Maskin- och utrustningshanteringssystem. Utrustningsresurshantering genom implementering av "TPP Renewal Program" Alternativ för förnyelse av TPP -utrustning och deras jämförande effektivitet
A.A. Romanov, K.E. Berezovsky, V.M. Neuimin
(JSC "RAO" UES of Ryssland ")
Tillstånd för kraftutrustning för TPP
Under det senaste decenniet har antalet utrustningar som har uttömt dess designliv och kräver arbete för att förlänga dess livslängd eller modernisera (rekonstruera), ersätta den med ny utrustning väsentligt ökat i Rysslands kraftindustri (tabell 1).
Behovet av teknisk omutrustning av TPP bestäms av livslängden för den utrustning som används. Varje år genererar TPP: er en parkresurs (PR) på upp till 5 miljoner kW installerad kapacitet. Kapaciteten hos TPP: s turbinutrustning, som genererar PR 2001–2010, kommer att uppgå till 70,6 miljoner kW (450 högtrycksturbiner, 746 pannor med ett driftstryck på över 10 MPa, levande ångledningar och heta uppvärmningsledningar med en totalvikt på över 20 tusen ton).
Om vi tar värdet på PR som kriterium för uttag av demonteringsutrustning, för att bibehålla produktionskapaciteten för elkraftsindustrin i ett fungerande skick, i detta fall endast fram till 2005, skulle det vara nödvändigt att ta i drift 6 -8 miljoner kW produktionskapacitet årligen. 2001-2005 och 2006-2010 25912 km (24%) och 17267 km (16%) av ångledningar med levande ånga och heta uppvärmningslinjer kommer också att generera PR. Dessutom 2001-2005.
det är planerat att ersätta 148 transformatorer (9625 MVA), 2006–2010. - 168 transformatorer (1542 MVA). Delar av pannutrustning, turbingeneratorer som behöver bytas uppdateras under reparationskampanjer. Kapitalinvesteringarnas volym för föremål för teknisk omutrustning av TPP: er (förnyelse, förlängning av produktionsutrustningens livslängd) skulle vara:
2001-2005 26,6 miljarder dollar, 2006-2010 - 12,8 miljarder dollar
De faktiska kostnaderna för teknisk omutrustning av TPP: er och värmenät i RAO UES of Russia Holding 2002 uppgick till 15 miljarder rubel och för reparation av utrustning ~ 27,0 miljarder rubel. (från 1987 till 1999 minskade användningen av TPP: s huvudutrustning per år till 3900 timmar och de specifika reparationskostnaderna för den minskade generationen (tusen rubel / miljoner kWh) ökade med 27%). Kostnaderna för TPP för RAO UES i Ryssland ökade särskilt betydligt (med 73%) (på grund av en ökning av volymen av extra standardarbete på grund av den ökande åldringen av utrustning och en betydande ökning av antalet reparationspersonal vid dessa TPP) . Införandet av "driftstids" reparationssystem gjorde det möjligt att öka översynstiden för kraftenhetsutrustning vid kraftverk i RAO UES i Ryssland (kraftverk på federal nivå) med 1,6 gånger jämfört med "kalender" reparationer.
Bristen på investeringar, läget med utvecklingen av lovande modeller av inhemsk tillverkad energiutrustning, tariffpolitiken för energibärare och järnvägstransporter och formerna för affärsutveckling i landet bidrar inte till genomförandet av den nödvändiga mängden teknisk omutrustning av elanläggningar som använder ny teknik. Under de senaste 10 åren har idrifttagningen av produktionskapaciteten i branschen minskat med 4 gånger. För 1991-2000 endast 6443,5 tusen kW ny produktionskapacitet för TPP togs i drift och endast 6073,7 tusen kW rekonstruerades.
I de flesta av de ekonomiskt utvecklade länderna i världen, beslutet om vidare drift av utrustning som har spenderats tidsfrister service, antas med beaktande av lagstiftningens särdrag, försäkringsnivån, säkerheten och, viktigast av allt, den ekonomiska bedömningen av genomförbarheten av att utföra arbete med att förlänga livslängden och reparera utrustning, uppgradera eller byta ut den.
I Ryska Federationen säkerheten för dess användning tas som det viktigaste kriteriet som avgör möjligheten att använda utrustning utöver den period som fastställs av de nuvarande standarderna. Vart i en prioritet För att säkerställa säkerheten erkänns uteslutningen av plötslig förstörelse av högt belastade element i utrustningsstrukturer. Faktorer som orsakar sådan skada är i regel tillverkningsfel, kränkningar av driftsförhållandena eller att metallen når maximal skada. Med en ökning av driftstiden blir den sista av de angivna faktorerna dominerande, i samband med vilket det viktigaste vid bestämningen av de tillåtna perioderna för säker drift av utrustning är en tillförlitlig bedömning av metallens och svetsade skarvar. Principerna och metoderna för att beräkna utrustningen som användes under 60-70-talet av förra seklet, erfarenheten av att använda de flesta utrustningselementen vid ångtemperaturer under 540-545 ºС tjänade som grund för övergången från designresursen till parken (drifttid av samma typ i konstruktion, utförande dimensioner, material och driftsparametrar för värme- och kraftutrustningselement, inom vilka deras problemfria drift säkerställs, med förbehåll för de reglerade kraven för kontroll, driftförhållanden och reparation). Samtidigt, som praktiken har visat, är uppnåendet av parkresursens värden med metallen av utrustningens strukturelement inte ett hinder för dess fortsatta drift (tabell 2). Praktiken med att använda utrustning visar dock att i många kraftsystem (OJSC Mosenergo, OJSC Kuzbassenergo, etc.) tas utrustningen ur drift tills PR -värdena uppnås, och i praktiken görs detta inte alls pga. tillståndet för metallen i strukturella element i termisk mekanisk utrustning vid TPP: er.
Tabell 2 Värden på PR och expertförutspådd IR för TPP-turbiner
|
Samtidigt kräver driften av kraftutrustning efter att ha nått PR -värdena extra kostnader för att säkerställa kontroll över dess skick. Uppnåendet av PR -värdena med metall av utrustningens strukturelement är en signal för efterföljande arbete med att återställa resursen för de mest stressade elementen och förlänga deras livslängd, ersätta utrustningen. För att bestämma möjligheten och förutsättningarna för vidare drift av utrustningen utförs en detaljerad diagnostik av dess monteringsenheter och delar. Övergången till drift av utrustning efter utvecklingen av PR för en individuell resurs (IR) är förknippad med dess fortsatta verksamhet i högriskzonen, som kännetecknas av en försämring av tekniska egenskaper och en ökning av reparationskostnaderna. Drift av utrustning i FoU -zonen kommer att bidra till ackumulering av problem inom elkraftsindustrin, eftersom det tillåter användning av föråldrad utrustning till relativt "låga" kostnader, vilket åtföljs av en minskning av driftsparametrar och en ökning av den negativa effekten på miljön. Beslutet att förlänga PR genom utnämningen av IR är i sig inte ekonomiskt motiverat och är en tvångsåtgärd. Därför kan utnämningen av IR inte betraktas som en effektiv riktning för att lösa problemet med att förlänga livslängden för TPP -utrustning. Det förutspås från 2001 till 2010. IR kommer att producera TPP -utrustning med en total kapacitet på ~ 22 miljoner kW (krävs årlig ersättning utrustning med en total kapacitet på 2,2 miljoner kW). Krafttekniska företag, krafttekniska företag i landet, i närvaro av order från elkraftsindustrin, kan kvalitativt utföra en sådan uppgift (återställa driften av utrustningen för kraftenheter, ersätta utrustningen med moderniserade fabriksmaterial).
Alternativ för uppgradering av TPP -utrustning och deras jämförande
effektivitet
När man väljer en lovande struktur för produktionskapacitet är det centrala problemet att bedöma effektiviteten hos olika metoder för teknisk omutrustning av befintliga TPP i jämförelse med byggandet av nya kraftverk. Enligt "Begreppet teknisk omutrustning av TPP: er för RAO UES i Ryssland" och AO-energo för perioden fram till 2015, utvecklad 2001 " vid teknisk omutrustning av TPP rekommenderas utrustningen ur drift:
· Att ersätta utrustningen för IES för kraftenheter med en kapacitet på 300–500 MW som körs på naturgas med utrustning baserad på CCGT-170-CCGT-540, som inkluderar kraftgasturbiner GTE-110, GTE-150, GTE-180 ;
Utrustning för IES på 800 MW kraftenheter som körs på gasoljebränsle bör uppgraderas med en ökning av ångtemperaturen upp till 565/565 ºС eller med en övergång till superöverkritiska ångparametrar ( R= 30 MPa, t o / t m = 600/600 ºС). I vissa fall är det möjligt att lägga till gasturbinenheter till blocket;
· Utrustningen för IES för kraftenheter med en kapacitet på 300-500 MW på fasta bränslen bör ersättas med moderniserade kraftenheter med ökad effektivitet med en ökning av ångtemperatur upp till 565/565 ºС och kraftenheter baserade på superkritiska ångparametrar ( R= 30 MPa, t o / t m = 600/600 ºС). För 300 MW -enheter är det möjligt att installera pannor med CFB;
· Att återutrusta IES för kraftenheter med en kapacitet på 150-200 MW på fasta bränslen på grundval av moderniserade kraftenheter, med en ökning av ångtemperatur och införande, om nödvändigt, av pannor med CFB, och senare en CCGT -enhet med KSD och kolförgasning;
· IES -utrustning avsedd för ångparametrar på 8,8 MPa och lägre på naturgas eller fast bränsle bör ersättas med kondenseringsutrustning baserad på avancerad teknik med installation direkt på platsen för det aktuella kraftverket eller i kraftsystemet.
· Utrustning för kraftvärme, konstruerad för ångparametrar på 8,8 MPa och lägre, med användning av naturgas samt fast bränsle, som är beläget i driftsområdena för huvudgasledningar, för teknisk utrustning enligt systemet GTE + KU, CCGT-CHPP.
För att ersätta den befintliga utrustningen för dessa kraftvärme, enheterna CCGT-70, GTE-110 + KU, GTE-60 + KU, NK-37 + KU, GTE-25 + KU, GTE-16 + KU, GTE-12 + KU , GTE- 6 + KU.
Koleldade kraftvärme med ett ångtryck på 8,8 MPa och lägre, med liten kapacitet, som ligger utanför zonen för huvudgasledningar, utför lokala (lokala) uppgifter för att förse konsumenter med värme och el. De är ganska strikt reglerade både när det gäller energiproduktion och bränsleförsörjning. Naturligtvis kan de inte rekommenderas för effektivitetsförbättringsåtgärder som antagits för stora kraftvärme: övergång till höga parametrar, ökad enhetskapacitet för installationer etc. För att kunna fatta beslut om den tekniska omutrustningen för kraftvärmeverk av denna typ är det därför nödvändigt att på grundval av specifika studier fastställa möjligheterna för deras utveckling. För dessa stationer blir utveckling och skapande av mycket effektiv teknik för teknisk omutrustning av medelstora och små kraftverk mycket relevant. Inom en snar framtid (efter 2005) kommer det att vara möjligt att använda en CCGT med KSD för dem.
Kraftvärme med ångparametrar på 12,8 MPa och högre med naturgas rekommenderas för teknisk omutrustning på grundval av moderniserad utrustning. Användningen av CCGT -enheten för att tillhandahålla de angivna värmebelastningarna leder i regel till en ökning av den elektriska effekten hos anläggningarna. I denna situation är det nödvändigt att öka gasförbrukningen vid kraftverk vid underskott, därför kan implementeringen av denna riktning vara problematisk. Baserat på detta bör användningen av CCGT-CHPP för teknisk omutrustning av värmeanläggningar med ett tryck på 12,8 MPa och mer motiveras i varje specifikt fall, inklusive att ytterligare betrakta som ett alternativ:
· Minskning av elproduktion vid IES med naturgas (regimfrågor, marknadsförhållanden).
· Möjligheten att öka den elektriska kapaciteten vid kraftvärmeorten.
· Resultat av layoutstudier;
· Förändring av fjärrvärme -koefficienten (en kraftvärme);
Möjligheten att tilldela ytterligare naturgasresurser för
CCGT-CHPP, med hänsyn till effektiviteten i dess användning;
· Med hänsyn till klimatfunktioner.
I princip är det inte uteslutet att utarbeta en variant av överbyggnad av befintliga pannor med gasturbiner, men genomförandet av denna riktning bör först och främst bekräftas av layoutmöjligheterna, d.v.s. specifika utarbetningar.
Den tekniska omutrustningen för koleldade kraftvärme med ett ångtryck på 12,8 MPa och mer är inriktat på möjligheten att ersätta den med moderniserad utrustning. Strategiskt, i framtiden, bör man fokusera på att ersätta hela flottan av denna värmeutrustning med den mest ekonomiska och miljövänliga: CCGT -enhet med kolförbränning i en fluidiserad bädd under tryck (KSD) eller med kolförgasning.
