год издания — 2003, кол-во страниц — 440, ISBN — 5-02-006522-6, тираж — 480, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 540 гр., издательство — Наука

серия — Исследование напряжений и прочности ядерных реакторов

цена: 1000.00 руб

Р е ц е н з е н т ы:
д-р техн. наук С. Е. Бугаенко
д-р техн. наук Г. В. Москвитин

Утверждено к печати Учёным советом Института машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Формат 60x90 1/16. Печать офсетная

Представлен обобщающий материал по анализу опыта решения проблем работоспособности, технологических и эксплуатационных повреждений, оценки прочности и ресурса парогенераторов водо-водяных энергетических реакторов. Приведены результаты и методы диагностики термомеханических коррозионно-механических, усталостных повреждений и расчётно-экспериментальные исследования материалов, узлов и деталей парогенераторов реакторных установок с ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Изложены разработанные комплексные мероприятия и даны уточнённые методики расчёта по повышению прочности и ресурса конструкций парогенераторов.

Для специалистов по проектированию и созданию реакторных установок и разработке научно-технической нормативной документации по прочности и ресурсу парогенераторов.

Парогенераторы являются одними из важнейших компонентов реакторных установок атомных электростанций. Научное обоснование их прочности и ресурса входит в состав комплекса мероприятий по обеспечению работоспособности и безопасности объектов атомной энергетики.

Настоящая книга входит в серию монографических публикаций «Исследования напряжений и прочности ядерных реакторов» и относится к разделу проблем проектирования, создания и эксплуатации водо-водяных энергетических реакторов. В книге нашли отражение результаты расчётных и экспериментальных исследований на образцах, моделях, стендах и натурных парогенераторах. Результаты исследований напряжений, деформаций, прочности, долговечности, эксплуатационных повреждений имеют большое значение для разработки конструкторско-технологических мероприятий по безопасному функционированию атомных энергетических комплексов.

член-корр. РАН Н. А. Махутов

Предисловие	5

Основные условные обозначения	7

Глава 1
КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ, МАТЕРИАЛЫ И УСЛОВИЯ
РАБОТЫ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ	10

1.1. Конструкция несущих элементов парогенераторов	10
1.1.1. Общая характеристика	10
1.1.2. Описание конструкции	17
1.2. Параметры эксплуатационной нагруженности и технология
изготовления парогенераторов	21
1.2.1. Общие сведения об эксплуатации	21
1.2.2. Сведения об эксплуатации и повреждениях основных узлов	24
1.2.3. Расчётные и экспериментальные данные по
напряжённо-деформированному состоянию коллекторов
парогенераторов	31
1.2.4. Температурный режим работы коллекторов	39
1.3. Конструкционные материалы парогенераторов	41
Список литературы к главе 1	47

Глава 2
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ
ПАРОГЕНЕРАТОРОВ	48

2.1. Термомеханические повреждения парогенераторов	48
2.1.1. Результаты эксплуатации парогенераторов ПГВ-1000,
ПГВ-1000 М	48
2.1.2. Опыт эксплуатации парогенераторов на зарубежных блоках
АЭС	55
2.1.3. Теплогидравлические исследования	60
2.1.4. Методы диагностики эксплуатационных повреждений	63
2.2. Коррозионно-механические повреждения парогенераторов	64
2.2.1. Картограмма повреждений коллекторов	64
2.2.2. Состояние водно-химического режима и повреждения в
эксплуатируемых парогенераторах	64
2.2.3. Конфигурация магистральной и сателлитной трещин	71
2.2.4. Очаги разрушения коллектора	73
2.2.5. Металлографическое исследование структуры металла
коллектора	76
2.2.6. Возникновение микротрещин	79
2.2.7. Характер распространения трещин	82
2.3. Износ и усталость трубных пучков	86
2.3.1. Основные направления исследований износа трубных пучков	86
2.3.2. Оценка интенсивности накопления усталостных повреждений
в трубчатых элементах	90
2.4. Анализ повреждений, прочности и ресурса коллекторов
парогенераторов	90
2.4.1. Повреждение коллекторов парогенераторов и решение
проблемы их надёжной работы	90
2.4.2. Анализ напряжённо-деформированных и вибрационных
состояний	96
2.4.3. Технологические исследования	101
2.4.4. Отработка способа ремонта коллекторов ПГВ-1000	103
2.4.5. Оценка мероприятий по повышению ресурса	105
2.4.6. Водно-химический режим второго контура, обеспечение
ресурса теплообменных труб	107
2.4.7. Научно-исследовательские работы по выяснению причин
повреждения «холодных» коллекторов и их результаты	113
Список литературы к главе 2	121

