Расчет скорости коррозии и остаточного ресурса элементов трубопроводов АЭС по данным контроля

28.11.2017 2017 - №04 Безопасность, надежность и диагностика ЯЭУ

В.И. Бараненко О.М. Гулина Н.Л. Сальников

https://doi.org/10.26583/npe.2017.4.08

К настоящему времени на АЭС накоплено большое количество данных, связанных с неразрушающим эксплуатационным контролем. Для обеспечения надежной эксплуатации энергоблоков, оптимизации объема и периодичности эксплуатационного контроля необходимо продолжить разработку руководящих документов, программных средств, методических указаний и рабочей документации [1 – 3].

Рассматриваются подходы к оценке скорости эрозионно-коррозионного износа (ЭКИ) по данным контроля. Исследование выполнено на данных толщинометрии различных элементов трубопроводов АЭС с разными типами реакторных установок. Развитие идей работы [4] позволило выявить особенности процесса ЭКИ на прямых участках, гибах и околошовных зонах трубопроводов АЭС с ВВЭР и РБМК. Наличие процесса отложений продуктов коррозии на внутренней поверхности стенки трубопровода приводит к тому, что остаточный ресурс элементов оборудования в условиях отложений формально возрастает. Однако реальное состояние стенки под слоем отложений неизвестно так же, как неизвестна и начальная ее толщина. Выполненное исследование направлено на обоснование методики расчета скорости ЭКИ по данным контроля с целью приближения результатов вычислений к реальности с сохранением необходимой их консервативности.

Выработан единообразный подход к оценке скорости ЭКИ в рассмотренных элементах трубопроводов. На основе данных контроля и отраслевых стандартов предложены методики оценки поправочных коэффициентов, учитывающих технологические допуски на размер, особенности геометрии элемента, а также влияние отложений на результаты замеров толщин.

Проведенные исследования показали эффективность разработанных процедур для околошовных зон. Для гибов на примере однородной выборки проведен анализ известных и разработанных процедур и выполнено их ранжирование по критерию «консервативность оценки остаточного ресурса».

Введение поправочных коэффициентов позволяет повысить консервативность расчетов ресурсных характеристик по сравнению с расчетами на основании номинальных толщин; результат зависит от типоразмера элемента, его геометрии, а также от типа реакторной установки.

Ссылки

1. Бараненко В.И., Гашенко В.А., Щедеркина Т.Е. Универсальный диагностический признак для оценки износа трубопроводов в околошовных зонах (опыт Запорожской АЭС). // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 1998. – Т. 64. – № 2. – С. 56-58.
2. Гулина О.М., Сальников Н.Л., Бараненко В.И. Разработка нормативной документации для управления ресурсом оборудования АЭС в условиях эрозионно-коррозионного износа // Ядерная физика и инжиниринг. – 2013. – № 3. – С. 273-278.
3. Recommendation for Effective Flow-Accelerated Corrosion Program (NSAC-202L-R4). EPRI/ 3002000563. Technical Report, November 2013. EPRI. – 94 p.
4. Бараненко В.И., Гулина О.М., Сальников Н.Л., Мурзина О.Э. Обоснование расчетов скорости ЭКИ и остаточного ресурса трубопроводов АЭС по данным эксплуатационного контроля.// Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 2. – С. 55-65.
5. Бараненко В.И., Янченко Ю.А., Гулина О.М., Докукин Д.А. О расчете скорости эрозионнокоррозионного износа и остаточного ресурса трубопроводов АЭС. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2010. – № 2. – С. 55-63.
6. Бараненко В.И., Янченко Ю.А., Гулина О.М. Эксплуатационный контроль трубопроводов, подверженных эрозионно-коррозионному износу. // Теплоэнергетика. – 2009. – № 5. – С. 20-33.
7. Нахалов В.А. Надежность гибов труб теплоэнергетических установок. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 183 с.
8. ОСТ 24.321.26-74, ОСТ 24.321.28-74, ТУ 14-3-460-75. Геометрические характеристики гибов. Утонение растянутой части гибов. Предельные отклонения по толщине стенок трубопроводов. – М.: Госстандарт, 1975. – 8 с.
9. Korhonen R., Hietanen O. Erosion corrosion of parallel feed water discharge lines at the Loviisa VVER-440. Proceed. of specialists meeting organized by the Inter. Atomic Energy Agency. 19-22 Sept. 1994. IAEA Vienna held in Kiev. – Ukraina, 1994. – PP. 73-89.
10. ОСТ 24.125.30-89 – ОСТ 24.125.57-89. Детали и сборочные единицы из сталей перлитного класса для трубопроводов АЭС D = 16-720 мм. Типы, конструкция и размеры. – Л.: Госстандарт, 1989. – 155 с.
11. РД ЭО 1.1.2.11.0571-2015. Нормы допускаемых толщин элементов трубопроводов из углеродистых сталей при эрозионно-коррозионном износе. – М.: ВНИИАЭС, 2015. – 210 с.
12. Case of ASME Requirements for Analytical Evaluation of Pipe Wall Thinning. Section XI, Division 1. Case N-597-2. November 10, 2003. – 13 p.
13. Rushchak M., Kaplan J., Kadechka P. Complex Approach to the Lifetime Evaluation of WWER secondary Piping due to Erosion-Corrosion. / Proc. of the IAEA Specialists Meeting on Erosion / Corrosion of Nuclear Power Plant Components. – Russian Federation, Vladimir. Sept. 13-16, 1996. – PP. 24-30.

эрозионно-коррозионный износ толщинометрия оценка скорости ЭКИ гибы сварные соединения остаточный ресурс

Ссылка для цитирования статьи: Бараненко В.И., Гулина О.М., Сальников Н.Л. Расчет скорости коррозии и остаточного ресурса элементов трубопроводов АЭС по данным контроля. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2017. – № 4. – С. 83-93. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.4.08 .