År 2002 slutförde RAO UES i Ryssland, i utvecklingen av det namngivna arbetet, utvecklingen av programmet för renovering av TPP -utrustning för perioden fram till 2010 och prognosbedömningen fram till 2015. Utvecklingen av "programmet" inkluderar också analys och generalisering av många rekommendationer på nivå med energiframkallande strategi, branschens utvecklingssystem, begreppet teknisk omutrustning av TPP för perioden fram till 2015, kapaciteten hos inhemska tillverkare, förslag från federala och regionala energiorganisationer. Samtidigt utvärderas listan över åtgärder för att uppdatera anläggningar, behovet av materiella resurser, tidpunkten för arbetet och effektiviteten av genomförandet av "programmet" på grundval av grundläggande (utvidgade) studier för TPP - representanter som väljs genom att analysera allmän information om tillståndet och egenskaperna hos de aktuella TPP: erna. "Programmet" kommer att vara det inledande dokumentet för bildandet av en investerings-, vetenskaplig och teknisk policy för förnyelse av elkraftsanläggningar under granskningsperioden. "Programmet" föreslår följande åtgärder för att uppgradera utrustningen:
· Byte av all termisk mekanisk utrustning som har uttömt sin individuella resurs med grundläggande ny utrustning (16352,1 miljoner dollar);
· Byte av all termisk-mekanisk utrustning som producerar en individuell resurs med moderniserad fabrikslevererad utrustning ($ 12105,6 miljoner);
· Återställande av funktionsförmågan hos den termomekaniska utrustningen som har uttömt sin individuella resurs genom att ersätta enskilda strukturelement (tvångsbeslut) (8470,9 miljoner dollar).
Den strategiska inriktningen är fullskalig teknisk omutrustning baserad på modern teknik (främst inhemsk). Det kommer att kräva mer initiala investeringar än när utrustningens livslängd förlängs, men under de följande åren kommer det att göra det möjligt att kompensera för kostnaderna genom att minska specifika bränsleförbrukningar och reparationskostnader för utrustning. Uppgiften för de närmaste åren är att introducera prototyper av ny generationsutrustning (CCGT -enheter baserade på stora gasturbiner, pannor med CFB, kraftenheter med superkritiska ångparametrar). De för närvarande tillgängliga investeringarna, teknologiska, mänskliga och organisatoriska resurserna kommer sannolikt främst att användas för att förlänga kommersiell livslängd för befintlig utrustning genom att ersätta grundenheter, strukturella element och modernisera utrustning och, i mindre utsträckning, för att skapa reserver för framtiden. Problemet med förnyelse gäller också kategorierna av hjälputrustning för kraftverk, deras byggnader och strukturer, el- och värmenät.
Enligt ERI RAS -bedömningen av den kommersiella effektiviteten i TPP -förnyelsealternativen jämfördes två finansiella flöden årligen under hela beräkningsperioden: intäkter från elförsäljning och produktionskostnader. Dessa årliga saldon justerades sedan till dagens prisnivåer med en diskonteringsränta och summerades för hela räkenskapsperioden. Summan återspeglar nuvärdet för varje uppgraderingsalternativ. Kommersiell effektivitet beräknades med hjälp av beräknade priser. Begränsande eltariffer bestämdes, där självfinansiering av investeringar i vart och ett av de tre förnyelsealternativen var möjlig. Eftersom uppgraderingens effektivitet bestäms av förhållandet mellan de uppnådda besparingarna i bränslekostnader och mängden ytterligare investeringar, övervakades dessa indikatorer separat för varje uppgraderingsalternativ. Beräkningsresultaten visade att den maximala bränsleförbrukningen är typisk för alternativet där arbetet med att återställa utrustningsresursen inte ger en ökning av dess effektivitet. Det mest ekonomiska (~ 7 miljoner ton konventionellt bränsle / år sparas) är det mest progressiva alternativet i samband med maximal introduktion av ny teknik. Det sparade bränslet kan tillhandahållas både för den föreslagna utbyggnaden av befintliga TPP och för byggandet av nya CCGT-enheter, vilket resulterade i att kapaciteten för CCGT och GTU som används inom elkraftsindustrin år 2010 kunde ökas till 12-13 miljoner kW. Betydande bränslebesparingar i varianten med introduktion av ny teknik uppnås på bekostnad av ytterligare investeringar, 1,5 ÷ 1,0 gånger högre än investeringarna i varianten i samband med enkel restaurering av utrustningsresursen, vilket avsevärt komplicerar implementeringen av den progressiva varianten .
I enlighet med det accepterade kriteriet (maximal nettoniskonterad inkomst) är det mest optimistiska alternativet i samband med maximal implementering av ny och moderniserad utrustning det mest effektiva, medan implementeringen av uppgraderingsalternativet i samband med restaurering av utrustningsresursen är ineffektiv ( nuvärdet är mindre än 0) ...
För att finansiera förnyelsen på egen bekostning observeras den minsta höjningen av tarifferna med förnyelsealternativet i samband med restaureringen av utrustningsresursen (2010 ~ 2 gånger högre än den nuvarande nivån). Vid mindre effektiva förnyelsealternativ är självfinansiering av investeringar endast möjlig på grund av en höjning av elavgifterna med 3,0-3,5 gånger.
Analysen av finansieringssystem visade att det är möjligt att genomföra progressiva förnyelsealternativ endast under förmånliga villkor för att samla in medel, kännetecknade av långa återbetalningstider (mer än 10 år) och låga räntor (5-10% / år). I förnyelsealternativet i samband med återställandet av utrustningsresursen, på grund av ökningen av bränslekostnader, överstiger kostnaden för elproduktion intäkterna från försäljningen, därför uppstår svårigheter med återbetalning av skyldigheter även under förmånliga lån (för en fullständig uppgörelse med borgenärer måste du ansöka om nya lån, vars totala belopp under en period tiotals gånger högre än behovet av investeringar).
Resultaten av att jämföra alternativen för uppgradering av TPP, vars utrustning kommer att utveckla en individuell resurs år 2010, visar således att med tanke på de förutspådda tekniska och ekonomiska indikatorerna för var och en av uppgraderingsmetoderna är den mest effektiva och därför den primära investeringen lösning, är utbyte av ångturbinkraftaggregat som körs på gas med kombinerade gas- eller gasturbininstallationer och för koleldad utrustning - moderniserade ångturbinanläggningar. Fördelarna med en sådan förnyelsemetod som arbete med att återställa en resurs är dess relativa billighet och genomförandehastighet, men ur ekonomisk synvinkel är genomförandet av en sådan förnyelse ineffektivt och fördröjer utvecklingen av elkraftsindustrin. Arbetet med att matcha uppgraderingsalternativ kräver ytterligare detaljer.
RAO UES i Ryssland har utarbetat ett preliminärt program för byggande av kraftverk för perioden fram till 2010 [investeringscykeln för teknisk omutrustning (nybyggnation) av TPP är i genomsnitt 4–5 (7–10) år] , sedan 2002 har praxis återupptagits med utfärdande av order för driftsättning av kapacitet vid tekniska utrustningar för omutrustning. Arbetet som utförs i branschen för att välja alternativ för uppgradering av utrustning i drift kommer i viss mån att justera de utvecklade energi- och kapacitetsbalanserna för perioden 2003-2007, 2004-2008 och efterföljande år, med beaktande av bl.a. , aktiebolagens verkliga ekonomiska kapacitet inom elkraftsindustrin.
Problemet med att uppdatera utrustningen för landets värmekraftverk har ackumulerats i åratal och kräver idag omedelbara åtgärder, inklusive på statlig nivå.
Utvecklat av RAO UES i Ryssland "Program för förnyelse av värmekraftverk för perioden fram till 2010 och prognosbedömning fram till 2015" kan fungera som grund för skapandet av "Programmet för utveckling av bränsle- och energikomplexet", som definierar en enda överenskommen strategi för utformningen av en långsiktig tullpolitik, som möjliggör genomförande av ekonomiskt sund och sammankopplad utveckling av bränsle- och energikomplexet, kraftteknik och andra industrier.
Den energiförbrukning som finns i landet och som förväntas för framtiden fram till 2010 kan på ett tillförlitligt sätt tillhandahållas med den årliga idrifttagningen och moderniseringen av produktionskapaciteten i drift, genomförande av åtgärder för att återställa driftsutrustningens driftbarhet under 2001–2010. på nivån 2,2 miljoner kW. Med tanke på att produktionscykeln för nybyggnation och teknisk omutrustning av elkraftsanläggningar i genomsnitt är 7 år respektive 4 år, bör lämpliga reserver skapas för förberedelser av genomförbarhetsstudier, projekt, konstruktionsreserver för den relevanta framtiden.
Litteratur
1. Nechaev V.V. Om resursen för energiobjekt // Elektriska stationer. - 2002. - Nr 6.
2. Problem med teknisk omutrustning för RAO "UES of Russia" energiföretag och sätt att lösa dem. Remezov, A.A. Romanov, Yu.P. Kosinov, S.E. Brzhezyansky // Elstationer. - 2000. - Nr 1.
3. Wagner A.A. Reformera produktion av energireparationer // Energetik. - 2002. - Nr 9.
4. RD 10-262-98 (RD 153-34.1-17.421-95). Typiska instruktioner för metallstyrning och förlängning av livslängden för huvudelementen i pannor, turbiner och rörledningar från värmekraftverk. - M.: SPO "ORGRES", 1999.
5. Tumanovsky A.G., Rezinskikh V.F. Livsförlängningsstrategi och teknisk omutrustning av värmekraftverk // Teploenergetika. - 2002. - Nr 6.
6. Rysslands energistrategi för tiden fram till 2020 (Godkänd av Ryska federationens regering av den 28.08.2003, nr 1234 r).
7. Utveckling av produktionskapacitet under förhållanden för bränsleförsörjning till kraftverk under perioden fram till 2020 / V.I. Chemodanov, N.V. Bobyleva, N.G. Chelnokova et al. // Elektriska stationer. - 2002. - Nr 6.
8. Neuymin V.M. Problem med teknisk omutrustning av värmekraftverk. Sätt att lösa dem // lör. rapporter från den vetenskapliga och tekniska konferensen "Förbättra kvaliteten på frekvensreglering i UES". - M.: VVT, 16-17 december 2002
9. Neuymin V.M. TPP -utrustningens skick och riktlinjer för dess förnyelse // Nytt i den ryska elkraftsindustrin. - 2003. - Nr 9.
10. Popov A.B., Perevalova E.K., Sverchkov A.Yu. Problemet med att utvidga resursen för värmekraftsutrustning vid TPP: er. Teploenergetika. - 2003. - Nr 4.
11. Zubchenko A.S., Rabinovich V.P. Situationen inom kraftteknik hotar säkerheten i Ryssland // Fuel and Energy Complex. - 2003. - Nr 1.
12. Neuymin V.M. Sätt att uppdatera TPP -utrustning // Sb. material från V -kongressen vid Union of UISP of St. Petersburg. - Union of UISP, 2003.
13. Neuymin V.M. Resurshantering av TPP -utrustning genom att implementera ett program för förnyelse // Coll. rapporter från den internationella vetenskapliga och tekniska konferensen om aktuella problem med tillförlitligheten hos tekniska, kraft- och transportmaskiner. - Samara: SSTU, 25-27 november 2003
1 Nuvarande tillstånd för teorin om prognoser och utvärdering av NPP -utrustningens tillförlitlighetsegenskaper.
1.1 Lifetime management of NPP CHP equipment: a conceptual approach.
1.2 Driftsäkerhet för de sekundära kretselementen.
1.2.1 generella egenskaper utrustning i den andra kretsen.
1.2.2 Kondensatorns driftsäkerhet.
1.2.3 Driftsäkerhet för HDPE och LDPE.
1.2.4 Ånggenerators driftsäkerhet.
1.3 Statistiska och fysikalisk-statistiska metoder för bedömning av utrustningens resurs.
1.4 Analys av resurshanteringsmetoder.
1.5 Slutsatser om det första kapitlet.
2 Prognoser livslängden för en NPP -kraftenhet.
2.1 Analys av metod- och vägledningsmaterial för bedömning av det tekniska tillståndet och återstående livslängd för elektroniska NPP -komponenter.
2.2 Problemet med nivåoptimering för att upptäcka störningar i en observerbar slumpmässig process.
2.3 Problem med säkerhet och utveckling av kärnkraft i Ryssland.
2.4 Utveckling ekonomiska kriteriet.
2.5 Markov -modell för exploatering.
2.6 Slutsatser om det andra kapitlet.
3 Prognos av livslängden för sekundärkretsutrustningen genom metoder för att summera skador.
3.1 Kriterier begränsningstillstånd och modeller av skadeackumulering i materialet i sekundärkretsutrustningen.
3.2 Utveckling av en droplet -erosionsmodell.
3.3 Beräkning av ångvattenutrustningens tillförlitlighetsegenskaper
NPP vid förhållanden med dropppåverkan.
3.4 Modell för linjär summering av skador i SG-värmeväxlarrör.
3.5 Olinjär skadesummeringsmodell.
3.6 Påverkan av noggrannheten vid mätning av huvudindikatorerna för den vattenkemiska regimen på beräkningsresultaten.
3.7 Slutsatser om det tredje kapitlet.
4 Prognosera resursen för värmeväxlarrör i ånggenerator med metoden för linjär stokastisk Kalman -filtrering.
4.1 Analys av driftsdata och problemmeddelande.
4.2 Konstruktion av Kalman -filtret för att förutsäga växthusgasresursen baserat på skadesummeringsmodellen.
4.3 Algoritm för Kalman -filtret för processen för spricktillväxt i HTTFCG.
4.4 Principen att konstruera en optimal algoritm för att hantera resursen för ett ånggeneratorrör baserat på Kalman -filtret.
4.5 Slutsatser om det fjärde kapitlet.
5 Utveckling av en metod för optimering av volymer och frekvens för kontroll av NPP-utrustningselement som utsätts för erosionskorrosivt slitage.