Глава 3
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННЫХ СОСТОЯНИЙ	122

3.1. Исследования напряжений и деформаций на моделях несущих
элементов	122
3.1.1. Модели элементов парогенераторов	124
3.1.2. Особенности распределения напряжений в несущих элементах
парогенераторов	138
3.2. Исследования напряжений, деформаций и перемещений при
технологических операциях	170
3.2.1. Методика тензометрических исследований	170
3.2.2. Перераспределение напряжений при технологических
операциях	173
3.2.3. Определение остаточных напряжений методом
голографической интерферометрии	184
3.3. Моделирование напряжений в повреждённых конструкциях
коллектора	190
3.3.1. Исследования локальных напряжений на зональных моделях
для стадии образования трещин	190
3.3.2. Исследование локальных напряжений на стадиях развития
трещин	202
Список литературы к главе 3	211

Глава 4
НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ, ДЕФОРМАЦИЙ
И ТЕМПЕРАТУРЫ	212

4.1. Методы и средства натурных исследований	212
4.2. Особенности эксплуатационной нагруженности несущих элементов
парогенераторов	217
Список литературы к главе 4	234

Глава 5
АНАЛИЗ ПРОЧНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПО КИНЕТИЧЕСКИМ
ТЕМПЕРАТУРНО-ВРЕМЕННЫМ МОДЕЛЯМ НАКОПЛЕНИЯ
ПОВРЕЖДЕНИЙ	235

5.1. Исследование характеристик сопротивления деформациям и
разрушению при варьировании скоростей деформирования и
коррозионных воздействий	235
5.2. Анализ особенностей коррозионно-механических факторов
повреждений	242
5.3. Исследование эффектов наклепа и деформационного старения	247
5.3.1. Критические температуры хрупкости	247
5.3.2. Базовые механические свойства	251
5.3.3. Циклическая прочность	254
5.3.4. Микротвёрдость	255
5.3.5. Температурные зависимости ударной вязкости	258
Список литературы к главе 5	263

Глава 6
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВОДНО-ХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА
НА ПРОЧНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ	264

6.1. Выбор обобщающих параметров для описания эффектов
водно-химического режима	264
6.1.1. Обобщение моделей коррозии под напряжением	269
6.1.2. Механизм разрушения	271
6.1.3. Обобщённая модель транскристаллитного растрескивания	274
6.1.4. Статическая долговечность при нескольких повреждающих
факторах	277
6.1.5. Коррозионное растрескивание аустенитных сталей	280
6.1.6. Трубный пучок кипящего теплообменника	282
6.1.7. Коррозионная усталость	283
6.1.8. Накопление водорода в металле	284
6.1.9. Коррозия под напряжением	287
6.1.10. Влияние коррозионных процессов на долговечность	289
6.2. Методики уточнённой оценки долговечности с учётом влияния
параметров водно-химического режима	290
6.2.1. Оценка долговечности при воздействии усталости на воздухе	290
6.2.2. Ползучесть	291
6.2.3. Нейтронное охрупчивание	292
6.2.4. Учёт скачкообразного изменения свойств металла	293
6.2.5. Критерии предельного состояния металла	294
6.2.6. Алгоритм расчёта долговечности при действии нескольких
повреждающих процессов	295
6.2.7. Коррозионная усталость сплавов при водородном
охрупчивании	297
6.2.8. Коррозионно-статическая усталость сплавов, склонных к
хлоридо-кислородному растрескиванию	298
6.2.9. Зарождение и рост питтингов	300
6.2.10. Прогнозирование технического ресурса трубного пучка
парогенератора	302
Список литературы к главе 6	308

