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 94
- Downloads 0
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ІНТЕНСИВНОСТІ СТАРІННЯ МАСЛА В ТРАНСФОРМАТОРАХ НАПРУГОЮ 110 кВ ТА АВТОТРАНСФОРМАТОРАХ НАПРУГОЮ 330 кВ
Наведено результати аналізу інтенсивності старіння трансформаторних масел у трансформаторах напругою 110 кВ та автотрансформаторах напругою 330 кВ. Використовуючи математичну модель дисперсійного аналізу лінійної регресі...
Формування коефіцієнту наростання шкали потужностей силових трансформаторів з врахуванням експлуатаційних показників підстанцій
В статті наведено послідовність формування коефіцієнту наростання шкали потужностей силових трансформаторів з врахуванням експлуатаційних показників підстанцій. Для цього, на основі техніко-економічної моделі витрат на т...
Перспективи створення уточненої моделі втрат на струми витоку по забрудненням на поверхнях ізоляторів
Робота присвячена виявленню перспектив створення моделі втрат на струми витоку по забрудненням на поверхнях ізолятору. Метою був пошук математичних моделей, що достатньо точно опишуть втрати на струми витоку для оцінки ї...
Аналіз основних підходів, методів вибору і обґрунтування параметрів та режимів вітроенергетичних установок для інтеграції в роботу електроенергетичної системи
Одним з пріоритетних напрямків розвитку електроенергетики для України є освоєння та використання альтернативних і відновлюваних джерел енергії, що веде до зменшення залежності від імпорту електричної енергії. Велика част...
РОЗРОБКА НАКОПИЧУВАЧА ЕНЕРГІЇ ДЛЯ ВИСОКОВОЛЬТНОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ГЕНЕРАТОРА ІМПУЛЬСІВ
Останнім часом при розробці накопичувачів енергії багато уваги приділяється електромагнітній стабільності, що надає можливість підтримувати робочі параметри під час впливу електромагнітних імпульсів та наслідків від їх в...