5.1 Problemet med ECI för NPP -utrustning.
5.2 Metod för prognos av FAC.
5.3 Modell av ECI -processen.
5.4 Utvecklade algoritmer för behandling av primära kontrolldata.
5.5 Resultat från bearbetning av data från primär kontroll på
5.6 Resultat av bearbetning av data från primär kontroll på
5.7 Resultat från bearbetning av primärkontrolldata vid BLKNPP.
5.8 Resultat från bearbetning av primärkontrolldata vid KolNPP.
5.9 För att underbygga metoden för beräkning av tillåtna väggtjocklekar.
5.10 Slutsatser om det femte kapitlet.
6 Neural nätverksmodell för att bedöma och förutsäga prestanda för utrustningselement i kärnkraftverk utsatta för erosionskorrosivt slitage.
6.1 Granskning av metoder för att förutsäga intensiteten av FAC.
6.2 Motivering av användningen av apparaten i neurala nätverk för att förutsäga intensiteten i FAC -processen.
6.3 Inlärningsalgoritmer och modeller av neurala nätverk.
6.4 Konceptuellt diagram över ett intelligent system för uppgiften att prognostisera ECI.
6.5 Slutsatser om avsnitt 6.
Rekommenderad lista med avhandlingar
Livshantering av elementen i kondensatmatningsbanan för VVER -kraftenheter baserat på analys av driftsdata 2007, kandidat för tekniska vetenskaper Kornienko, Konstantin Arnoldovich
Prognoser resursen och tillförlitligheten för värmeväxlarutrustning från kraftverk 2008, kandidat för tekniska vetenskaper Deriy, Vladimir Petrovich
Diagnostik och kontroll av erosion-korrosionsförslitning av rörledningar och värmeutbytesutrustning från kärnkraftverk 2000, kandidat för tekniska vetenskaper Nemytov, Sergei Alexandrovich
Systematisering och utveckling av modeller för att förutsäga resursen för utrustning för kraftenheter i kärnkraftverk 2004, kandidat för tekniska vetenskaper Zhiganshin, Akhmet Abbyasovich
Förbättra tillförlitligheten och livslängden för kraftutrustning som arbetar i tvåfas- och flerkomponentflöden 2003, doktor i tekniska vetenskaper Tomarov, Grigory Valentinovich
Avhandling introduktion (del av abstraktet) om ämnet "Fysiska och statistiska modeller för resurshantering av utrustning från kärnkraftverkens sekundära krets"
NPP -säkerhet bestäms till stor del av pålitlig drift av ånggenereringssystemet och det externa kylsystemet, bestående av ångturbinkondensatorer och ett regenereringssystem.
Säker drift av NPP -kraftenheter och åtgärder för att förlänga livslängden är omöjliga utan noggrann iakttagande av normer och regler för drift och underhåll, analys av effektiviteten hos vissa kontrollåtgärder, utveckling av metoder för sannolikhetsprognoser av utrustningsresursegenskaper, liksom som införandet av moderna förfaranden för behandling av kontrolldata. Recensionerna av I.A. Tutnov, V.I. Baranenko, A.I. Arzhaeva, S.V. Evropin, verk av A.F. Getman, V.P. Gorbatykh, N.B. Trunova, A.A. Tutnova och andra.
Men driften av kraftenheten, förutom säkerhetsförhållandet, är också pålagt villkoret för ekonomisk effektivitet. Dessa problem övervägs och utvecklas i verk av A.N. Karkhova, O.D. Kazachkovskij m.fl.Effektiviteten i elproduktionen beror till stor del på enhetens driftstopp i samband med förebyggande underhåll eller eliminering av orsakerna till NPP -utrustningsfel. Klassificeringen av utrustning som är viktig ur säkerhetspåverkan, utförd i olika länder som utvecklar kärnkraft, beskrev de viktigaste typerna av utrustning som bör beaktas när man beslutar att förlänga livslängden. Dessa frågor behandlas ingående i IAEA: s dokument, i verk av E.M. Sigala, V.A. Ostreykovskiy m.fl. Inverkan av den valda utrustningen på strömförsörjningskapacitetsfaktorn beror på stillestånd på grund av denna utrustnings opålitlighet. I detta avseende är en av huvuduppgifterna att förutsäga egenskaperna hos utrustningens tillförlitlighet och bedöma effektiviteten av kontrollåtgärder baserat på modeller av åldringsprocesser som begränsar dess resurs. I ett stort antal arbeten som ägnas åt utveckling av teoretiska modeller av dessa processer är de presenterade modellerna ganska komplexa och innehåller en stor mängd specifik data, vilket gör det svårt att använda sådana modeller när man förutsäger en resurs.
Problemet med att optimera livslängden för en kraftenhet, med hänsyn tagen till effekterna av åldrande av utrustningsmetallen och kostnaden för moderniseringsåtgärder, är för närvarande relevant. En egenskap hos optimeringsproblemet för elektroniska enheters livslängd är att det är en individuell prognosuppgift, därför är det nödvändigt att organisera insamling och behandling av initial information, motivera valet av det ekonomiska kriteriet och formulera optimeringsprincipen med hänsyn till den ekonomiska situationen under driften av en viss elektronisk enhet.
Sekundär kretsutrustning spelar en särskild roll i detta avseende, eftersom den är föremål för olika åldringsprocesser, fungerar under olika förhållanden, den tilldelade resursen står vanligtvis i proportion till blockets resurs, ersättning har en ganska hög kostnad.
Åldringsprocesserna för materialet i den sekundära kretsutrustningen, liksom i NPP -utrustningen i allmänhet, är objektiva och en effektiv resurshantering i tid kräver en utvärdering av utrustningens tekniska tillstånd under drift och den utbredda användningen av diagnostiska och icke -destruktiva testprogram. Dessa data måste behandlas i tid och med hög kvalitet och användas för att förutsäga utrustningens resursegenskaper.
Därför är behovet av att utveckla tillvägagångssätt, metoder och algoritmer för att formulera och lösa problemet med att optimera livslängden för EB, utveckla metoder för att förutsäga resursen med hänsyn till olika faktorer, arten av åldringsprocessen och dess sannolikhet, samt användningen av beräkningsförfaranden som gör det möjligt att erhålla effektiva uppskattningar, avgör relevansen av avhandlingsarbetet.
De villkor som fastställs i projektet och bestämmer de tekniska, ekonomiska och tidsaspekterna av designperioden kan skilja sig väsentligt från de verkliga under driften. Dessutom kan de förbättras genom att minska de skadliga faktorer som orsakas av underhåll och modernisering och därför kontrollera livslängden.
Konceptet Aging Management Program (AMP) AC (Life Management Program) är baserat på tillhandahållande av underhållsdesignindikatorer och funktioner som är viktiga för säkerheten genom ett sammankopplat system av åtgärder för tekniskt och diagnostiskt underhåll, snabb reparation och modernisering. Moderniseringen bör också omfatta introduktion av nya drifts- och reparationstekniker, inklusive tekniker för NPP -styrning, som gör det möjligt att minska nedbrytningshastigheten för egenskaper och parametrar för utrustning och tekniska system för specifika enheter.
Aktivt arbete med ämnet livslängder, (LSP) med tonvikt på mekanismerna för åldrande och åtgärder för att minska deras inverkan, ledde till att termen "åldringshantering" uppstod, vilket betonar processens kontrollerbarhet och möjligheten till aktivt inflytande< со стороны эксплуатирующей организации.
Livscykelhantering (LMS) för kärnkraftverk är en integrerad metod för att säkerställa socioekonomisk effektivitet och säker drift, inklusive åldringshanteringsprogram.
Ur ekonomisk synvinkel är CSS en av de väsentliga delarna av den övergripande metoderna för kostnadsoptimering för att uppnå maximal vinst samtidigt som konkurrenskraften på elproducentmarknaden bibehålls och säkerheten säkerställs. Ur teknisk synvinkel har USS en uppsättning åtgärder för att upprätthålla eller förbättra säkerheten för kärnkraftverk, säkerställa funktionaliteten och hållbarheten hos huvudelementen (systemen) och enheten som helhet, samtidigt som driftskostnaderna minimeras. Förutsättningar för förberedelse och genomförande av livscykelhantering bör skapas i alla skeden av kraftenhetens livscykel.
En kort analys av IAEA: s medlemsstaters program och en allmän metod för att lösa problemet med förlängning av liv (LES) ges i IAEA: s rapport "Åldring av kärnkraftverk och förlängning av livslängden". Alla program klassificeras enligt följande:
Uppskattning av livslängden för utrustning som inte kan bytas ut.
Livsförlängning eller planerade utbyten av viktiga element som är ekonomiskt genomförbara;
Planera översyn och byte av utrustning för att säkerställa säkerheten och driftsäkerheten.
Den huvudsakliga teoretiska utvecklingen i detta område bör vara:
Tillförlitlighetsbedömningsmetoder;
Säkerhetsbedömningsmetoder;
Metoder för bedömning av ekonomisk effektivitet;
Metoder för att förutsäga åldrande över tid.
Syftet med forskningen är utrustningen för NPP: s sekundära krets. Föremålet för forskningen är bedömning av utrustningens resursegenskaper.
Studiens syfte och mål - utveckling teoretiska grunder och tillämpade modeller för att bedöma, förutsäga och hantera livslängden för NPP -sekundärkretsutrustning baserat på statistisk "bearbetning av data om drift och redovisning av åldringsprocesser. För att uppnå detta mål löses följande uppgifter: 1. Analys och systematisering av drift data ur synvinkel av fysiska processers inverkan på åldringsprocesser för material i sekundär kretsutrustning och motivering av användning av fysiska och statistiska modeller för individuell bedömning, prognos och hantering av utrustningens livslängd i kärnkrafts sekundära krets kraftverk.
2. Utveckling av metoder för att förutsäga resursegenskaperna för den sekundära kretsutrustningen under förhållanden av skadeansamling från verkan av olika åldringsprocesser av materialet, med hänsyn till deras sannolikhetskaraktär.
3. Utveckling av metoder och algoritmer för att optimera livslängden för en kraftenhet baserat på ett ekonomiskt kriterium som tar hänsyn till skillnaden i tidpunkten för kostnader och fördelar, egenskaperna hos enhetens utrustningssäkerhet och kostnaden för reparationer och utbyten av utrustning under drift.
4. Utveckling av metoder för att lösa problemet med att nå begränsningstillståndet genom element i NPP -utrustning.
5. Optimering av omfattning och frekvens för övervakning av det tekniska tillståndet för utrustning i NPP: s sekundära krets, utsatt för erosionskorrosivt slitage.
6. Utveckling av en metod för att förutsäga intensiteten i FAC -processen för NPP -utrustningselement gjorda av pearlitiskt stål, baserat på teorin om neurala nätverk.
Forskningsmetoder. Arbetet baseras på användning och utveckling av metoder för säker drift av kärnkraftverk, tillförlitlighetsteori, sannolikhetsteori och matematisk statistik, med användning av dessa:
Analys av driftsfaktorer som begränsar NPP -utrustningens livslängd;
Analys av statistiska data om prestanda för NPP -utrustning;
Modellering av åldringsprocesser baserat på processernas fysik, experimentella data och data från periodisk kontroll.
Den vetenskapliga nyheten i arbetet ligger i det faktum att, till skillnad från de befintliga metoderna för att bestämma livslängden för en kraftenhet, använder det föreslagna konceptet formuleringen av problemet med hänsyn till effekterna av åldring av NPP -utrustning, liksom eftersom det har utvecklats metoder för att förutsäga utrustningens resursegenskaper med hjälp av modeller för fysiska åldringsprocesser, mer information om driftsparametrarna och de åtgärder som vidtagits för att hantera utrustningens livslängd kärnkraftverk... När man utvecklade metoder för att bedöma och förutsäga resurskarakteristika erhölls ett antal nya teoretiska resultat: betydelsen av faktorer som bestämmer intensiteten hos åldringsprocesser i ett material, vilket är nödvändigt för att hantera resursen för en specifik NPP -utrustning;
En sannolikhetsmodell för att förutsäga resursen för värmeväxlarrör i en ånggenerator baserat på metoderna för linjär och olinjär summering av skador, med hänsyn till driftsparametrarna och typen av huvudåldringsprocessen; asymptotiska metoder för att lösa problemet med att nå begränsningstillståndet med utrustningselementen: i droppstötningsmodellen för erosion under förhållandena i tvåfas kylvätskeflöden, i metoderna för att sammanfatta skador i problemet med att uppskatta resursen för TOT SG;
En metod för att förutsäga resursen för en ånggenerator tubulär på grundval av linjär stokastisk Kalman -filtrering, vilket gör det möjligt att ta hänsyn till en stor mängd driftsdata, styrdata och forskningsresultat baserat på matematiska modeller av skadeprocesser och förebyggande åtgärder vilket, till skillnad från kända metoder, leder till en ökning av prognosens tillförlitlighet och möjligheten att kvalitativt hantera den tubulära resursen baserat på den formulerade principen om optimal kontroll;
En metod för att optimera volymer och frekvens för övervakning av tjocklekarna på NPP-utrustningselement som utsätts för erosionskorrosivt slitage, baserat på den föreslagna metoden för behandling av kontrolldata och bestämning av element som tillhör riskgruppen för FAC, beräkning av tillåtna väggtjocklekar och rangordna element efter slitage och FAC -hastighet, baserat på den första analysen av ett stort antal mätningar vid Kola, Kalinin, Balakovsk, Novovoronezh, Smolensk NPP;
En neural nätverksmodell för att bedöma och förutsäga prestanda för utrustningselement som utsätts för erosionskorrosivt slitage, baserat på de observerade parametrarna som bestämmer intensiteten i FAC-processen och kontrolldata, vilket, i motsats till befintliga statistiska och empiriska modeller, gör det är möjligt att bedöma alla faktorers ömsesidiga inflytande, markera de väsentliga egenskaperna hos den inkommande informationen och i slutändan att förbättra prognosens noggrannhet utan att fastställa alla beroenden mellan de många faktorerna som bestämmer processen för ECI; en metod för att optimera livslängden för en kraftenhet baserad på ett ekonomiskt kriterium som tar hänsyn till skillnaden i tidpunkten för kostnader och fördelar, egenskaperna hos tillförlitligheten för enhetens utrustning och kostnaden för reparationer och utbyten av utrustning under drift .