Глава 7
АНАЛИЗ ЛОКАЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ	310

7.1. Уточнённые методы оценки прочности и ресурса	310
7.2. Обобщённая методика оценки исходного и остаточного ресурса
коллекторов ПГВ-1000 и ПГВ-1000М	312
7.2.1. Основные положения обобщённой методики	312
7.2.2. Обобщённая методика оценки исходного и остаточного
ресурса коллекторов ПГВ-1000 и ПГВ-1000М с учётом
технологической наследственности, коррозионной среды и
эксплуатационной нагруженности	318
7.3. Уточнённая методика оценки ресурса коллектора ПГВ-1000У	345
7.3.1. Основные положения уточнённой методики	345
7.3.2. Уточнённая методика оценки исходного ресурса коллекторов
ПГВ-1000У с учётом разнородности материалов,
технологической наследственности, коррозионной среды,
эксплуатационной нагруженности	346
7.4. Основы оценки ресурса на стадиях образования и развития трещин	348
7.4.1. Общие положения	348
7.4.2. Определение коэффициетов интенсивности напряжений	349
7.4.3. Расчёт скорости роста трещин	351
7.4.4. Определение общей долговечности	352
Список литературы к главе 7	353

Глава 8
РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ
И ДОЛГОВЕЧНОСТИ	354

8.1. Расчётный анализ напряжённо-деформированных состояний	354
8.2. Уточнённый анализ напряжённо-деформированных состояний	358
8.2.1. Основные положения методики уточнённого расчёта ресурса	359
8.2.2. Расчётные уравнения и их параметры	360
8.2.3. Исходные данные для расчёта	364
8.2.4. Алгоритмы и программы расчёта	373
8.3. Расчётные оценки долговечности	378
8.4. Оценка кинетики полей остаточных напряжений в сварных
соединениях аустенитных сталей	391
Список литературы к главе 8	397

Глава 9
МЕТОДЫ ОБОСНОВАНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ
И РЕСУРСА ПАРОГЕНЕРАТОРОВ	398

9.1. Исследования и регулирование напряжённо-деформированного
состояния	398
9.2. Регламентация коррозионно-механических повреждений	400
9.3. Регулирование вибронагруженности элементов парогенераторов	401
9.4. Обоснование и повышение работоспособности теплообменных
трубок парогенераторов	402
9.5. Снижение гидродинамических воздействий на парогенераторы при
аварийных ситуациях	417
9.6. Усовершенствование технологий изготовления	419
9.6.1. Технология запрессовки трубок в коллекторы	419
9.6.2. Сверление отверстий в коллекторах	423
9.6.3. Низкотемпературная термическая обработка	424
9.6.4. Разработка способов ремонта коллекторов	425
9.6.5. Контроль целостности коллекторов теплоносителя	427
9.6.6. Разработка новой конструкции парогенераторов	428
Список литературы к главе 9	429

ЗАКЛЮЧЕНИЕ	431

Книги на ту же тему

Вопросы безопасной работы реакторов ВВЭР, Сидоренко В. А., 1977
Проблемы прочности и безопасности водо-водяных энергетических реакторов, Махутов Н. А., Гаденин М. М., ред., 2008
Виброакустика в приложениях к реакторной установке ВВЭР-1200, Аркадов Г. В., Павелко В. И., Слепов М. Т., 2018
Модельные исследования и натурная тензометрия энергетических реакторов, Махутов Н. А., ред., 2001
Безопасность АЭС с реакторами на быстрых нейтронах, Кузнецов И. А., Поплавский В. М., 2012
Теплофизические свойства органических теплоносителей, Вукалович М. П., Бабиков Ю. М., Рассказов Д. С., 1970
Водный режим атомных электростанций, Герасимов В. В., Касперович А. И., Мартынова О. И., 1976
Вычислительные методы в физике реакторов, Гринспен Х., Келбер К., Окрент Д., ред., 1972
Гидродинамика паровых котлов: Учебное пособие для вузов, Лебедев И. К., 1987

elapsed time 0.018 sec

/Наука и Техника

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему