реактора интегрального типа с встроенным паровым (парогазовым) КД в районе раздела фаз теплоносителя на стадиях проектирования и эксплуатации, исходя из минимизации затрат на создание и эксплуатацию корпуса при заданных ограничениях по прочности (долговечности) и безопасности.
Выполнены аналитические исследования циклической прочности рассматриваемой зоны корпуса.
Практическая ценность работы.
Разработаны рекомендации по определению и повышению срока службы зоны корпуса реактора интегрального типа с встроенным паровым КД в районе границы раздела фаз теплоносителя при изменении в процессе проектирования и эксплуатации внешних и внутренних факторов, определяющих долговечность, безопасность и экономичность.
Надежность и достоверность полученных результатов обеспечиваются применением физически обоснованных расчетных методик и верификацией программного комплекса (ПК) расчета температурных полей и напряжений. Сопоставлением отдельных результатов расчета с имеющимися экспериментальными данными. Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались на 8-ой международной конференции «Проблемы материаловедения при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудования АЭС», (СПб. 2004), международной конференции «Морские информационные технологии. 2001» (СПб, 2001), VI молодежной научной технической конференции «Молодые специалисты об актуальных вопросах атомной энергетики-2003» (СПб. 2003). межвузовских научных конференциях: «XXXI неделя науки в СПбГПУ» (СПб. 2001), «XXXII неделя науки в СПбГПУ» (СПб, 2002), заседаниях кафедры «Реакторо- и парогенераторостроение» СПбГПУ (СПб, 2001-2004).
По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Содержание работы изложено на 136 страницах машинописного текста. Содержит 12 таблиц и 26 рисунков. Список литературы включает 70 наименований.
