Отзывы научных руководителей (Расчетно-экспериментальные методы исследования технологических напряжений и деформаций в неразъемных трубных соединениях энергоустановок)

Отзыв научного консультанта о диссертанте Кондратенко Леонида Анатольевича и его диссертации на тему «Расчетно-экспериментальные методы исследования технологических напряжений и деформаций в неразъемных трубных соединениях энергоустановок», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности О! .02.0б — Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры Кондратенко Леонид Анатольевич многие годы работая на предприятиях атомного машиностроения, продолжил свое обучение в докторантуре на кафедре 906 «Машиноведение и детали машин» ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт ~национальный исследовательский университет)». В ходе работы над диссертацией Кондратенко Л.А.

показал глубокие знания в области динамики, прочности машин, приборов и аппаратуры, отличное владение математическим аппаратом и вычислительной техники. В 1978 г. Кондратенко Л.А. защитил кандидатскую диссертацию в Московском высшем техническом училище им. Н.Э. Баумана по специальности 05.02.03 «Системы привода». Свою диссертационную работу соискатель посвятил проблемам создания прочных неразъемных трубных соединений атомных энергетических установок, обобщив многолетний опыт работы.

Актуальность темы обусловлена выполнением поставленных Правительством РФ задач по созданию современных теплоэнергетических агрегатов, генерирующих большие мощности. Такие задачи требуют новых конкурентоспособных конструкторских и технологических решений на основе научного подхода в реализации проч постной надежности и эксплуатационной безопасности энергетических агрегатов. Одной из сложнейших и ответственных технологических операций изготовления трубных пучков теплообменных аппаратов является крепление труб в трубных решетках (досках, коллекторах). Профилегибочные процессы роликового вальцевания и гидравлической раздачи в создании неразъемного соединения сопровождаются сложным нагружением, приводящим к упругопластическому деформированию трубы, неравномерной деформацией металла в зоне контакта, концентрацией технологических напряжений в окрестностях соединения, высокоградиентным напряженным состоянием узла крепления. Существующие на настоящий момент расчетные методики напряженно-деформированного состояния (НДС) основаны на приближенных допущениях без учета динамических явлений профилегибочных процессов и влияния инструментально-технологического комплекса на прочность и качество получаемых неразъемных соединений.

Отсутствует единая концепция оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) и качественных показателей узлов крепления труб с учетом выбора рациональных технологий закрепления и применения производственного оборудования. Исследование технологических напряжений и деформаций в деталях узлов крепления труб является актуальной проблемой обеспечения ресурса, надежности и безопасности оборудования атомных энергоустановок.

Решение отмеченных задач невозможно без разработки теоретических и экспериментальных методов исследования остаточных напряжений и деформаций, изучения вопросов механики, кинематики и динамики инструментально-технологического комплекса, играющих существенную роль в обеспечении качественных характеристик (прочности, деформативности, герметичности) неразъемных трубных соединений.

Поэтому, исследования такого характера не только важны с общетеоретической или методологической точек зрения, но и актуальны при разработке научно-технических основ по созданию новых конструкций теплоносителей с использованием перспективных материалов и трубных конструкций ряда форм (биметаллических труб, прямоугольных сечений и пр.), способных существенно повысить удельную мощность агрегатов. Разработанные математические модели и решенные в диссертации задачи являются оригинальными, имеют научную новизну и большую значимость для современного атомного машиностроения.

Новые результаты, полученные в диссертационной работе: теоретически обоснованы закономерности деформирования теплообменных труб в операциях закрепления, определены условия перехода их в пластическое состояние и получены новые математические модели напряженно-деформированного состояния неразъемного соединения «труба — трубная доска» с учетом особенностей сложного силового взаимодействия профилегибочных процессов.

