УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДУ КОНТРОЛЮ ОБОЛОНКИ ТЕПЛОВИДІЛЯЮЧОГО ЕЛЕМЕНТУ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ БЕЗПЕКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність - Year 2020, Vol 1, Issue 1
Abstract
Проведено аналіз існуючих методів контролю поверхні матеріалу оболонки тепловиділяючого елементу, який показав, що їх застосування для виявлення поверхневих і внутрішніх дефектів, таких як локальні неоднорідності, мікро- та макропори, різноманітні тріщини, осьова рихлість тощо, відрізняється малою ефективністю і представляє трудомісткий процес, який потребує додаткової обробки поверхні матеріалу оболонки тепловиділяючого елементу. Крім того, досліджені методи контролю поверхні матеріалу оболонки тепловиділяючого елементу дозволяють візуально виявити тільки грубі зовнішні тріщини та великі шлакові включення, дрібні тріщини та неметалеві включення, невидимі під шаром окалини. Для оцінки якості поверхні матеріалу оболонки при її пошкодженні та руйнуванні запропоновано застосування розрахункового апарату, заснованого на методі теорії фракталів. Запропоновано використовувати фрактальні властивості структури матеріалу оболонки та кількісну фрактальну величину – фрактальну розмірність, яка дозволяє визначити ступінь заповнення об’єму структури матеріалу оболонки при розгерметизації тепловиділяючого елементу. Розроблена математична модель пошкодження структури матеріалу оболонки тепловиділяючого елементу в залежності від одночасного впливу високої температури і внутрішнього тиску, викликаного накопиченням продуктів поділу ядерного палива між таблеткою ядерного палива і внутрішньої поверхні оболонки тепловиділяючого елементу, з урахуванням фрактальних збільшень геометричних параметрів. Показано, що пошкоджені структури матеріалу оболонки тепловиділяючих елементів залежать від тиску і температури всередині оболонки, а також фрактального збільшення геометричних параметрів, таких як: об’єм і площа поверхні, зовнішній і внутрішній діаметр, висота і площа перетину, довжина оболонки і висота ядерних таблеток, зазор між внутрішньою поверхнею оболонки і ядерним паливом. Визначено критерій оцінки стану цілісності оболонки тепловиділяючого елементу, який залежить від зміни геометричних величин при пошкодженні і руйнуванні структури матеріалу. Надані практичні рекомендації щодо застосування запропонованого методу контролю герметичності оболонки тепловиділяючого елементу для обробки інформації, отриманої з обчислювального модуля системи контролю герметичності оболонки для програмно-технічного комплексу автоматизованої системи управління технічним процесом енергоблоку атомної електростанції, яка дозволяє виявляти розгерметизацію тепловиділяючих елементів на більш ранній стадії, в порівнянні зі штатною методикою.
Authors and Affiliations
Павло Феофанович Буданов, Костянтин Юрійович Бровко, Едуард Анатолійович Хом’як, Олег Андрійович Тимошенко
Keywords
Related Articles
- EP ID EP698673
- DOI 10.20998/2224-0349.2020.01.04
- Views 88
- Downloads 0
Дослідження зарубіжного досвіду боротьби з ожеледно-паморозевими відкладеннями на проводах повітряних лініях електропередачі
Представлено засоби та технології прогнозування і запобігання ожеледно-паморозевих відкладень на проводах повітряних ліній електропередачі в електричних мережах зарубіжних країн. Акцентовано увагу на таких системах, як «...
Використання пристроїв компенсації реактивної потужності при впровадженні розподіленої генерації
В Україні заплановано поступове скорочення вироблення електроенергії на теплових електростанціях за рахунок розбудови відновлюваних джерел електроенергії. Відновлюються малі гідравлічні електростанції, споруджуються соня...
Дослідження перспектив застосування соціо-демографічних даних для аналізу потенціалу керування попитом
На сьогоднішній день найбільш розвинені країни стрімко збільшують обсяги виробництва електричної енергії на основі відновлюваних джерел енергії, що в першу чергу включає в себе збільшення частки генерації на сонячних та...
Дослідження впливу ємності розщепленої фази на втрати потужності пов'язані з коронним розрядом
Визначальним фактором наявності корони є величина заряду проводу, яка визначає напруженість електричного поля. Кількісні характеристики величини заряду фази лінії залежать від ємності та напруги. Якщо вплив напруги на вт...
Аналіз особливостей системи екранування полімерних ізоляційних конструкцій високовольтного обладнання
В статті авторами проведено аналіз існуючих систем екранування ізоляційних конструкцій апаратів високої напруги разом з електродами, що знаходяться під високим потенціалом. При цьому розглядаються можливості застосування...