Tillförlitligheten hos de vetenskapliga bestämmelserna bekräftas av den noggranna underbyggelsen av modeller som beskriver processerna för drift av sekundärkretsutrustning med korrekt formulering av definitionerna av utrustningens begränsningstillstånd, metoder och bestämmelser, samt korrespondens från en antal resultat till de operativa uppgifterna. Bestämmelser om skydd 1. Betydelsen av faktorer som påverkar metallers åldringsprocesser och som är nödvändiga för individuell tillämpning av fysiska och statistiska modeller för att bedöma och hantera livslängden för sekundärkretsutrustningen.
2. Fysiska och statistiska modeller för att bedöma, förutsäga och hantera utrustningens livslängd i kärnkraftverkens sekundära krets, baserat på metoden för att summera skador orsakade av olika åldringsprocesser, för att utföra variationskalkyler och motivera värdena Parametrar som gör det möjligt att kontrollera utrustningens livslängd.
3. Asymptotiska metoder för att lösa problem med att bedöma resursegenskaperna för NPP-utrustningselement, baserat på Central Limit Theorem (CLT), och deras tillämpning på skador som ackumulerats i utrustningsmaterial under förhållanden för fall-erosion av rörledningsböjningar med två- fas kylvätska och under förhållanden av spänningskorrosion sprickbildning av värmeväxlarrör i en ånggenerator ...
4. En metod för att förutsäga resursen för rörledningar från ånggeneratorer från kärnkraftverk baserat på teorin om stokastisk filtrering.
5. Metoden för optimering av volymer och tjockleksfrekvensmätning av NPP -utrustningselement, med beaktande av deras kategorisering i termer av FAC -hastighet.
6. Neuralt nätverksmodell för allmän redovisning av driftsfaktorer för att förutsäga FAC -hastigheten i elementen i utrustning för kärnkraftverk.
7. Metoden för optimal hantering av livslängden för en kraftenhet, med hänsyn till skillnaden i tidpunkten för kostnader och fördelar.
Det praktiska värdet av arbetets resultat ligger i det faktum att på grundval av ovanstående teoretiska bestämmelser och metoder har algoritmer och tekniska tekniker utvecklats som gör det möjligt att underbygga värdena för tekniska parametrar för hantering av resursen av utrustning. Beräkningar som gjorts med hjälp av de utvecklade metoderna gjorde det möjligt att uppskatta livslängden för de sekundära kretsutrustningarna för kraftkraftverk med VVER-1000, VVER-440 och RBMK-1000 reaktorer i Kola, Smolensk, Kalinin, Balakovskaya NPP och att utveckla rekommendationer för deras kontroll.
Användningsområdet för resultaten är hantering av resursen för SG-rör, värmeväxlarkondensorrör, rörledningselement gjorda av pearlitiskt stål.
Godkännande och genomförande av resultat
Arbetet utfördes inom ramen för teman i Energoatom -bekymret
Diagnostik, utrustningens livslängd, ånggeneratorer, kvalitet. Förstudie av byte av kopparinnehållande utrustning från KPT för huvudenheten på VVER-1000 (kraftenhet nr 3 i BLKNPP),
Grundläggande problem med avveckling av kärnkraftverk,
Modifiering av "Standarder för tillåtna tjocklekar på rörledningselement av kolstål AS" RD EO 0571-2006 "och" Utarbetande av ett riktlinjedokument för bedömning av det tekniska tillståndet för utrustningselement och rörledningar som utsätts för erosionskorrosivt slitage ";
Ett omfattande åtgärdsprogram för att förhindra skador och öka driften av erosion och korrosionsbeständighet hos NPP -rörledningar. NPP nr PRG-550 K07 från Energoatom Concern om ämnet "Beräkning och experimentell underbyggnad av omfattning och frekvens för övervakning av erosion-korrosionsslitage på rörledningar i NPP-kraftenheter med VVER RP: 1000",
Bearbetning och analys av resultaten av tjockleksmätning av rörledningselement i 1-3: e enheterna i Smolensk NPP.
Materialet i avhandlingen presenterades och diskuterades vid följande internationella och ryska konferenser: 1. Systemiska problem med tillförlitlighet, matematisk modellering och informationsteknik, Moskva-Sotji, 1997, 1998.
2. Kärnkraftverkets säkerhet och personalutbildning, Obninsk, 1998,1999,2001,
3. 7: e internationella konferensen om kärnteknik. Tokyo, Japan, april 1923, 1999 ICONE-1.
4. Kontroll och diagnostik av rörledningar, Moskva, 2001.
5. PSAM 7 ESREL 04 International Conference on Probabilistic Safety Assessment and Management, Berlin, 2004.
6. Matematiska idéer P. JI. Chebyshev och deras tillämpning på moderna naturvetenskapliga problem, Obninsk, 2006.
7. Kärnkrafts säkerhet, effektivitet och ekonomi, Moskva,
8. MMR 2007 International Conference on Mathematical Methods in Reliability. Glasgow, Storbritannien, 2007.
9. Materialvetenskapliga problem vid konstruktion, tillverkning och drift av utrustning, Sankt Petersburg, 2008. Publikationer. På ämnet för avhandlingen publicerades 57 vetenskapliga verk, inklusive 20 artiklar i vetenskapliga och tekniska tidskrifter, 15 artiklar i samlingar, 22 - i konferenshandlingar.
Avhandlingen ställer metodologiska frågor för att förutsäga livslängden för utrustningen i kärnkraftverkens sekundära krets, utvecklade metoder baserade på det fysikalisk-statistiska tillvägagångssättet och föreslagna effektiva beräkningsprocedurer för beräkning av resursegenskaperna.
Huvudpublikationer
1. Gulina OM, Ostreykovsky VA Analytiska beroenden för bedömning av tillförlitlighet med hänsyn tagen till sambandet mellan lastens och bärighetens kapacitet // Tillförlitlighet och kvalitetskontroll. - 1981. - Nr 2.- sid. 36-41.
2. Gulina OM, Ostreykovsky VA, Salnikov H.JI. Generalisering av modellerna "parameter-toleransfält" och "bärförmåga" vid bedömning av objekts tillförlitlighet // Tillförlitlighet och kvalitetskontroll.-1982.-№2.-s. 10-14.
3. Gulina OM, Salnikov N. JI. Konstruktion av en modell för att förutsäga resursen i en rörledning vid erosionsskador. Izvestiya vuzov. Kärnenergi. - 1995. - Nej З. - с. 40-46.
4. Gulina OM, Salnikov H.JI. Diffusionsmodell för sannolikhetsprognoser för resurser för NPP -utrustning // Izvestiya vuzov. Kärnenergi. - 1995. - Nr 1.- sid. 48-51.
5. Gulina OM, Salnikov N. JI. Modell för bedömning av resursen för ånggeneratorrör under spänningskorrosionssprickor. Izvestiya vuzov. Kärnenergi. - 1996. - Nr 1.- sid. 16-19.
6. Egishyants SA, Gulina OM, Konovalov SV Uppskattning av resursfördelning vid summering av skador // Izvestiya vuzov. Kärnenergi. 1997.-№ 1.- s.18-21.
7. Gulina OM, Salnikov H.JI. Sannolikhetsprognos för resursen för rörledningar och tryckkärl i AS // Izvestiya vuzov. Kärnenergi. -1998. -Nr. 1.-С.4-11.
8. Filimonov E.V., Gulina O.M. Generaliserad integrerad modell för att förutsäga tillförlitligheten hos NPP -rörledningar under belastning // Izvestiya vuzov. Kärnenergi. -1998. -№ З.-с.З-l 1.
9. Gulina OM Bedömning och prognoser av NPP -utrustningens livslängd. / Vetenskaplig forskning inom kärnkraft vid tekniska universitet i Ryssland: samling av vetenskaplig tr.-M.: MPEI, 1999.-P.201-204.
Gulina O.M., Salnikov H.JI. Beräkning av utrustningens resursegenskaper under förhållanden med olinjära effekter av nedbrytningsprocesser // Izvestiya vuzov. Kärnenergi. -1999. -№4. -s. 11-15.
11.V. A. Andreev, O.M. Gulnna. En snabb metod för att förutsäga tillväxten av sprickor i rörledningar med stor diameter. Izvestiya vuzov. Kärnkraft.-2000.-№3.-s. 14-18.
12. Gulina O.M., Zhiganshin A.A., Chepurko V.A. Utveckling av ett kriterium för att optimera livslängden för en kraftenhet // Izvestiya vuzov. Kärnenergi. -2001. -№2. -s. 10-14.
13. Gulina O.M., Zhiganshin A.A., Korniyets * T.P. Problemet med flera kriterier att optimera livslängden för en ACS -kraftenhet / Izvestiya vuzov. Kärnenergi. -2002.-№4.-sid. 12-15.
14. Gulina OM, Zhiganshin AA, Mikhaltsov AV, Tsykunova S.Yu. Problemet med att bedöma livslängden för NPP -utrustning under åldrande förhållanden // Kärnmätning och informationsteknik. - 2004. - Nr 1. - s.62-66.
15. Gulina O.M., Kornienko K.A., Pavlova M.N. Analys av kontaminering av rör med ånggeneratorer och bedömning av interspolningsperioden genom diffusionsprocesser // Izvestiya vuzov. Kärnenergi. -2006. -№1.-sid. 12-18.
16. Gulina O.M., Kornienko K.A., Polityukov V.P., Frolov S.A. Tillämpning av Kalmans stokastiska filtreringsmetod för att förutsäga resursegenskaperna hos en ånggenerator för kärnkraftverk // Atomnaya Energiya. - 2006.-t.101 (4).- sid. 313-316.
17.Gulina O.M., Salnikov H.JI. Metoder för att förutsäga resursen för värmeutbytesutrustning för kärnkraftverk // Izvestiya vuzov. Kärnkraft. - 2007. - Nr 3, nummer 1.- s.23-29.
18 Baranenko V.I., Gulina O.M., Dokukin D.A. Metodisk grund för att förutsäga erosion-korrosionsförslitning av kärnkraftsutrustning med hjälp av neurala nätverksmodellering // Izvestiya vuzov. Kärnkraft.-2008.-№1.-s. З-8.
19. Gulina OM, Pavlova MN, Polityukov VP, Salnikov H.JI. Optimal kontroll av NPP -ånggeneratorresursen // Izvestiya vuzov. Kärnkraft. - 2008. - Nr 4. - med. 25-30.
20. Igitov AV, Gulina OM, Salnikov N.JL Problemet med nivåoptimering för att upptäcka störningar i den observerade slumpmässiga processen // Izvestiya vuzov. Kärnkraft,- 2009-№1.- sid. 125-129.
21 Baranenko V.I., Yanchenko Yu.A., Gulina O.M., Tarasov A.V., Tarasova O.S. Driftskontroll av rörledningar utsatta för erosionsfrätande slitage // Teploenergetika.-2009.-No.5.-s.20-27.
Liknande avhandlingar inom specialiteten "Kärnkraftverk, inklusive konstruktion, drift och avveckling", 05.14.03 kod VAK
Undersökning av erosions- och korrosionsbeständighet hos elementen i ångvattenkanalen i spillvärmepannor i ånggasanläggningar och utveckling av metoder för dess ökning 2010, kandidat för tekniska vetenskaper Mikhailov, Anton Valerievich
Karaktäristiska drag i beräkningsmässig styrning av styrkan hos strukturella element i kärnreaktorer vid driftstadiet och under skapandet av nya installationer 2007, doktor i tekniska vetenskaper Sergeeva, Lyudmila Vasilievna
Modernisering och rekonstruktion av ånggeneratorsystem av NPP med VVER för att förbättra tillförlitligheten 2009, kandidat för tekniska vetenskaper Berezanin, Anatoly Anatolyevich
Metodik för övervakning av återstående livslängd för utrustning och rörledningar för VVER -reaktorer med hjälp av ett automatiserat system 2012, doktor i tekniska vetenskaper Bogachev, Anatoly Viktorovich
Automatisering av modellering av dropppåverkan på erosion av blad av fuktiga ångturbiner 2002, kandidat för tekniska vetenskaper, Dergachev, Konstantin Vladimirovich
Avslutning av avhandlingen om ämnet "Kärnkraftverk, inklusive design, drift och avveckling", Gulina, Olga Mikhailovna
6.5 Slutsatser om avsnitt 6
1. För att bedöma frekvensen av kontroll behövs modeller för att förutsäga utvecklingen av ECI -processen. Metoder för att förutsäga intensiteten i FAC -processen kan klassificeras enligt följande:
Metoder som använder analytiska modeller;
Metoder som använder empiriska modeller;
Prognosmetoder med artificiell intelligens.
