Направляется непосредственно

Институт машиноведения им. А.А. Благонравова АН СССР совместно с ведущими конструкторскими организациями более 25 лет осуществляет разработку методов и средств определения напряженно-деформированных и предельных состояний, проводит тензометрические исследования в период пусконаладочных работ и в начальный период эксплуатации головных образцов реакторов ВВЭР и БН в СССР и за рубежом (атомоход "Ленин", первые блоки мощностью 210 4- 1000 МВт на Ново-Воронежской, Запорожской, Белоярской АЭС, АЭС в НРБ, Финляндии).

Для первой группы вопросов наибольшее внимание уделено рассмотрению элементов первого контура ВВЭР: особенностям конструктивных форм, сопряжений, технологии, эксплуатационным механическим и тепловым нагрузкам, которые определяют номинальную и местную напряженность наиболее нагруженных зон корпусов, узлов разъемных соединений, трубопроводов, патрубков. Анализ напряженно-деформированных состояний увязан с достижением предельных состояний по несущей способности и долговечности и соответствующими запасами прочности.

вается при исследовании напряженно-деформированных состояний в условиях сейсмических воздействий, когда становится необходимым рассмотрение во взаимодействии всех элементов первого контура и отдельных зон наиболее нагруженных элементов.

ных режимах работы, накопление радиационных и коррозионных повреждений, значительная общая и местная напряженность в зонах соединения разнородных материалов, возможные импульсные и сейсмические перегрузки потребовали от исследователей, конструкторов и технологов выполнения значительной программы работ по анализу напряженно-деформированных состояний и прочности атомных реакторов. Итогом исследовательских и конструкторских работ, выполненных в СССР и США, явилась разработка норм расчета на прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов энергетических и исследовательских ядерных энергетических установок [1,2].

Развитие и усовершенствование ВВЭР сопровождаются расширением диапазона и увеличением максимальных температур теплоносителя, увеличением мощности одного блока и связанным с ним увеличением абсолютных размеров, усложнением конструктивных форм, расширением круга применяемых материалов. Это требует значительных усилий соответствующих институтов, конструкторских и технологических бюро в области разработки методов расчетного и экспериментального исследования напряженно-деформированных состояний, прочности и долговечности несущих элементов реакторов.

Указанные выше факторы и особенности конструктивных форм и условий эксплуатации атомных реакторов не получали ранее отражения в расчетах напряженно-деформированных состояний и прочности конструкций традиционного машиностроения, в том числе и теплового энергетического машиностроения. Вместе с тем при проектировании и расчетах на прочность в конце 50-х - начале 60-х годов первых атомных энергетических установок [1, 2] с ВВЭР были широко использованы методы расчетов и нормы прочности, применявшиеся тогда для котлострое-ния [3,4].

К числу эффективных методов анализа напряженно-деформированных состояний в элементах реакторов относятся численные методы - метод конечных элементов (МКЭ) и вариационно-разностный метод (ВРМ), метод граничных интегральных уравнений ( ГИУ), получившие значительное развитие в последнее десятилетие благодаря их повышенной универсальности и появлению ЭВМ с большими быстродействием и памятью. Конечно-разностный метод получил применение при определении термоупругих напряжений в зонах патрубков реакторов водо-водяного типа [10, 12].

Методы МКЭ и ВРМ были применены не только для изучения упругих напряжений, деформаций и перемещений, но и для анализа кинетики напряженно-деформированных состояний в упругопластической области как при сопоставимых упругих и пластических деформациях, так и при больших пластических деформациях, приводящих к изменению геометрических форм.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННЫХ СОСТОЯНИЙ

Как правило, методы определения напряженно-деформированных состояний не нормируются и на стадии проектирования могут быть использованы те из них, которые дают приемлемую точность в сочетании с ограничениями по объему и времени расчетов.

Сложность расчетного определения напряженно-деформированных состояний элементов ВВЭР, как отмечалось выше (см. § 1, гл. 2 и гл. 3), состоит в том, что в них реализуются пространственная схема передачи усилий, трехмерные поля напряжений, затрудняющие формулировку граничных условий. Ниже излагается расчетное определение напряжений и перемещений в зонах корпусных конструкций по исходным данным, получаемым на границе этих зон с помощью экспериментальных методов, но в силу ряда обстоятельств недостаточных для постановки и решения обычных краевых задач. Возникающие при этом задачи представляют собой так называемые обратные задачи, в которых неизвестные величины определяются (восстанавливаются) по их проявлению, отклику в доступной для прямых измерений области. Эти задачи, как правило, являются некорректно поставленными и требуют при своем решении применения специальных методов. В связи с этим методы решения таких задач во многих случаях могут существенным образом зависеть от точности получаемой экспериментальной информации и методов ее обработки.

ля, обогреваемого паром из линии, идущей на промежуточный перегреватель, направляется непосредственно в котельн/ю установку, то tn B (соответственно АП ) известна и при данном числе регенеративных подогревателей может быть установлено одно расположение отборов, обеспечивающее оптимальную тепловую экономичность. Если в части турбины до выхода потока из ЧВД имеется от?ор на регенеративный подогреватель, то от его расположения зависит распределение подогревателей, находящихся за промежуточным перегревателем.

