Диссертация (Расчетно-экспериментальный анализ влияния термосиловых воздействий на повреждение узла приварки коллектора теплоносителя к корпусу парогенератора ПГВ-1000М), страница 14

2.13). При непрерывном УЗконтроле очень важно поддерживать надежный акустический контакт между объектомконтроля и измерительным датчиком, в противном случае ультразвуковые волны будутиспытывать сильное отражение от границы раздела. Для обеспечения акустического контактамежду волноводом и СС №111, а также между УЗ преобразователями и волноводомиспользуются акустические ванны, в которых содержится контактная жидкость. Дополнительнов конструкции имеется компенсационный бак с запасом контактной жидкости объемом 2 литра.Это сделано для возможности обеспечения требуемого уровня жидкости в акустической ванневолновода, что актуально в условиях неизбежного выгорания жидкости при длительнойэксплуатации.1 – акустическая ванна для прямого УЗ преобразователя с углом ввода 00; 2 – СС №111;3 – акустическая ванна для волновода; 4 – акустический волновод; 5 – элементы крепежаволновода; 6 – акустическая ванна для наклонного УЗ преобразователя с углом ввода 450;7 – наклонный УЗ преобразовательРис.

2.13 – Общий вид измерительной части подсистемынепрерывного УЗ контроля СС №111Измерительная часть подсистемы непрерывного АЭ контроля СС №111 состоит измногоканальных микропроцессорных измерительных АЭ модулей и шестнадцати АЭ датчиковс предусилителями, размещаемых по периметру СС №111 по треугольной локационной схеме.Крепление АЭ датчиков к поверхности СС №111 осуществляется при помощи специальносконструированной оснастки (рис. 2.14).731 – АЭ датчик; 2 – элементы крепежа; 3 – СС №111Рис. 2.14 – Общий вид АЭ датчиков и специальной оснастки в зоне контроля СС №111С учетом многофункциональности задач, выполняемых СНКТС СС №111 ПГВ-1000М, припроектировании электронных блоков системы выбиралась максимально простая и надежнаяаппаратная платформа, позволяющая унифицировать применяемые измерительные модули иоблегчить их монтаж в единый измерительно-вычислительный комплекс.

Это выполнено сцелью повышения надежности, улучшения характеристик живучести и отказоустойчивостисистемы. В качестве примера на рис. 2.15 представлен общий вид электронных блоков СНКТС.Многоканальные измерительные модулиБлок хранения и передачи данныхРис. 2.15 – Общий вид электронных блоков СНКТС СС №111 ПГВ-1000М74Архитектура СНКТС СС №111 ПГВ-1000М и принципы организации обмена даннымипроиллюстрированы на рис.

2.16. Блок сбора данных непрерывного контроля техническогосостояния СС №111 интегрально состоит из микропроцессорных электронных модулей,предназначенных для измерения деформаций, температур, перемещений, сигналов АЭ, а такжемногоканального УЗ дефектоскопа, предназначенного для регистрации УЗ сигналов отконтролируемой несплошности при помощи наклонного УЗ преобразователя и донных эхосигналов при помощи прямого УЗ преобразователя. Блок сбора данных, соединенныйкабельными линиями с измерительными датчиками, осуществляет прием и предварительнуюобработку данных измерений со всех контрольных датчиков. Блок хранения и передачиданных,представляющийсобойподключеннымвспомогательнымрезервированияданных,апромышленныйоборудованием,такжевысокопроизводительныйосуществляетдистанционногоуправленияфункциисерверсхраненияисистемойконтроля.Измерительная аппаратура (блок сбора данных) размещается непосредственно в гермозоневблизи контролируемого ПГ.

Блок хранения и передачи данных размещается в обслуживаемойзоне и соединяется с блоком сбора данных через гермопроходку при помощи сетевого кабеля.Рис. 2.16 – Архитектура СНКТС СС №111 и принципы организации обмена данными75Контроль СС №111 ПГВ-1000М осуществляется непрерывно, в режиме реальноговремени в течение всей топливной кампании энергоблока. Все данные контроля записываются вавтоматическом режиме и дистанционно по сети Интернет передаются в удаленныйаналитический центр для обработки и детального анализа. Операции по дистанционномууправлениюСНКТССС №111,включаяконтрольпараметровокружающейсреды,периодическую проверку работоспособности подсистем и их измерительных каналов, а такжесбор, хранение и передачу данных, осуществляются при помощи специализированногопрограммного обеспечения.Отличительная особенность работы СНКТС СС №111 заключается в том, что данные,собираемые системой в различных режимах эксплуатации энергоблока, подвергаютсякомплексному анализу и сопоставляются по времени с проводимыми на энергоблокетехнологическими операциями и реализуемыми эксплуатационными режимами с цельюустановления условий, при которых происходит образование и рост дефектов в СС №111 впроцессе эксплуатации.Следует отметить, что перед монтажом на ПГ энергоблока № 5 Нововоронежской АЭСбыли выполнены работы по сбору, наладке и тестированию всех компонентов системы влабораторных условиях.