2. Analytiska modeller baserade på den teoretiska beskrivningen av fysiska processer - individuella FAC -mekanismer - kan endast tillhandahålla en kvalitativ analys på grund av att effekten på den övergripande slitageprocessen bestäms av många faktorer: utrustningselementets geometri, kemisk sammansättning metall, typ av kylvätska och driftsparametrar.
3. Statistiska modeller gör det möjligt att bedöma det allmänna tillståndet för systemet I f eller enskilda grupper av rörledningselement för tillfället. Statistiska modeller är baserade på operativa kontrolldata. Metoder för statistisk analys används för att snabbt reagera på den nuvarande situationen: identifiering av element som är föremål för ECI, bedömning av maximal och genomsnittlig hastighet för ECI, etc., på grundval av vilken det är möjligt att uppskatta volymen och ungefärligt datum för nästa kontroll.
4. Empiriska modeller är byggda på grundval av operativa kontrolldata och laboratorieforskningsresultat: statistiska, fysikalisk -kemiska och neurala nätverksmodeller. För att förutsäga FEC för utrustningen i ett visst block är det nödvändigt att kalibrera den empiriska modellen med hjälp av data från den operativa kontrollen av detta block. Den modell som erhållits som ett resultat av kalibrering kan inte appliceras på ett annat block utan lämplig anpassning.
5. Ett stort antal parametrar som bestämmer intensiteten i FAC -processen påverkar varandra på ett komplext sätt. Användningen av ANN för att lösa problemet med att förutsäga FAC gör att man kan bedöma alla faktorers ömsesidiga inflytande, markera de viktigaste egenskaperna hos den inkommande informationen och i slutändan förbättra prognosnoggrannheten utan att bestämma alla beroenden mellan många faktorer som avgör FAC -processen. Detta gör det möjligt att underbygga ett neuralt nätverk för att bestämma intensiteten av FAC -processen i utrustningen för kondensatmatningsbanan i ett kärnkraftverk.
6. En översikt över metoder för utbildning av neurala nätverk ges och en optimal kombination av metoder för att skapa och träna ett artificiellt neuralt nätverk föreslås. lösa problem förutsäga intensiteten av FAC i NPP -rörledningar. För att öka prognosens tillförlitlighet är datafiltrering nödvändig, som består i att endast använda information om gallring sedan ECI -processen är associerad med gallring av väggar och förtjockningen beror på överföring av korrosionsprodukter.
7. Studien utfördes på basis av ett förenklat artificiellt neuralt nätverk, som löser problemet med att förutsäga gallringen av väggen i en rak sektion av en rörledning med ett enfasmedium av en CPT NPP med VVER. Det förenklade nätverket tränas med hjälp av den elastiska backpropagationsalgoritmen. Området för korrekt prognos för ett tidsintervall på upp till 4 år har fastställts.
8. För att optimera lösningen på problemet med att förutsäga hastigheten på FAC med hjälp av NN, föreslås en algoritm som inkluderar
Utföra klusteranalys för de analyserade situationerna för att dela upp dem i kluster av situationer med liknande egenskaper, medan noggrannheten kan ökas genom att ta hänsyn till lokalt och unikt för varje klusterberoende och faktorer. I
Konstruktion för varje klass av ingångsuppsättningen för NN, utbildad med hjälp av backpropagationsalgoritmen, som kommer att beräkna gallringen av rörväggen för den förutspådda perioden.
9. Den föreslagna algoritmen implementeras med hjälp av ett komplex av neurala nätverk
Replikativ NS;
Kohonnen självorganiserande karta;
Backpropagation neuralt nätverk. t
SLUTSATS
De viktigaste teoretiska och praktiska resultaten som erhållits i detta arbete är följande.
1. På grundval av analys och systematisering av driftdata, egenskaperna hos fysiska processers inverkan på åldringsprocesser för metaller i sekundärkretsutrustningen, nödvändigheten av att utveckla och tillämpa fysiska och statistiska modeller för bedömning, förutsägelse och hantering NPP -utrustningens livslängd har bevisats. Analysen visade det avgörande inflytandet av närvaron av koppar i kretsen på intensiteten hos åldringsprocesserna för metallen i utrustningen i NPP: s sekundära krets. Ett individuellt tillvägagångssätt för att bedöma utrustningens nuvarande tillstånd och utveckla förutsägbara modeller med maximal användning av tillgänglig information: data om skador och deras orsaker, faktorer som intensifierar skadeprocesser, data från periodisk övervakning av tekniskt tillstånd, vattenkemiska parametrar samt åtgärder för att mildra driftsförhållandena och minska intensiteten i skada, - bestämmer metoderna för att beräkna utrustningens resursegenskaper.
2. Det ömsesidiga inflytandet från utrustningen för kondensatmatnings- och ångvägarna, förenade av en vattenkrets, visas på varandras tekniska tillstånd, särskilt på ånggeneratorns tekniska tillstånd och effektivitet. De viktigaste åldringsprocesserna som är karakteristiska för metallen i den sekundära kretsutrustningen, liksom de faktorer som påverkar resursen för kondensorrör, HDPE och LDPE, rörledningar och värmeväxlingsrör från SG beaktas. Åtgärder noteras för att minska intensiteten av skadeprocesser.
3. Optimering av livslängden för en kraftenhet görs på grundval av ett ekonomiskt kriterium som tar hänsyn till skillnaden i tidpunkten för kostnader och fördelar, egenskaperna hos enhetens tillförlitlighet och kostnaderna för reparationer och utbyten av utrustning under drift - diskonterad nettoinkomst (NPV). Kriteriet för att optimera livslängden är maximal NPV.
Strukturen i betalningsflödet erhölls med hjälp av den utvecklade Markov -modellen för exploatering. Den föreslagna modellen för beräkning av driftskostnader tar hänsyn till förlusten i samband med driftstopp, kostnaden för genererad el, kostnaden för ersättning, kostnaden för restaurering, kostnaden för moderniseringsåtgärder etc.
4. Metoder har utvecklats och undersökts för att förutsäga utrustningens livskarakteristik baserat på att ta hänsyn till ackumulering av skador från olika åldringsprocesser av materialet i kärnkraftverkens sekundära krets, med hänsyn till deras sannolikhet. För att bedöma utrustningens prestanda infördes ett stokastiskt mått på skador baserat på ackumulering av skador i materialet från verkan av vissa åldringsprocesser. Resursen definieras som det ögonblick då en slumpmässig process av skadeackumulering går utöver den inställda nivån.
5. Resursens sannolikhetsegenskaper erhölls genom metoderna för linjär och olinjär summering av skador - för processer med droppstötningserosion i ett tvåfasflöde och spänningskorrosionssprickor under spänning av värmeväxlarrör i ånggenerator - vid olika värden för koncentrationerna av skadliga faktorer och beräknas på grundval av asymptotiska approximationer av sannolikhetsteorin och matematisk statistik.
6. För processen med droppstötningserosion, typisk för böjningar av ångrörledningar, blad av ångturbiner, inloppssektioner av PSTE i PST, etc., tas mekanismen för påverkan av en droppe på en fast yta, med hänsyn till fördelningen av normala hastigheter, droppstorlekar, liksom sådana parametrar, såsom ångfuktighet, flödeshastighet, slagpunktens radie, temperatur, tryck, vätskans och ångans densitet, ljudets hastighet i vätska, materialparametrar .
För SG -värmeväxlarrör är skadeprocessen baserad på spänningskorrosionssprickprocessen, vars intensitet avsevärt beror på koncentrationerna av korrosionsaktivatorer, förekomsten av avlagringar på värmeväxlarytan, koncentrationen av koppar i avlagringarna, vilket gör det möjligt att kontrollera åldringsprocessen för SG TOT genom att motivera värdena för motsvarande modellparametrar.
7. Ett tillvägagångssätt föreslås och underbyggas med hjälp av stokastisk linjär filtrering för att ta hänsyn till heterogen information om ett objekt vid förutsägelse av dess resurs, samt för att ta hänsyn till åtgärder som vidtagits eller planeras för att minska intensiteten hos åldringsprocesser. Kalman stokastiska filtreringsmetod är anpassad för att förutsäga resursegenskaperna för värmeväxlarrör från SG. Algoritmer för utjämningsfilter och prediktor har utvecklats. Använd av ytterligare information i form av periodiska övervakningsdata, rörets placering i aggregatet, fel vid mätning av väggtjocklekar etc. Baserat på kraven på åldringsprocessens hastighet är det möjligt att utvärdera den optimala perioden eller den optimala planen för efterföljande kontroll. Principen för den optimala algoritmen för att hantera resursen för TOT PG har formulerats.
8. En systematiserad granskning av modeller för prognos av FAC i utrustningsartiklar presenteras. Förfaranden har utvecklats för bearbetning av tjockleksmätningsdata för sekundärkretsutrustning för NPP för att optimera volymer och frekvens av övervakning. Baserat på analys av en stor volym övervakningsdata för NPP med reaktorer VVER-1000, RBMK-1000, VVER-440-KlnNPP, BlokNPP, NVNPP, KolNPP,
SNPP - metoder och algoritmer för bearbetning av tjockleksmätningsdata, krav på typ och kvalitet på information som tillhandahålls för beräkningar har utvecklats, begreppet kategori har införts för att beteckna en riskgrupp för intensiv gallring. Det föreslogs att inkludera elementen i kontrollplanen, vars återstående resurs närmar sig datumet för nästa PM.
9. Tillämpningen av neurala nätverksmodeller för att lösa problemet med att förutsäga FAC är underbyggd, vilket gör det möjligt att bedöma alla inverkande faktorers ömsesidiga inflytande, för att markera de väsentliga egenskaperna hos den inkommande operativa informationen utan att fastställa alla beroenden mellan många faktorer som avgör FAC -processen. Med hjälp av exemplet med att studera ett förenklat nätverk för att förutsäga väggförtunning av den raka sektionen av huvudkondensatrörledningen för NPP med VVER, utbildad med hjälp av den elastiska backpropagationsalgoritmen, visas prognosens korrekthet för ett tidsintervall på upp till 4 år.
10. För att optimera lösningen på problemet med att förutsäga hastigheten på FAC med hjälp av ett neuralt nätverk föreslås en algoritm som inkluderar
Filtrering av data för utbildning;
- "identifiering" av de karakteristiska egenskaperna hos ingångssatsen och minskningen på grundval av antalet ingångsfaktorer;
Utföra klusteranalys för de analyserade situationerna;
Plotta ett neuralt nätverk för varje klass, utbildad med hjälp av backpropagationsalgoritmen.
Den föreslagna algoritmen implementeras med hjälp av ett komplex av neurala nätverk: replikativt neuralt nätverk; självorganiserande Kohonnen-karta; Backpropagation neuralt nätverk.
Lista över avhandling forskningslitteratur Doktor i tekniska vetenskaper Gulina, Olga Mikhailovna, 2009
1. RD-EO-0039-95. Lagstiftnings- och metodkrav för hantering av resursegenskaperna hos elementen i kraftvärmeenheter. M., 1997.
2. Datainsamling och journalföring för förvaltning av kärnkraftverkets åldrande IAEA. Säkerhetspraxis Publikationer. # 50-P-3, Wien, 1997.
3. Muratov O.E., Tikhonov M.H. Kärnkraftverksavveckling: problem och lösningar (www.proatom.ru)
4. Ageev A.G., Korolkov B.M., Belov V.I., Semyakin A.A., Kornienko K.A., Trunov N.B. Värmekemiska tester av ånggeneratorn PGV-1000M med en rekonstruerad PDL och ett moderniserat vattenförsörjningssystem. // Årsrapport från ENITS VNIIAES, 1999.
5. Baranenko V.I., Gashenko V.A., Trubkina N.E., Bakirov M.B., Yanchenko Yu.A. Driftsäkerhet för värmeväxlarrör för ånggeneratorer från kraftvärmeenheter med VVER // Material från seminariet vid Kalinin NPP, 16-18 november, 1999, s. 133-158.
6. Metod för hantering av åldrande av kärnkraftverkets komponenter som är viktiga för säkerheten IAEA. Series of Technical Reports, # 338. Wien, 1998.
7. Baranenko V.I., Baklashov C.A. Analys av driftskador på kondensatorer och lågtrycksvärmare. Utarbetande av ett schema för utbyte av utrustningen för kondensatmatningsbanan. VM.21.02.00.TO. FGUPVNIIAM. M., 2003.
8. Chexal V.K. (Bind), Horowitz J.S. Chexal-Horowitz flödesaccelererad korrosionsmodell-parameter och påverkan. Nuvarande perspektiv på Inter. Tryckkärl och rörsystem: Koder och standard. Bok nr. 409768. -1995.-P. 231-243.
9. Olyckan vid kärnkraftverket "Sarri-2" // Kärnteknik utomlands. -1987.- Nr 10. -s.43.
10. Sekundär rörbrott vid Mihama Power Unit 3. Mr. Hajime Ito.// The Kansai Electric Power Co., Inc. Konf. WANO. 2005.15 s.
11. T. Inagaki. IAEA: s verksamhet relaterad till åldrandehantering och säker långsiktig drift inklusive FAC // Seminarium om Erosion-Corrosion och Flow Assisted Corrosion 6-8 november 2007, Obninsk, Ryssland.
12. Jens Gunnars. Översikt över Erosion-Corrosion // Seminarium om Erosion-Corrosion and Flow Assisted Corrosion 6-8 november 2007, Obninsk, Ryssland.
