Отзыв ведущей организации (Расчетно-экспериментальные методы исследования технологических напряжений и деформаций в неразъемных трубных соединениях энергоустановок)

ОТЗЫВ Ведущей организации — ЛО ОКЬ «ГИДРОИРЕСС» на диссертационную работу Кондратенко Леонида Анатольевича «Расчетно-зкспериментальныс методы исследОвания технОлОгических напряжений и дефОрмациЙ В неразьемных„трубных соединениях энергоустановок»„представленную на соискание ученОЙ степени доктора 'технических наук по специальности 01.02.06 — «Динамика„прочность машин приборов и ащгаратуры» Диссертация Кондратенко Леонида Анатольевича «Расчетнозкспериментальные метОды исследОВания технолОгических напряжениЙ и деформаций в неразъемных трубнь~х соединениях знергоустановок» ПОсВящена решению крупнОЙ научно-технической проблемы, имеющей Важное хозяйственнОС значение для атомнОго знергомашпностроения, заключающейся в разрабо~ке н в~едрени~ расчетно-зкспериментальных методов определения технологических напряжений и деформаций и применении на практике разработанной методологии исследований нестационарных профилегибочных процессов при изготовлении неразьемных трубных с~еди~ениЙ.

Рещение данной проолемы позв~ляе~ гтроизводить перспективное теплоооменное ооорудование повьппенной надежности для АЭС, обеспечить требуемые показатели прочности, герметичности, коррозионной стойкости, снизить импортозависимость оборудования и инструментов при изготовлении. Актуальность рабозы. Нарушения целостности коллекторов первого контура парогенераторов АЭС с ВВЭР-1ООО в ЗО-ых годах прошлого века, приведшие к з!гачительным экономическим потерям„а также многочисленные случаи разгерметизации в теплообменных трубах в области крепления к трубной доске парогенераторов Р%К снижающие также ресурс, Явля!ОтсЯ ПРимеРОм важности Во!!Росов РазРезботки Технологий КРепления теплообменных труб в трубных решетках, в том числе на основе механики деформируемого твердого тела. Исследование факторов и процессов изготовления и эксплуатации, влияю!цих на герметичность соединения труб И ТрубНЫХ РЕШЕТОК яВЛВЕТСя ВажНЫМ ВКЛсЗЛОМ В ПОНИМВНИИ Причин, КоторЫЕ могут п1зивести к разрушению коллекторов, с ОЛНОЙ стороны, и Обеспечивак)т повьшгение качества и, следовательно.

ресурса неразъемного соединен~~ с другой. В этой с~~з~ тема д~с~~р~ац~и ~р~д~~а~~яется в~с~ма актуальной, так как посвящена комплексному исследованию неразъемных соединений теплообменных труб с трубными ре!летками и коллекторами, с рассмотрением различных способ~~ вальцевания. Диссертация офОрмлена В виде двух тОмОВ, оснОВИОе сОдержание КОТОРОЙ приводится в первом томе на 275 страницах, Вклк)чающих введение, семь глав и список литературы. Второй том объемом 106 страниц состоит из приложений: те~нология зкс!!е1зимег!тов и экспериментальное оборудование, ВЫЧИСе!ИГЕвЛ~ НЫХ Про!раММ для ЦЭВМ ОриснтирОВОЧНЫЕа раеа!ЕП! трудоемкости Операций, акты внедрения полученных резуз!ьтатов.

В Оба тома Включены 16 таолиц и 105 рисУнкОВ. Основное сове ж~аи абоеы. Во вваиснии обоснпвываеееа актуальность темы диссертационной работ~, Осуществляется постановка целей, формулируются положения, выносимые на защиту„их научная НОВИЗНа И ДОСТОВЕРНОСТЬе ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПРВКТИЧЕСКВЯ Зиа"!ИМОСТЬ, ПРИВОДЯТСЯ сведениЯ 0 Внедрении РезУ3!ьтатОвв ОчеРчиваетсЯ личный Вклад ВВтора В дос!Нжения и разул! таты /1ант! ся сведения об апрорации рабо! ! и публикациях.

конструкции деталеи и соединении труп с труоными решетками~коллекторами. Анализ литературных источников представлен изложением истории развития роликовой и иных способов вальцовки в нашей стране, д~н~ы~, ~~жащ~х в их о~нове, обзором методов и результатов исследований напряженно-деформированного состояния узла соединения трубы с трубной решеткой, а также критериев оценки качества соединений.

На этой основе выбираются главные направления исследований. ахар~лава оонарнит авва~ив наханичаахих авоиатв и оататочннх напряжений теплообменных труб в состоянии поставки. Следует особо отметить оригинальную постановку и решение задачи об изгибе профиля трубы при воздействии на ее внутреннюю поверхность роликов и задачи о взаимодействии наружной поверхности трубки со стенкой отверстия трубной решетки. Полученные результаты важны для понимания процесса роликового вальцевания и, соответственно, для оптимизации инструмента и режима.

