Алгоритм прогнозування глушіння теплообмінних трубок парогенераторів атомних електростанцій
Автор: Романів Роман Ярославович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Атомна енергетика
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Романів Р.Я., Юрасова О.Г. (керівник). Алгоритм прогнозування глушіння теплообмінних трубок парогенераторів АЕС. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2024. Зародження та інтенсивне зростання дефектів ТОТ в умовах нормальної експлуатації може призводити до течій з першого контуру до другого. Такі течі є одним із основних факторів викиду радіоактивності за межі захисної оболонки з можливістю реалізації граничної проектної аварії. Зазвичай, якщо критерії течій не задовольняються, блок зупиняють для глушіння зварюванням або механічною заглушкою дефектних ТОТ, що призводить як до значних фінансових втрат, так і до зниження ефективності експлуатації блоків зарахунок зменшення теплообмінної поверхні ПГ. Спочатку на вітчизняних АЕС як превентивні заходи для недопущення розривів ТОТ під час експлуатації використовувався різний періодичний експлуатаційний контроль: гідравлічні випробування, випробування методом флуоресцентної води, бульбашковий тест, випробування гелієм. Після масових випадків виявлення дефектів ТОТ у 90-ті роки стало зрозуміло, що традиційні методи контролю є недостатньо ефективними. Тому з 1998 року на українських АЕС почав впроваджуватися вихрострумовий контроль (ВТК) металу ТОТ ПГ, який широко застосовувався на західних атомних станціях. ВТК дозволяє виявляти дефекти ТОТ з урахуванням їх розмірів. Це набагато краще, ніж випробування на протікання, оскільки при ВТК ненаскрізні дефекти, які потенційно можуть призвести до течій, можуть бути виявлені та заглушені заздалегідь. Об’єкт дослідження – теплообмінні трубки парогенераторів АЕС. Предмет дослідження – алгоритм глушіння теплообмінних трубок парогенераторів АЕС. Мета і задачі досліджень. Метою роботи є розроблення методу прогнозування глушіння теплообмінних трубок парогенераторів АЕС. Для досягнення поставленої мети необхідно було виконати такі завдання: - провести аналіз методу прогнозування пошкоджень теплообмінних труб парогенератора; - провести аналіз системи теплотехнічного контролю ІІ-го контуру АЕС з ВВЕР-1000; - розробка методик прогнозування пошкоджень теплообмінних трубок парогенератора. В дaній мaгістерській квaліфікaційній роботі розглянуто метод прогнозування глушіння ТОТ на основі аналізу хімічного складу води, що надходить у парогенератор, розроблена програма розрахунку залишкового ресурсу парогенератора на основі даних з глушіння ТОТ. Розглянуто алгоритм прогнозування глушення теплообмінних трубок парогенераторів. Розроблено програму, призначену для прогнозування кількості заглушених ТОТ, та пошкоджень на глибину. Програма може бути рекомендована для впровадження робочих місць операторів АЕС. Як випливає з проведених розрахунків з прогнозування кількості пошкоджених (заглушених) ТОТ ПГ чим менше значення параметра b і чим більше значення параметра ?г, тим більш працездатні теплообмінні трубки. Таким чином, параметри Вейбулла b і ?г можна розглядати як непрямі критерії стану ТОТ ПГ. Орієнтовно для b< 1,5 та ?г> 200 очікується задовільні результати по прогнозованим значенням заглушених ТОТ ПГ. Як видно з даних для АЕС параметри b і ?г є незадовільними. Режим роботи не є оптимальним для парогенератора. При отриманих параметрах розподілу можна зробити розрахунок залишкового ресурсу для парогенераторів (кількість заглушених трубок дорівнює кількості ТОТ, відведених під технологічний захист). Для старих блоків АЕС цей термін становить 37 років, тобто 2008-го. Ширина довірчого коридору на прогноз передбачається від 19 до 55 штук для прогнозу по глушенню трубок, від 32 до 267 для прогнозу на глибину дефектів. Похибка розрахунку становить від 0,00 до 9,35%. Показано, що головним шляхом подальшого підвищення економічної ефективності АЕС є зниження річних витрат виробництва за рахунок поліпшення використання ядерного палива. Однак, завдяки специфіці АЕС, всі заходи, пов’язані зі зміною собівартості електроенергії, мало впливають на загальну економічність АЕС. Тому для найбільш ефективного впливу на ТЕП АЕС необхідно, в першу чергу, проводити заходи, спрямовані на зниження експлуатаційних витрат і складової собівартості. В ході виконання роботи була спроектована САУ процесу хімічної очистки води АЕС. Якість обробки води на АЕС тісно пов’язане з безаварійністю, надійністю і економічністю експлуатації обладнання, з безпекою ядерних енергетичних установок. САУ ефективно вирішує поставлені перед нею завдання, за рахунок чого досягається поставлена перед системою мета – підтримка на заданому рівні температури води, pH параметра і витрати води. Розроблено схему автоматичного управління хімічної очистки води, на основі якої були обрані технічні засоби для реалізації сформульованих функцій контролю і управління. Ключові слова: водоохолоджуючі реактори, алгоритм прогнозування, глушіння теплообмінних трубок, пошкоджень на глибину, парогенератори АЕС.