13. John Pietralik. FAC Seminarium: Teoretiska bakgrunder // Seminarium oni
15. Pipe Break orsakar dödsfall i Surry. // Nucl.Eng.Inter., 1987 v.32. s.4.
16. RD EO 0571-2006. Normer för tillåtna tjocklekar på rörledningselement av kolstål från kärnkraftverk. 44 sid.
17. Bakirov M.B., Kleshuk S.M., Chubarov S.V., Nemytov D.S., Trunov N.B., Lovchev V.N., Gutsev D.F. Utveckling av en atlas med defekter i värmeväxlarrör från ånggeneratorer av NPP S VVER. 3-5 oktober 2006 FGUP OKB GIDROPRESS.
18. Kharitonov Yu.V., Brykov S.I., Trunov N.B. Förutsägelse av ackumulering av avlagringar av korrosionsprodukter på värmeutbytesytorna på ånggeneratorn PGV-1000M // Värmekraftsteknik № 8, 2001, s. 20-22.
19. Säkerställa säker och tillförlitlig drift av PGV-1000 ånggeneratorer. Ed. Aksenova V.I. // Material från seminariet vid Kalinin NPP, 16-18 november 1999, s. 78-132.
20. Trunov N.B., Loginov S.A., Dragunov Yu.G. Hydrodynamiska och termiska kemiska processer i ånggeneratorer av NPP med VVER. M.: Energoatomizdat, 2001. - 316 s.
21. Baranenko V.I., Oleinik S.j \, Budukin S.Yu., Bakirov M.B., Yanchenko Yu.A., Kornienko K.A. Säkerställer driftsäkerheten hos ånggeneratorer av NPP med VVER // Heavy maskinteknik. -2001, nr 8.-s. 6-9.2001.- s. 71-72.
22. Yovchev M. Korrosion av värme och kraft och kärnkraftsutrustning. Moskva: Energoatomizdat, 1988, 222 sid.
23. Analys av driftsdata om underhållet av den vattenkemiska regimen för sekundärkretsen vid kraftenheterna 1-4 i Balakovo NPP 2005 // M., VNIIAES, 2006.
24. Analys av driftsdata om bibehållande av vattenkemisk regim för sekundärkretsen vid kraftenheterna 1-4 i BLKNPP för andra kvartalet 2006, M., VNIIAES, 2006.
25. Standarder för hållfasthetsberäkning av utrustning och rörledningar från kärnkraftverk (PNAE G-7-002-86). -M.: Energoizdat, 1989.
26. V.I. Nikitin. Korrosionsskador på ångturbinkondensatorer och bestämning av deras resurs återstående resurs. // Värmekraftsteknik. - 2001. - Nr 11. med. 41-45.
27. V.I. Baranenko, O. A. Belyakov. Förutsägelse av livslängden för värmeväxlarrör för kondensatorer i kraftenhet nr 2 i Kalinin NPP // Vetenskaplig och teknisk rapport D. nr 2006 / 4.15.5 / 16473 s.26. Elektrogorsk, 2006.
28. Forskningsrapport. Testa tekniken för reparation och restaurering av NPP -värmeväxlarrör genom att applicera en polymerbeläggning på värmeväxlarrörens inre yta. M. 2003. Godkänd. Teknik. Direktör för NPO "ROKOR" Ph.D. A.B. Ilyin. -22s.
29. Gulina OM, Semiletkina IV. Bestämning av latent period av erosionsförstöring // Diagnostik och prognos av tillförlitlighet, element i kärnkraftverk: samling av vetenskapliga arbeten vid Institutionen för ACS.- Obninsk: IATE.- 1992.- Nr 8.- s.31- 34
30. Gulina OM Bedömning och prognoser av NPP -utrustningens livstid // Vetenskaplig forskning inom kärnkraft i tekniska universitet i Ryssland: samling av vetenskaplig Tr. M.: MPEI, 1999.- s.201-204.
31. Zb.Zazhigaev JI. S., Kishyan AA, Romanikov Yu. I. Metoder för att planera och bearbeta resultaten av ett fysiskt experiment. M., Atomizdat, 1978.
32. Antonovich A.V., Butovsky JI.C. Påverkan av skador på kondensorrörsystemet på effektiviteten hos turbininstallationer vid TPP och NPP // Energetika i elektrifiering., 2001. Nr 7. S. 29-34.
33. Nigmatulin B., Kozyrev M: Kärnkraftsteknik i Ryssland. Tid med bortkastade möjligheter. // Atomstrategi. Elektronisk journal. Juli 2008 (www.proatom.ru).
34. Cherkasov V. Rysslands kärnkraft: stat, problem, framtidsutsikter. (Http://www.wdcb.ru/mining/doklad/doklad.htm ").
35. Rassokhin N.G. Ånggenererande enheter i kärnkraftverk. M.: Energoatomizdat, 1987.- 384 sid.
36. Baranenko V.I., Oleinik S.G., Budukin S.Yu., Bakirov M.B., Yanchenko Yu.A., Kornienko K.A. Säkerställa driftsäkerheten hos ånggeneratorer av NPP med VVER // Heavy mechanic engineering. -2001-№8.-s.6-9.
37. Trunov N.B., Denisov V.V., Dragunov Yu.G., Banyuk G.F., Kharitonov Yu.V. Funktionen för värmeväxlingsrör från ånggeneratorer av NPP med VVER.
38. Ivanisov V.F. Problem med VTK vid Kalinin NPP. // Material från seminariet vid Kalinin NPP, 16-18 november 1999-s. 55-57.
39. Gulina OM Bedömning och prognoser av NPP -utrustningens livslängd. / Lör. vetenskapliga arbeten "Vetenskaplig forskning inom kärnkraft vid tekniska universitet i Ryssland". M.-Förlag MEI-1999-s.201-204.
40. Gulina OM, Salnikov H.JI. Sannolikhetsprognos för kärnkraftverkets rörledning och tryckkärl. // Izvestiya Vuzov. Kärnkraft, 1998.-№ 1.-С.4-11.
41. Gulina OM, Salnikov H.JI. Metoder för att förutsäga resursen för värmeutbytesutrustning för kärnkraftverk // Izvestiya vuzov. Kärnkraft. - 2007. - Nr 3, nummer 1.- s.23-29.
42. John Petralik. Eosion av vätskepåverkan och kavitation. // Fortsättning av FAC-seminarium. Obninsk, Ryssland „6-8 november 2007.
43. Baranenko V.I., Oleinik S.G., Merkushev V.H. och annan driftsäkerhet hos strukturelement i ånggeneratorer av NPP med VVER. Frågor om atomvetenskap och teknik. Ser. NPP Safety Assurance. - 2003, nummer Z. - s. 85-100.
44. Antonov A.V., Ostreykovsky V.A. Utvärdering av tillförlitlighetsegenskaper hos element och system i kärnkraftverk med kombinerade metoder. -M.: Energoatomizdat, 1993.-368s.
45. Skripnik V.M., Nazin A.E., Prikhodko Yu.G. Analys av tillförlitligheten hos tekniska system med hjälp av censurerade prover. -M.: Radio och kommunikation, 1988: -289s.
46. Severtsev N.A., Yanishevsky I.M. Pålitlighet för ett redundant system med en laddad reserv under förebyggande underhåll av reservelementet. // Pålitlighet och kvalitetskontroll, -M.: Radio och kommunikation, 1995.-P.94-100.
47. Taratunin V.V., Elizarov A.I., Panfilova S.E. Tillämpning av "Markov -metoden i problem med fördelning av krav5 till tillförlitlighet. Teknisk rapport -M.: VNIIEAS, 1997. -48s.
48. V. V. Taratunin, A. I. Elizarov. Probabilistiska metoder för NPP, hantering av kraftenhetens tillförlitlighet; system: och individuell utrustning i driftsfasen - och förlängning av den angivna: livslängden. Rapport om NTS.- M .: VNIIAES, 1999. -57s.
49. Taratunin V.V.:, Elizarov A.I. Sannolikhetsbedömning av utrustningens tillförlitlighet och: system! NPP med hänsyn till åldrande och det nuvarande underhålls- och reparationssystemet. Teknisk rapport. Rosenergoatom.-M.: VNIIAES, 2000. -100 -talet.
50. RD-EO-0039-95. Normativa och metodiska krav ^ för hantering av resursegenskaper för elementen i kraftenheter AS-M, 1997.
51. N. Davidenko, S. Nemytov, K. Kornienko, V. Vasiliev. Integriteten i elementen hos VVER -ånggeneratorer av oro Rosenergoatom //
52. IAEA: s regionala workshop om "ånggeneratorers nedbrytning och inspektion", Saint Denis, Frankrike, 1999. Wien: IAEA, 1999.
53. Gulina O.M., Pavlova M.H., Polityukov V.P., Salnikov H.JI. Optimal kontroll av NPP -ånggeneratorresursen // Izvestiya vuzov. Kärnkraft. - 2008. - Nr 4. ~ s. 25-30.
54. Gulina O.M., Kornienko K.A., Pavlova M.N. Analys av kontaminering av rör med SG och bedömning av interspolningsperioden genom diffusionsprocesser. // Izvestiya Vuzov. Kärnkraft, 2006.- Nr 1.- sid. 12-18.
55. Gulina OM, Ostreykovsky VA Analytiska beroenden för bedömning av tillförlitlighet med beaktande av korrelationen mellan lastens och bärighetens kapacitet. // Tillförlitlighet och kvalitetskontroll. -1981. -№2. -sid. 36-41.
56. Gulina OM, Ostreykovsky VA, Salnikov H.J1. Generalisering av modellerna "parameter-toleransfält" och "bärförmåga" vid bedömning av objekts tillförlitlighet. // Tillförlitlighet och kvalitetskontroll.-1982.-№2.-s. 10-14.
57. Igitov AV, Gulina OM, Salnikov H.JT. Problemet med nivåoptimering för att upptäcka störningar i en observerbar slumpmässig process. // Izvestiya vuzov. Kärnkraft "- 2009-№1.- s. 25-29.
58. Genomförande och granskning av programmet för åldringshantering av kärnkraftverk IAEA. Safety Reports Series, # 15. Wien, 1999, s.35.
59. Metodik för hantering av åldrande av kärnkraftverkets komponenter som är viktiga för säkerheten IAEA. Series of Technical Reports, # 338. Wien, 1998.
60. Grundprinciper för kärnkraftverk, säkerhetsserienr. 75-INSAG-3, International Atomic Energy Agency, Wien, 1988; INSAG-8.
61. Kovalevich OM Förlängning av kärnkraftsenheternas livslängd. // Atomic Energy, v. 88, nummer 1, januari 2000.
62. RD-EO-0039-95. Lagstiftnings- och metodkrav för hantering av resursegenskaperna hos elementen i kraftvärmeenheter. -M., 1997.
63. RD EO "0096-98. Standardföreskrifter för hantering av resurskarakteristika för elementen i kraftnät. Moskva, 1997.
64. Tutnov I.A. Hantering av NPP-åldringsprocesser // Atomic Engineering Abroad.-2000.-№4.-s. 10-15.
65. Stepanov I.A. Övervakning av NPP -utrustningens återstående livslängd genom indikatorer på korrosionsmekanisk hållfasthet hos konstruktionsmaterial // Värmekraftsteknik. - 1994. №5.
66. RD EO-0085-97. Underhåll och reparation av system och utrustning för kärnkraftverk. Standard reparationstid för elektroniska enheter i AU. -M., 1997.
67. RD EO 0077-97. Tillfälliga riktlinjer för beräkning av driftskapacitet för kraftenheter i kärnkraftverk. M., 1997
68. Sigal E.M. Utforma ICUF som en indikator på effektiviteten i att använda den installerade kapaciteten i ett kärnkraftverk // Atomenergi. -2003. -t.94, nummer 2. med. 110-114.
69. IAEA: s konsultrapport om mötet om åldrande och livshantering av kärnkraftverk // IAEA, Wien, Österrike, augusti 1989.
70. Akiyama M. Åldringsforskningsprogram för växtlivsbedömning // Intern. NPP Aging Symp., 30 augusti till sept. 1, 1988, Bethesda, Maryland, USA.
71. Sigal E.M. Rangordning av avvikelser från normal drift av NPP -utrustning efter graden av deras inflytande på utnyttjandefaktorn för den installerade kapaciteten // Atomenergi. - 2002. - vol. 92, nummer. 3.
72. Taratunin V.V., Tyurin M.N., Elizarov A.I. m.fl. Utveckling av matematiska modeller för fördelning av krav för tillförlitlighet för komponenter i kraftenheter. Beredning av datakod. / Rapport -M.: VNIIAES, 2002.
73. Gulina O.M., Zhiganshin A.A., Korniyets T.P. Problem med flera kriterier om optimering av livslängden. // Izvestiya vuzov. Kärnkraft. - 2002. - Nr 4. - sid. 12-15.
76. RF, Ryska federationens statliga kommitté för bygg-, arkitektur- och bostadspolitik nr VK 447 daterad 21.06.1999, M. Economy 2000.
77. Komisarchik T. N., Gribov V. B. Metod för analys av den jämförande ekonomiska effektiviteten hos alternativa tekniska lösningar vid utformning av energikällor. 58-62.
78. Karkhov A.N. Det grundläggande marknadsekonomi... Fianfond, M., 1994.
79. Kazachkovsky O.D. Grunden för den rationella värdeteorin. M.: Energoatomizdat, 2000.
80. Kazachkovsky O.D. Beräkning av de ekonomiska parametrarna för kärnkraftverk // Atomenergi. - 2001. - v. 90, nummer 4.