приводятся различные схемы роликовой вальцовки, области их применения и имеющиеся ~ед~~~а~к~. Сформулированы и обсуждаются три критерия вальцевания, соблюдение которых позволяет получить качественное соединение. Предложен метод оценки работоспособности рабочих органов вальцовочного инструмента, который продемонстрирован расчетом, результаты которого подтверждены экспериментом, Четве тая глава посвящена анализу напряжений в трубной решетке. С использованием балочной модели деформирования перемычки между отверстиями определяются напряжения в ней. Арочная модель используется для анализа напряжений в «охватывающей трубу втулке», часто используемой в экспериментах в качестве однотрубных образцов.

Утверждается, что в настоящее время затруднительно аналитически оценить величину окончательного контактного напряжения в узле крепления трубы в отверстии. Показано, что роликовое вальцевание обеспечивает более качественное изготовление теплообменников по сравнению с гидрораздачей труб, поскольку в первом случае напряжения в деталях ниже. В пятой главе дается обзор экспериментальных исследований различных особенностей технологии роликового вальцевания, выполненных с участием автора диссертации. Они обосновывают выбор механических свойств материалов труб и трубных решеток.

Выявлена избыточность требований ОСТ 26-02-1015-82 к соотношению пределов текучести материалов трубы и трубной решетки при роликовом вальцевании. Изучено изменение свойств теплообменных труб в процессе роликового вальцевания. Выявлены колебательные явления, влияющие на стойкость деталей вальцовочного инструмента и качество узла крепления труб, требующие специальных исследований, которые представлены в следующих разделах диссертации и отнес~те~ к трубам наружным диаметром 16 мм из сталей различных структурных классов. рабочие органы роликовой вальцовки, необходимость изучения которой обусловлена переменностью момента сопротивления.

Выведены управления движения, учитывающие влияние различных элементов системы, построены переходные и частотные характеристики, определяющие условия работы и ресурс инструмента, а также качество и прочность узлов крепления труб. из~~женны~ в предыдущих глав~~ результатах исследований и позволяющая при разработке новы~ конструкций и технологий изготовлени~ выполненять комплексные исследования.

Сформулированные рекомендации гарантируют качественное и технологичное изгото~л~ние узлов креплен~я теплообменных Предложен способ крепления труб с коллектором парогенератора для АЗС, защищенный патентом и включающий ряд последовательных. этапов. Дается описание достоинств и недостатков различных способов вальцевания, используемого оборудования и инструмента, определяющих ресурс, безопасность, производительность работ, качество, импортонезависнмость. Во втором томе приведены приложения, содержащие описание ~~~Ч~~~~~Н~О~~ И зарубежиого ~боруд~ааин~ И ИНСтРУМЕНтоаз МстОДЫ, технологии и оборудование для экспериментов, разработанные автором программ в~~и~л~ний, акты внедрения ~~лученных результатов, Наууназ ~зовзззнв результатов дазогьз. следует признать справедливым п~р~~~н~ д~~тижениЙ и нау~н~Й но~и~вы п~лу~~нны~ р~зульт~т~~ р~б~~~, представленныЙ в диссертации. Особо Следуе~ отметить следующее: - дано теоретическое обоснование закономерностей деформирования теплоооменных тРУб в ~~ер~ц~~~ закРепленилз Определены услови~ перехода их в пластическое состояние и получены новые математические модели напряженно-деформированного состояния неразъемного соединения «труба- трубная доскав с учетом особенностей сложного силового взаимодействия профилегибочных процессов; - разработана механика роликовоЙ вальцовки, получены уравнения кинематики, силовых взаимодействиЙ и динамики работы, выявлено геометрическое про~кал~зы~~ние роликов относит~льно трубы, ведущее к относительно высокочастотным колебаниям момента сопротивления; - разработан новыЙ аналнтическиЙ метод определения остаточных напряжений, дана количественная оценка напряженного состояния в окрестных узлах крепления теплообменных труб при роликовом вальцевании и гидравлической раздаче; впервые проведены экспериментальные исследования динамики роликового вал ьцеванил и установлены закономерности для силовых факторов в работе вальцовок при закреплении труб в отверстняхз получены экспериментальные зависимости окружных остаточных напряжений в трубах до и после вальцевания с использованием оригинальных методик и стендов; получены патенты и внедрены в производство новые способы закрепления теплообменных труб, устройство для настройки вальцовочных машин, разработаны и запатентованы новые стенды для исследований, вальцовочные машины, позволяющие реализовывать перспективные конструкции узлов крепления (с биметаллическими, толстостенными и другими трубами), повысить стабильность требуемого качества изготовления, ресурс, надежность и безопасность АЭУ, обеспечить импортОнезависимость, а также улучшить условия труда.