Проведение расчетов напряженного состояния оборудования РУ МКЭ в рамках создания системы САКОР для АЭС-2006. Докладчик: Cемишкин В.П., Богачев А.В. НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 1 СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ДЛЯ РУ ВВЭР-1200 Разработка перечня контрольных точек в узлах оборудования и трубопроводов РУ Создание базы данных по напряжениям в контрольных точках в проектных режимах эксплуатации Расчет усилий и моментов в трубопроводах с использованием балочных моделей Расчет напряженного состояния с использованием 3мерных схем с использованием МКЭ Расчет по определению базовых функций интеграла Дюамеля Верификация результатов расчета коэффициентов в функциональных зависимостях САКОР НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 2 ОБЩАЯ ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В САКОР (σ L ) D A j p j SU l u l (t) B1m Tmcp (t) B2 m MX Tm (t) t B4 k Θ k (t) σb k (t τ) t tmax k Θ k dτ τ где нагружающие параметры: pj –давления первого и второго контуров; ul(t) – перемещения патрубков трубопроводов на оборудовании; Tmср – средняя температура по сечению оборудования; МXTmср – температурный момент от стратификации; Θk (t) – температура внутренней поверхности оборудования в узле. Необходимо рассчитать коэффициенты перед нагружающими параметрами D, Aj, Sul, B1m B2m B3m B4k , а также найти bk(t) – базовую функцию интеграла Дюамеля НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 3 Разработка перечня контрольных точек в узлах оборудования и трубопроводов РУ Контрольные точки в зонах смешения теплоносителей с различной температурой Контрольные точки с максимальной повреждаемостью по результатам проектных расчетов на усталостную прочность Сварные соединения с начальной дефектностью Зоны возникновения повреждений по опыту эксплуатации Зоны с реализацией повреждения в условиях МКРПН НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 4 Создание базы данных по напряжениям в контрольных точках в проектных режимах Изменение температуры в горячей нитки ГЦТ (1) и давления над активной зоной реактора (2) в последовательности проектных режимов НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 5 Контрольные точки на оборудовании РУ вне зоны патрубков присоединенных трубопроводов. Tk ( ) ( L ) D A j p j B 4 k Tk (t ) bk (t ) d t t max k t Для точек расположенных на наплавке с внутренней стороны и в случае одного теплоносителя базовая функция приобретает вид t t σbt C1 e tx1 C1 B1 e tx1 Используются подходы, связанные с расчетом определяющих коэффициентов путем аппроксимации результатов проектных расчетов. Этот подход предполагается сохранить для проектов нового поколения, что позволит уменьшить трудозатраты на базы данных создание САКОР НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 6 Расчет усилий и моментов с использованием балочных моделей Расчетная схема балочной модели для ГЦТ и соединительного трубопровод а РУ НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 7 Расчетная схема изгибной жесткости корпуса ПГ для определения податливости в зоне сопряжения ГЦТ с патрубком ПГ Соответствующая изгибная жесткость стыка ГЦТ с ПГ равна С = Mx/x НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 8 Расчет напряжений от краевых усилий с использованием трехмерной схемы Нагружающие силы на ГЦТ в виде момента и закрепление другого конца ГЦТ. НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 9 Расчет по определению базовых функций для узлов в условиях стратификации Для контрольной точки расположенной на нижней образующей, рассматривается тонкий слой холодного теплоносителя с углом θp от нижней образующей. Рассчитываются две базовые функции для температур Т1 и Т2 НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 10 Базовые функции для сварных соединений трубопроводов, 1наплавка 2внешняя поверхность НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 11 Верификация результатов расчета коэффициентов и базовых функций Сравнение проектных напряжений (точки) с напряжениями по формулам САКОР (сплошная линия) НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 12 В результате работы созданы Методика по выбору контрольных точек, основанные на опыте проектирования и эксплуатации РУ Методы расчета определяющих коэффициентов путем аппроксимации результатов проектных расчетов Консервативные схемы построения балочных моделей для учета непроектных перемещений и стратификации Подходы к использованию проектных схем МКЭ для консервативного расчета местных напряжений от краевых усилий и единичных скачков температур Подходы к верификации результатов расчета коэффициентов и базовых функций НТС ФГУП ОКБ "Гидропресс" 13