81. Karkhov A.N. Ekonomisk bedömning förslag om byggande av kärnkraftverk // Kärnteknik utomlands. - 2002. - Nr 2. - sid. 23-26.
82. Gulina O.M., Zhiganshin A.A., Chepurko V.A. Utveckling av ett kriterium för att optimera livslängden för en kraftenhet. // Izvestiya VUZov. Kärnkraft. - 2001. - Nr 2. - sid. 10-14.
83. Gulina OM, Zhiganshin AA, Mikhaltsov AV, Tsykunova S.Yu. Problemet med att bedöma NPP -utrustningens livslängd under åldrande förhållanden // Kärnteknik och mätningar. - 2004. - Nr 1. - s. 62-66.
84. Karkhov A.N. Jämviktsenergipris baserat på nuvärde. Förtryck nr IBRAE-98-07, M., 1998.
85. O. Gulina, N. Salnikov. Multikriterium Problem med NPP Lifetime Management // PSAM 7 ESREL 04 International Conference on Probabilistic Safety Assessment and Management, 14-18 juni 2004, Berlin, Tyskland.
86. Likhachev Yu.I., Pupko V.Ya. Styrka för bränsleelement i kärnreaktorer / M.: Atomizdat, 1975.
87. Salnikov N.L., Gulina O.M., Kornienko K.A., Frolov S.A. Bedömning av ånggeneratorns tillförlitlighet genom metoder för summering av skador (mellanliggande enligt kontrakt nr 2004 / 4.1.1.G.7.7 / 9224) // Rapport om forskning. - Obninsk: IATE, 2004. - 71 sid.
88. Gulina OM En analysmetod för att bedöma tillförlitligheten hos utrustning under förhållanden vid skadeansamling. institutionens vetenskapliga arbete. Automatiserat styrsystem "Diagnostik och prognos av tillförlitlighet för NPP -element". Obninsk. - IATE.-1998. - nr 12. - s.56-59.
89. Gens Gunnars, Inspecta. Översikt över Erosion-Corrosion.// Fortsättning av FAC-seminarium. Obninsk, Ryssland „6-8 november 2007.
90. John Petralik. Eosion av vätskepåverkan och kavitation. // Fortsättning av FAC-seminarium. Obninsk, Ryssland „6-8 november 2007
91. Bogachev AF Analys av data om skador för högtrycksvärmare s. k. d. från vattensidan // Värmekraftsteknik.-1991.-№7.
92. Shubenko-Shubin JI. A., Shubenko A. JL, Kovalsky A.E. Kinetisk modell av processen och bedömning av inkubationstiden för förstörelse av material som utsätts för droppflöden // Teploenergetika. 1987. - Nr 2. - sid. 46 - 50.
93 N. Henzel, D.C. Grosby, S.R. Eley. Erosion / korrosion i kraftverk En- och tvåfasflödeserfarenhet, förutsägelse, NDE-hantering // s.109-116.
94. Erosion. Jod ed. K. Pris. Moskva: Mir, 1982.
95. Kastner W., Hofmann P., Nopper H. Erosion-korrosion på kraftverk // Beslutskod för konstruerande material Dragradation VGB Kraftwerktechnik. 1990. - V. 70. - Nr 11. - S. 806-815.
96. Gulina OM, Salnikov H.JI. Konstruktion av en modell för att förutsäga resursen i en rörledning vid erosionsskador. Izvestiya vuzov. Kärnkraft.-1995.-№ 3.-S.40-46.
97. Kirillov P. JI. Föreläsningsanteckningar för kursen "Värme- och massöverföring (tvåfasflöden)". Obninsk: IATE, 1991.
98. Chudakov M.V. Metoder för att säkerställa tillförlitligheten hos NPP-rörledningar vid förhållanden för fall-erosion // Diss. för doktorsexamen Sankt Petersburg, 2005
99. Kastner V., Nopper H.Yu. Resner R. Skydd av rörledningar mot korrosionserosion // Atomenergi. 1993. - T. 75, nr. 4. -S.286-294.
100. Gulina OM1., Salnikov H.JI. Utvärdering av livslängdskarakteristika för VVER-440 ångrörledningar under förhållanden med erosionskorrosivt slitage Sammanfattningar av rapporter. Obninsk, 4-8 oktober 1999
101. Egishyants SA, Gulina OM, Konovalov EN Uppskattning av resursfördelning vid summering av skador // Izvestiya VUZov. Kärnkraft.-1997.- Nr 1.- sid. 18-21.
102. Gosselin S.R., Fleming K.N. Utvärdering av rörfelpotential via bedömning av nedbrytningsmekanism. // 5: e internationella konferensen om kärnteknik, 26-30–99 maj, Nice, Frankrike.
103. Margolin B.Z., Fedorova B.A., Kostylev V.I. Grundprinciper för att bedöma hållbarheten hos PGV-1000-samlarna och utsikterna för att förutsäga resurserna för samlare av enhet nr 1 i Kalinin NPP // Material från seminariet vid Kalinin NPP, november 1618, 1999.- s.61 -72.
104. Rassokhin N.G., Gorbatykh V.P., Sereda E.V., Bakanov A.A. Prognoser resursen för värme- och kraftutrustning enligt förhållandena för spänningskorrosionssprickor // Teploenergetika.- 1992.-№5. s.53-58.
105. Gulina OM, Salnikov N. JI. Modell för uppskattning av ånggeneratorrörs livslängd under spänningskorrosionssprickor. // Izvestiya vuzov. Kärnenergi. 1996. -Nr. 1.- s.16-19.
106. Karzov G.P., Suvorov S.A., Fedorova V.A., Fillipov A.V., Trunov N.B., Brykov S.I., Popadchuk B.C. De viktigaste mekanismerna för skador på värmeväxlarrör vid olika driftsteg för ånggeneratorer av typen PGV-1000.
107. Lokal korrosion av metall från värme- och kraftutrustning. Ed. Gorbatykh V.P.M.: Energoatomizdat, 1992.
108. Gulina OM, Salnikov H.JI. Beräkning av utrustningens resursegenskaper under förhållanden med olinjära effekter av nedbrytningsprocesser // Izvestiya vuzov. Kärnkraft.-1999. -№4. -s. 11-15.
109. Baranenko V.I., Malakhov I.V., Sudakov A.V. Om karaktären av erosion-korrosionsförslitning av rörledningar vid den första kraftenheten i det syd-ukrainska kärnkraftverket // Teploenergetika.-1996.-№12.-s.55-60.
110. Gulina O.M., Kornienko K.A., Frolov S.A. Utveckling och forskning av modeller för att förutsäga livslängden för en ånggenerator. // 9: e internationella konferensen "NPP Safety and Personal Training". Abstrakt. Rapportera Obninsk, 24-28 oktober 2005
111. Nadinich B. Upprättande av kriterier för dämpning av värmeväxlarrör i ånggeneratorer i kärnkraftverk med reaktorer VVER-440, VVER-1000 // Teploenergetika.- 1998.- №2. S. 68-70.
112. Gulina O.M., Kornienko K.A., Polityukov V.P., Frolov S.A. Tillämpning av Kalmans stokastiska filtreringsmetod för att förutsäga resursegenskaperna hos en ånggenerator för kärnkraftverk // Atomenergi.- 2006.-t.101 (4).- sid. 313-316.
113. Salnikov H.JI., Gulina OM, Kornienko K.A., Frolov S.A. m.m.
114. Kornienko KA Hantering av resursen för elementen i kondensatmatningsbanan för VVER-kraftenheter baserat på analys av driftdata. Avhandling för kandidatexamen för tekniska vetenskaper. Obninsk, 2007.
115. A.V. Balakrishnan. Kalman filtreringsteori. Moskva: Mir, 1988, 168 sid.
116. Shiryaev AN, Liptser R. Sh. Statistik över slumpmässiga processer. -M.: Nauka, 1974.696 sid.
117. Kastner W., Hofinann P., Nopper H. Erosion-korrosion kraftverk. // Beslutskod för konstruktion av material Dragradation VGB Kraftwerktechnik. 1990. - V. 70, nr 11. - S. 806-815.
118. DASY dokumentiert Wanddichenme | 3 Bwerte von Rohrleitungen Siemens AG Unternemensbereich KWU // Hammerbacherstrabe 12-14 Dostfach 32-80, juni 1993. D-91056 Eriangen.
119. Ärende N-480. Undersökningskrav för rörväggsförtunning på grund av erosion och korrosion i enfas. Avsnitt XI, division. S.787-795.
120. Intygsbevis för programvaruverktyget EKI-02. Registreringsdatum 17/03/2003, utgivningsdatum 19/09/2003
121. Intygsbevis för programvaruverktyget EKI-03. Registreringsdatum 17/03/2003, utgivningsdatum 23/06/2003
122. V. I. Baranenko. I.V. Malakhov A.V. Sudakov Om karaktären av erosion-korrosionsförslitning av rörledningar vid den första kraftenheten i syd-ukrainska NPP // Teploenergetika.- 1996. nr 12,-s. 55-60.
123. V. I. Baranenko. Gashenko V.A. V.I. Fields m.fl.
124. V. I. Baranenko. Oleinik S.G. Yanchenko Yu.A. Användning av programvara för beräkning av erosion-korrosionsförslitning av element i rörsystem i kärnkraftverk // Teploenergetika.-2003.-Nr 11.-P. 18-22.
125. V. I. Baranenko. Oleinik S.G. Yanchenko Yu.A. och andra. Redovisning av erosionskorrosivt slitage under drift av NPP-rörledningar. // Värmekraftsteknik. -2004 .- Nr 11.- s. 21-24.
126. V. I. Baranenko. Oleinik S.G. Filimonov G.N. och andra sätt att förbättra tillförlitligheten hos ånggeneratorer vid NPP -kraftenheter med en VVER -reaktor. 23-29.
127. Baranenko V.I., Yanchenko Yu.A. Lösning på problemet med att minska slitage på erosionskorrosion på utrustning och rörledningar vid utländska och inhemska kärnkraftverk // Teploenergetika.-2007.-No.5.-s.12-19.
128. Typiskt program för operativ kontroll över basmetallens tillstånd och svetsade fogar på utrustning och rörledningar av NPP med VVER-1000. ATPE-9-03. 2003.
129. Typiskt program för övervakning av basmetallens och svetsade skarvar på utrustning och rörledningar av NPP med RP VVER-440 under drift. ATPE-2-2005.
130. Typiskt program för driftskontroll av basmetallens tillstånd och svetsade fogar i utrustning och rörledningar i system som är viktiga för säkerheten, NPP-kraftenheter med RBMK-1000. ATPE-10-04. 2004.
131. Typiskt program för driftövervakning av basmetallens tillstånd och svetsade fogar på utrustning och rörledningar i kraftenheten i Beloyarsk NPP med BN-600-reaktorn. ATPE-11-2006.
132. Typiskt program för driftskontroll av basmetallens tillstånd och svetsade fogar i utrustning och rörledningar i system som är viktiga för säkerheten, kraftenheter i Bilibino NPP med EGGT-6-reaktorn. ATPE-20-2005.
133. Hantera stora mängder erosionskorrosion NDE-data med CEMS. // Nucl. Eng. Inter. Maj 1990. - S. 50-52.
134. Baranenko V.I., Yanchenko Yu.A., Gulina O.M., Tarasova O.S. Driftskontroll av rörledningar utsatta för erosionsfrätande slitage // Teploenergetika.-2009.-No.5.-s.20-27.
135. Baranenko V.I., Gulina O.M., Dokukin D.A. Metodisk grund för att förutsäga erosion-korrosionsförslitning av kärnkraftsutrustning med hjälp av neurala nätverksmodellering // Izvestiya vuzov. Kärnkraft. - 2008. - Nr 1. - sid. 3-8.
136. F. Wasserman. Neurodatorteknik: teori och praktik. Översättning till ryska av Yu.A. Zuev, V.A.Tochenov, 1992.
137. K. Swingler ”Tillämpning av neurala nätverk. En praktisk guide ". Översatt av Yu.P. Masloboeva
138. Gulina OM, Salnikov H.JI. Konstruktion av en modell för att förutsäga rörledningsresursen vid skada. Izvestiya vuzov. Kärnenergi. 1995.- Nr 3.- s.40-46.
139. Gulina OM, Filimonov EV. Generaliserad integrerad modell för att förutsäga tillförlitligheten hos NPP -rörledningar under belastning // Izvestiya vuzov. Kärnkraftsteknik-1998.-№ З.-с. 3-11.
140. Kozin I.O., Ostrovsky E.I., Salnikov H.JI. Analysator av ögonblicket för att ändra egenskaperna för slumpmässiga lågfrekventa processer. Certifikat nr 1322330.
141. Tikhonov V.I., Khimenko V.I. Outliers av banor av slumpmässiga processer. -M.: Nauka, 1987.304 sid.
142. Gulina O. M., Andreev V. A. En snabb metod för att förutsäga tillväxten av sprickor i rörledningar med stor diameter. Izvestiya vuzov. Kärnenergi. 2000. - Nr 3.- sid. 14-18.
Observera att ovanstående vetenskapliga texter läggs ut för granskning och erhålls genom erkännande av avhandlingens originaltexter (OCR). I detta sammanhang kan de innehålla fel associerade med ofullkomligheten av igenkänningsalgoritmer. Det finns inga sådana fel i PDF -filer med avhandlingar och abstrakt som vi levererar.
17 november
Rostechnadzor order av 15.10.2015 N 410
”Om godkännande av federala normer och regler inom atomenergianvändning” Krav för resurshantering av utrustning och rörledningar från kärnkraftverk. Grundläggande bestämmelser "
Registrerad i Rysslands justitieministerium 11.11.2015 N 39666.