разработаны и получены расчетные формулы определения технологических напряжений и деформаций при роликовом вальцевании, установлен критерий оценки степени прилегания трубы к стенке отверстия, и впервые доказано отсутствие пластических деформаций в трубных досках с высокой степенью перфорации и многогнездными креплениями труб; - разработана механика роликовой вальцовки и получены уравнения кинематики, силовых взаимодействий и динамики работы, выявлены особенности роликового вальцевания, ведущие к высокочастотным колебаниям момента сопротивления системы, существенно влияющие на работоспособность инструмента и качественные характеристики неразъемного трубного соединения; теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены критерии вальцевания, выполнение которых обеспечивает требуемые качественные, прочностные и эксплуатационные характеристики узлов крепления труб, повышение надежности тепло обменных аппаратов, импортонезависимости, производительности и улучшения условий труда изготовления и ремонта; - разработаны оригинальные экспериментальные методики и стенды, впервые проведены экспериментальные исследования динамики роликового вальцевания, установлены закономерности силовых факторов, получены экспериментальные зависимости окружных остаточных напряжений в трубах до и после вальцевания; - разработаны основы динамики системы <спривод — рабочие органы роликовой вальцовки» с учетом особенностей функционирования инструментально-технологического комплекса, дающие возможность оценить многофакторное влияние профилегибочного процесса на качество узла крепления теплообменных труб; - разработан новый метод исследования колебаний скоростей движения и напряжений в системе «привод — стержень — исполнительный орган» и выявлены особенности, существенно влияющие на уровни технологических напряжений и деформаций в узлах крепления труб, получены соотношения оценки эксплуатационного ресурса вальцовочного инструмента; с позиции системного подхода разработана методология исследований технологических напряжений и деформаций в неразъемных трубных соединениях с натягом, позволяющая реализовывать инновационные технологии закрепления теплообменных труб с требуемыми качественными параметрами; - разработаны новые технические решения и получены патенты на инновационные способы закрепления труб, стенды исследований, конструкции вальцовочного инструмента и оборудования, позволяющие повысить стабильность требуемого качества изготовления, ресурс, надежность и безопасность АЭУ, обеспечить импортонезависимость, а также улучшить условия труда.

Практическая ценность Результаты исследований диссертационной работы представляют теоретическую и практическую ценность для расчетов остаточных напряжений и деформаций в несущих деталях крепления теплообменных труб, обусловленных профилегибочными процессами, с учетом высокой степени перфораций трубных решеток, многогнездного крепления труб и влияния инструментально-технологического комплекса. Разработанные расчетно-экспериментальные методы исследования и полученные результаты направлены на повышение стабильности требуемого качества изготовления неразъемных трубных соединений, ресурс, надежность и безопасность АЭУ, обеспечение импортонезависимости, а также улучшения условия труда. Результаты исследований диссертационной работы внедрены на ПАО «ЗиОПодольск», филиале ЗАО «АЭМ-технологии» АТОММАШ» при изготовлении изделий АЭС, в числе которых: парогенераторы ПГВ-1000М, ПГВ-1000МКП, подогреватели ПВД-К, ПНД, ПСВ, энергоблоки БН-600, БН- 800, теплообменники СПОТ, конденсаторы, подогреватели, бойлеры Курской АЭС; изделия нефтегазхимии: АВО, теплообменники проекта Сахалин-2, регенераторы РВП-3600, теплообменники «ГашеЬ>, подогреватели «РЬЕХТУ» и др, что подтверждено актом внедрения.

Результаты теоретических исследований могут быть использованы в нефтехимической, судостроительной и других отраслях отечественной экономики. Личное участие автора Результаты исследований и разработок являются итогом многолетней работы автора, как старшего научного сотрудника ВНИИБТ, начальника бюро, ведущего технолога отдела главного технолога ОАО «Машиностроительный ' завод «ЗиО-Подольск», доцента Московского государственного машиностроительного университета ~МАМИ) и старшего научного сотрудника ГНЦ НПО «ЦНИИ'ГМАШ» и докторанта Московского авиационного института (национального исследовательского университета) Кондратенко Л.А. провел обобщение и анализ отечественных и зарубежных исследований по основным вопросам прочности конструкций трубных соединений с натягом. Автор принимал непосредственное участие в постановке и проведении экспериментальных исследований по теме диссертации, разработал математические модели и теоретические положения, разработал программы расчета НДС узлов крепления труб теплообменных секций АЭУ, выполнил анализ проведенных исследований.

Он принимал непосредственное участие в разработке ряда запатентованных конструкций инструментов и установок, способов изготовления теплообменных аппаратов, а также применяемых в производстве технологических указаний и инструкций, экспериментальных методик и оборудования, в проведении экспериментальных исследований для выработки технических решений в операциях закрепления теплообменных труб.