Системный анализ термомеханического нагружения оборудования РУ
Автор: Константин Александрович Лонин
Организация: АО "ОКБМ Африкантов"
Оборудование современных реакторных установок (РУ) эксплуатируются в условиях сложного сочетания термомеханических воздействий. Переменные температурные поля, внутреннее давление, вибрации, циклические режимы формируют термомеханическое нагружение, определяющее прочность и ресурс оборудования.
Основными объектами анализа являются корпуса и элементы реакторов, электронасосы, приводы системы управления и защиты и т.д. Наиболее опасными факторами считаются температурные градиенты, вызывающие большие напряжения, а также циклические нагрузки, приводящие к накоплению усталостных повреждений материала.
Системный анализ термомеханического нагружения (рис.1) на этапах проектирования включает:
- анализ эксплуатационных и аварийных режимов;
- разработка 2D и 3D цифровых моделей оборудования;
- получение гарантированных физико-механических свойств материалов при рабочих температурах;
- адаптация программного обеспечения;
- расчетное моделирование температурных и напряженно-деформированных состояний;
- разработка технологии численного моделирования;
- анализ прочности и подтверждение ресурсных характеристик;
- анализ нормативной базы.
Использование численного моделирования с использованием результатов экспериментальных работ на отдельном оборудовании позволяет учитывать нагрузки приходящие на оборудование без проведения дорогостоящих натурных испытаний.
Анализ термомеханического нагружения позволяет своевременно выявлять наиболее опасные режимы эксплуатации и тем самым повысить надежность и безопасность оборудования РУ.
Системный подход к анализу прочности конструкций от различных факторов нагружения дает возможность учитывать и прогнозировать изменение технического состояния оборудования в течение всего срока его эксплуатации и подтвердить возможность его продления.