В течение 1 месяца осуществлялась опытная эксплуатация СНКТС СС№111 в непрерывном режиме, в ходе которой выполнялся контроль работоспособности всехкомпонентов системы, анализ качества записываемых данных, проверка функциональныххарактеристиксистемыитестированиеспециализированныхпрограммныхсредствотображения, обработки и анализа данных. Испытания выполнялись на полномасштабномстенде, который максимально точно повторяет геометрические особенности зоны контроляСС №111 и включает натурный сегмент узла приварки коллектора теплоносителя к патрубкуПГ, вырезанный из демонтированного ПГ (см. рис. 2.17).Рис. 2.17 – Лабораторные испытания СНКТС СС №111 на полномасштабном стенде762.3.

Выводы по главе 21. Процедура непрерывного контроля технического состояния СС №111 ПГВ-1000М втечение всей топливной кампании РУ основана на расчетно-экспериментальной оценкедействующих термосиловых нагрузок и непрерывном неразрушающем контроле целостностиметалла. При разработке процедуры использована методология многопараметрическогорасчетно-экспериментального мониторинга критических зон ответственного оборудованияАЭС.2. По результатам комплекса проведенных расчетно-экспериментальных исследований ипроектно-конструкторских изысканий были выполнены работы по разработке и практическойапробации технологий непрерывного ультразвукового и акустико-эмиссионного контроляцелостности СС №111 ПГВ-1000М.

Применение двух разнотипных и взаимодополняющихподсистем контроля целостности металла позволяет осуществлять сбор и комплексный анализданных о кинетике образования и развития эксплуатационных дефектов в СС №111 в течениевсей топливной кампании РУ.3. Предложенныепринципыорганизацииработпонепрерывномуконтролютехнического состояния СС №111 ПГВ-1000М дают уникальную возможность установлениявзаимосвязи между результатами контроля целостности металла СС №111 и фактическойтермосиловой нагруженностью рассматриваемой зоны в различных режимах эксплуатацииэнергоблока.

Именно с помощью этих данных могут быть установлены причинно-следственныесвязи зависимости роста повреждаемости СС №111 от режимов эксплуатации и спецификиработы технологических систем энергоблока.4. Наоснованиипринятыхтехнологическихиметодическихрешенийбыласпроектирована и изготовлена система непрерывного контроля технического состояния СС№111 ПГВ-1000М, предназначенная для контроля фактической термосиловой нагруженности ицелостности металла СС №111 в течение всей топливной кампании РУ. В 2011 г. даннаясистема была смонтирована на 5ПГ-4 энергоблока № 5 Нововоронежской АЭС, введена вопытную эксплуатацию и продолжает успешно работать по настоящее время с выполнениемвсех заданных функций.

В 2011÷2013 г. получен положительный опыт эксплуатации СНКТССС №111 5ПГ-4 и подтверждена эффективность ее работы. На основании этого в 2013 г. быловыполнено оснащение аналогичными системами непрерывного контроля техническогосостояния СС №111 5ПГ-1,2,3 энергоблока № 5 Нововоронежской АЭС.773. РезультатыконтролятехническогосостоянияСС№111ПГэнергоблока № 5 Нововоронежской АЭС с использованием СНКТС3.1. Результаты контроля термосиловой нагруженности СС №111На начальном этапе работ были выполнены предварительные расчеты на прочностьциркуляционной петли первого контура энергоблока № 5 Нововоронежской АЭС дляопределения необходимого и достаточного числа контрольных датчиков, их типов, а такженаиболее показательных мест установки в зоне СС №111 ПГВ-1000М.

С целью верификациирасчетной модели и получения исходных экспериментальных данных для расчетного анализаНДС были использованы следующие измерительные датчики, включенные в составподсистемы контроля термо-деформационной нагруженности:− термопары в количестве 18 шт., установленные на наружной поверхности СС №111-1,«горячей» и «холодной» нитках ГЦТ, патрубках Ду 20 продувки «кармана» горячегоколлектора ПГ, патрубке Ду 80 продувки днища ПГ, патрубке Ду 1200 и корпусе ПГ;− высокотемпературныеодноосевыетензорезисторывколичестве24шт.,скомпонованные в 4 трехосевые розетки и 6 двухосевые розетки и установленные нанаружной поверхности СС №111-1 и ГЦТ в контрольных местах.− датчики перемещений резистивного типа в количестве 8 шт., установленные наследующих элементах циркуляционной петли первого контура: «горячая» опора ПГ (2датчика); «холодная» опора ПГ (2 датчика); «горячая» нитка петли ГЦТ (4 датчика).Схема установки термопар и тензодатчиков в контрольных зонах СС №111-1 и ГЦТ собозначением мест установки и привязкой координат по периметру сварного шва и по осям«горячего» коллектора ПГ приведена на рис.

3.1, 3.2. Начало отсчета координат по периметруСС №111-1 соответствует положению патрубка продувки Ду 20 «кармана» «горячего»коллектора ПГ (ось IV), отсчет координат ведется в направлении длинной образующейпатрубка ПГ (ось III).Схема установки датчиков перемещений (№ 300, 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307) спривязкой к объектам контроля перемещений и выбранным осям координат представлена нарис.