ный теплофикационный пучок ТК. В зимний период через этот пучок пропускается сетевая вода или добавочная вода, направляемая затем в тепловую сеть для компенсации утечек. Когда через ТК проходит сетевая вода, она нагревается в нем на несколько градусов и затем поступает в сетевые подогреватели. Когда через ТК п роходит добавочная вода, сетевая вода из магистрали направляется непосредственно в сетевые подогреватели. После сетевых подогревателей установлен пиковый водогрейный котел ПВК, однако ПВК включается лишь тогда, когда количество отбираемого из отборов пара недостаточно для покрытия всей тепловой нагрузки. При включенном теплофикационном пучке конденсатора техническая вода к конденсатору не подводится и теплофикационная установка работает без потерь в холодном источнике. Вакуум при этом, конечно, понижается.

На АЭС наряду с потерями рабочей среды в.пароьых трубопроводах, линиях основного конденсата и питательной воды имеются потери в циркуляционных контурах (см. 6.24). Все этк потери подразделяют на постоянные и периодические. Постоянными являются организованные протечки через сальники главных запорных вдвижек, уплотнений главного циркуляционного насоса (ГЦН) и уточки через арматуру. Они направляются в бак загрязненного конденсата (БКЗ) и после очистки на ионитовых фильтрах (ИОФ) и деаэрации возвращаются в контур. Постоянными потерями являются также продувки из контуров. Они обычно также очищаются на ИОФ и полностью возвращаются в контур (см. 7.6 и 7.8). Неорганизованные периодические протечки (обмывочные воды, протечки насосов системы управления и защиты, баков биологической защиты и др.) собираются в системе очистки трапных вод (ТВ) и направляются на испарител!ные (выпарные) установки. Концентрат из этих установок (кубовый остаток) отводят в хранилище жидких отходов (ХЖО), а конденсат пар а на двухконтур-ных АЭС после деаэрации и дополнит'льной очистки на ИОФ направляется в баки чистого конденсата (БЧК); на АЭС с реакторами типа РБМК конденсат выпарных установок (испарителей) направляется непосредственно в барабан-сепаратор.

Форсированное движение масла особенно эффективно увеличивает теплоотдачу, если поступающее из охладителя масло специальными устройствами направляется непосредственно к обмоткам и

бы на входе и выходе охлаждающего воздуха не было препятствий. В этом смысле более удачным является размещение охладителей по 9-6,о по сравнению с 9-6, б. При циркуляционном охлаждении предпочтительным является направленное движение масла внутри бака, когда масло из охладителей при помощи специальных перегородок направляется непосредственно в охлаждающие каналы обмоток и магнитной системы.

Форсированное движение масла особенно эффективно увеличивает теплоотдачу, если поступающее из охладителя масло специальными устройствами направляется непосредственно к обмоткам и магнитной системе. При мощностях 80000—100000 кВ-А и более используются компактные охладители, собираемые из сребренных труб, рассчитанные на теплоотдачу от 50 до 200 кВт с каждого охладителя и продуваемые в горизонтальном направлении мощными вентиляторами (см. 1.2). Применяется также охлаждение масла в водяных охладителях.

соблюдать достаточные расстояния (шаг) между трубами или волнами, не допускать закрытия входа и выхода воздуха внизу и вверху радиаторов. При охлаждении с принудительным движением масла внутри охладителей следует размещать охладители так, чтобы на входе и выходе охлаждающего воздуха не было препятствий. В этом смысле более удачным является размещение охладителей по 9.8, а по сравнению с 9.8, б. При циркуляционном охлаждении предпочтительным является направленное движение масла внутри бака, когда масло из охладителей при помощи специальных перегородок направляется непосредственно в охлаждающие каналы обмоток и магнитной системы.

Индивидуальные пылесистемы связаны непосредственно с котлом по сушильному агенту и готовой пыли. Они делятся на схемы с прямым вдуванием (пыль из мельниц направляется непосредственно в топку) и с промежуточным бункером (большая часть пыли (85—90 %) собирается в промежуточной емкости — бункере пыли).

При рН осветленной воды 10 и выше не допускается смешение ее с технической подпиточной водой. В этом случае подпиточная вода направляется непосредственно в золоотвал или рассредоточено по времени вводится в приемный бункер багерных

Опыт проектирования и эксплуатации АЭС показал, что самые высокие параметры пара на входе в турбину (pj ^ 10 МПа и ^ до 500—550 °С) реализуются в одноконтурной схеме с кипящими реакторами (водой и графитом в качестве замедлителя). Водяной пар, выполняющий роль одновременно теплоносителя реактора и рабочего тела турбины, перегревается в твэлах и затем направляется непосредственно в турбину.

Индивидуальные пылесистемы связаны непосредственно с котлом по сушильному агенту и готовой пыли. Они делятся на схемы с прямым вдуванием (пыль из мельниц направляется непосредственно в топку) и с промежуточным бункером (большая часть пыли (85—90 %) собирается в промежуточной емкости — бункере пыли).

При рН осветленной воды 10 и выше не допускается смешение ее с технической подпиточной водой. В этом случае подпиточная вода направляется непосредственно в золоотвал или рассредоточено по времени вводится в приемный бункер багерных насосов.