Krav på resurshantering av utrustning och rörledningar från kärnkraftverk godkändes.
De antagna reglerna gäller alla enheter av utrustning och rörledningar som klassificeras i konstruktionen av en kärnkraftverksenhet (element) i element i faroklass 1; alla utrustningsenheter för enstaka och småskaliga produktions- och referensenheter för rörledningar och NPP-utrustning som klassificeras i NPP-enhetens konstruktion som element i säkerhetsklass 2; separata enheter av rörledningar och utrustning som avses i NPP -enhetens konstruktion som element i säkerhetsklass 3, enheter av rörledningar och utrustning i enlighet med det förfarande som fastställts av kraftverkets driftorganisation i överenskommelse med utvecklaren av reaktoranläggningen och NPP mönster.
Beställningen fastställer:
- förberedande åtgärder för resurshantering av utrustning och rörledningar från kärnkraftverk under konstruktion och konstruktion;
- resurshantering vid produktion av utrustning och rörledningar för kärnkraftverk och byggande av kärnkraftverk;
- resurshantering av utrustning och rörledningar från kärnkraftverk vid driften av ett kärnkraftverk;
- resurshantering i skedet av förlängd livslängd för utrustning och rörledningar från kärnkraftverk;
- resurshantering av utrustning och rörledningar från kärnkraftverk under avveckling av en kärnkraftverksenhet.
Bilagorna till ordern innehåller de grundläggande termerna och definitionerna som används i reglerna, samt ett schema för hantering av utrustning och rörledningar från kärnkraftverk i driftstadiet.
Granskningen utarbetades av specialisterna på företaget Consultant Plus och tillhandahålls av ConsultantPlus Sverdlovsk Region, informationscentret för ConsultantPlus Network i Jekaterinburg och Sverdlovsk Region
Kraftverksutrustning resurshantering som ett verktyg för att förutsäga utvecklingen av elkraftsindustrin
A.P. Livinsky
Elkraftsindustrin, som är den grundläggande grenen av den ryska ekonomin, tillhandahåller de inhemska behoven hos den nationella ekonomin och befolkningen för el, samt export av el till OSS -länderna och långt utomlands.
För att maximera den effektiva användningen av naturligt bränsle och energiresurser och energisektorns potential för långsiktig, stabil försörjning av landets ekonomi och befolkning med alla typer av energi godkände Ryska federationens regering energistrategin för Ryssland för perioden fram till 2020, vilket föreskriver:
- - tillförlitlig strömförsörjning för ekonomin och befolkningen i landet med el.
- - bevara integriteten och utvecklingen av landets enhetliga energisystem, dess integration med andra energisammanslutningar på den eurasiska kontinenten.
- - förbättra effektiviteten i funktionen och säkerställa en hållbar utveckling av elkraftsindustrin på grundval av ny, modern teknik.
- - minskning av skadliga effekter på miljön.
I den nuvarande versionen av energistrategin antas mer måttliga elförbrukningsnivåer, utvecklingshastigheten för icke-traditionella och förnybara energikällor, främst vattenkraft, har ökats, mer realistisk driftsättning av produktionskapacitet och motsvarande investeringar har antagits .
I ett gynnsamt scenario är utvecklingen av den ryska elkraftsindustrin inriktad på scenariot med antagandet av ett accelererat genomförande av socioekonomiska reformer med tillväxttakten för bruttonationalprodukten upp till 5-6% per år och en motsvarande stadig tillväxt av elförbrukning på 2,0-2,5% per år (bild 1). Som ett resultat kommer elförbrukningen att nå 1290 i det optimistiska scenariot till 2020 och 1145 miljarder kWh i den måttliga.
Med hänsyn tagen till de förväntade volymerna av efterfrågan på el i det optimistiska scenariot kommer den totala produktionen (fig. 2) att öka i jämförelse med rapporteringsåret 2002 med 1,2 gånger år 2010 (upp till 1070 miljarder kWh) och mer än 1,5 gånger med 2020 (upp till 1365 miljarder kWh); med en måttlig variant av ekonomisk utveckling med 1,14 (upp till 1015 miljarder kWh) respektive 1,36 gånger (upp till 1215 miljarder kWh).
Ris. ett.
Ris. 2. Elproduktion vid kraftverk i Ryssland (under måttliga och optimistiska alternativ)
Ris. 3.
Produktionspotentialen för den ryska elkraftsindustrin (fig. 3) består för närvarande av kraftverk med en total installerad kapacitet på cirka 215 miljoner kW, inklusive kärnkraftverk - 22 och vattenkraftverk - 44 miljoner kW, resten är värmekraft och kraftöverföringsledningar av alla spänningsklasser med en total längd av 2, 5 miljoner km. Mer än 90% av denna potential är enad i Rysslands Unified Energy System (UES), som täcker hela det bebodda territoriet i landet från de västra gränserna till Fjärran Östern.
Enligt den antagna energistrategin kommer det inte att ske några väsentliga förändringar i strukturen för produktionskapacitet: värmekraftverk; deras andel kommer att förbli på nivån 66-67%, kärnkraftverk - 14%, andelen vattenkraftverk kommer praktiskt taget inte att förändras (20%).
För närvarande faller huvudandelen (cirka 70%) i strukturen för produktionskapacitet på värmekraftverk som drivs med fossilt bränsle (fig. 4). Kapaciteten för TPP per 01.01.2003 var cirka 147 miljoner kW. Nästan 80% av produktionskapaciteten för värmekraftverk i den europeiska delen av Ryssland (inklusive Ural) drivs med gas och eldningsolja. I den östra delen av Ryssland är mer än 80% koleldade. I Ryssland finns 36 värmekraftverk med en kapacitet på 1000 MW och mer, varav 13 med en kapacitet på 2000 MW och mer. Kapaciteten för det största värmekraftverket i Ryssland - Surgutskaya GRES -2 - är 4800 MW.
Vid värmekraftverk används stora kraftenheter på 150-1200 MW i stor utsträckning. Det totala antalet sådana kraftenheter är 233 med en total kapacitet på cirka 65 000 MW.
Ris. 4.
En betydande andel värmekraftverk (cirka 50% av kapaciteten) är kraftvärme som distribueras över hela landet.
Huvuddelen (mer än 80%) av TPP -utrustning (pannor, turbiner, generatorer) togs i drift under perioden 1960 till 1985 och har nu fungerat från 20 till 45 år (fig. 5). Därför blir åldrande av kraftutrustning ett viktigt problem i den moderna elkraftsindustrin, som bara kommer att bli värre i framtiden.
Från och med 2005 kommer det att öka volymen av turbinutrustning som har tömt sin parkresurs (fig. 6). Så år 2010 kommer 102 miljoner kW (43%) av den utrustning som för närvarande används för TPP och HPP att utveckla sin parkresurs och 2020 - 144 miljoner kW, vilket kommer att vara mer än 50% av den installerade kapaciteten.
Avveckling av turbinutrustning som genererar en parkresurs i samband med beräknad efterfrågan på el och kapacitet kommer att leda till ett kapacitetsunderskott på 70 GW på 2005 års nivå (30% av efterfrågan), vilket år 2010 redan kommer att vara 124 GW (50% efterfrågan) och 2020 - 211 GW (75% av kapacitetsbehovet) (bild 7).
Ris. fem.
Ris. 6. Prognos för volymen av turbinutrustning som tränar parkresursen
Ris. 7. Dynamik i maktbalansen i Ryssland
Ris. åtta.
kraftteknisk turbinutrustning
Tillhandahållande av en ökning av efterfrågan på produktionskapacitet är möjlig på grund av följande huvudåtgärder:
att förlänga livslängden för befintliga vattenkraftverk, kärnkraftverk och ett betydande antal värmekraftverk med utbyte av endast huvudenheter och delar;
färdigställande av anläggningar som är i hög grad av beredskap;
byggande av nya anläggningar i knappa regioner;
modernisering och teknisk omutrustning av TPP med hjälp av nya, lovande tekniska lösningar.
För att säkerställa de förutsagda nivåerna av el- och värmeförbrukning i ett optimistiskt och gynnsamt scenario, driftsättning av produktionskapacitet vid kraftverk i Ryssland (med beaktande av behovet av att byta ut och modernisera utrustning som har uttömt dess livslängd) för perioden 2003- 2020. uppskattat till cirka 177 miljoner kW (bild 9), inklusive vid HPP och PSP - 11,2, vid NPP - 23, vid TPP - 143 (varav CCGT och GTU - 37 miljoner kW), varav ny driftsättningskapacitet - cirka 131,6 GW, volymen av utbyte av utsliten utrustning på grund av dess tekniska omutrustning-45,4 GW.
Ris. nio.
Ris. 10.
I en måttlig version beräknas driftsättningen till cirka 121 miljoner kW, inklusive vid HPP och PSP - 7, vid NPP - 17, vid TPP - 97 (varav CCGT och GTU - 31,5 miljoner kW).
Samtidigt uppgick den totala genomsnittliga driftsättningen i Ryssland som helhet för femårsperioden från 1991 till 2002 till endast 7 GW.
En viktig faktor i utvecklingen av elkraftsindustrin är möjligheten till investeringar för ny energibyggnad och teknisk omutrustning av befintliga kraftverk och elnät, inklusive komplett utbyte av utrustning som har uttömt sin parkresurs. Elkraftsindustrins behov av investeringar för perioden fram till 2020, med hänsyn till kärnkraftverk, beroende på utvecklingsalternativ, uppskattas till 140-205 miljarder USD, inklusive 100-160 miljarder dollar för produktion (fig 10 ). Att säkerställa tillväxten av kapitalinvesteringar inom elkraftsindustrin, vilket ger dem till 2005 till 4,0 miljarder dollar per år och till 2010 till 6,0 miljarder dollar per år (exklusive kärnkraftverk) är möjligt genom införandet av en investeringskomponent i tariffen för elektrisk och termisk energi, vilket skapar gynnsamma förutsättningar för att locka utländska och inhemska privata investeringar genom statliga garantier, skatteincitament, fördelning av direkta statliga investeringar etc.
Samtidigt uppgick investeringsvolymen i elkraftsindustrin år 2002, med hänsyn till kärnkraftverk, till 2,6 miljarder dollar. År 2003 kommer den förväntade investeringsvolymen att uppgå till 3,6 miljarder dollar.
I allmänhet uppgick de totala investeringarna i innehavet för femårsperioden 1999 till 2003 till 9 miljarder USD, eller drygt 4% av investeringskraven för perioden fram till 2020.
För att säkerställa tillförlitligheten hos strömförsörjningen till konsumenterna i effekt- och elbalansen för perioden fram till 2020, bör en betydande andel utrustning som har förbrukat sin parkresurs bevaras (bild 11): under perioden fram till 2010 bör volymen av sådan utrustning kommer att öka till 93 GW med en efterföljande minskning till 2020 upp till 40 GW.
Ris. elva.
För att säkerställa den förväntade efterfrågan på el och kapacitet krävs att utrustningen förblir i drift när den når sin parkresurs.
Detta sätter uppgiften att hantera resursen för kraftverksutrustning till en kvalitativt ny nivå. Lösningen på detta problem kräver att en databank skapas som gör det möjligt att förutsäga utrustningens tillstånd, utveckla ett åtgärdssystem för att bevara utrustningens funktionsduglighet och övervaka dess genomförande, och länka förslag för att förlänga utrustningens livslängd med lovande balans mellan makt och el.
I fig. 12 visar det nuvarande arrangemanget för att förlänga utrustningens livslängd.
Ris. 12.
Parkresursen tolkas som driftstiden för element av värme- och kraftutrustning av samma typ i konstruktion, material och driftsförhållanden, där deras problemfria drift säkerställs samtidigt som standardkraven för metallstyrning, drift och reparation av kraft iakttas. växter.
Hittills har det skett en lavinliknande kapacitetsökning som har uttömt deras parkresurs. De erforderliga volymerna för utbyte av utrustning och deras enheter fick inte lämplig finansiering. Det fanns ett behov av att tydliggöra parkresursens värden i förhållande till specifik utrustning genom ett antal studier och aktiviteter.
I detta avseende föreslogs att byta till en individuell resurs, d.v.s. den tilldelade resursen för ett specifikt objekt, bestämt med hänsyn till metallens faktiska egenskaper, geometriska dimensioner och driftsförhållanden.
Efter att utrustningens konstruktionslivslängd har löpt ut, med hänsyn till de begränsningar som fastställs i regleringsdokument, utförs en analys av dess tillstånd, baserat på resultaten av vilka beslut fattas om att byta eller förlänga utrustningens livslängd. tills den angivna individuella resursen är slut, vilket bestäms av en uppsättning åtgärder inom resursförlängningssystemet.
Systemet för att förlänga livslängden för utrustning som arbetar inom elkraftsindustrin är baserad på:
1. Om federala lagar:
”Om industrisäkerheten för farliga produktionsanläggningar”;
”Om teknisk reglering”;
"Om licensiering av vissa typer av aktiviteter."
2. Om dekreten från Ryska federationens regering:
"Om proceduren och villkoren för användning av tekniska anordningar vid en farlig produktionsanläggning";
"Om förfarandet för att organisera och genomföra produktionskontroll av överensstämmelse med industriella säkerhetskrav vid en farlig produktionsanläggning";
"Om åtgärder för att säkerställa industrisäkerheten för farliga produktionsanläggningar på Ryska federationens territorium";
3. På regleringsdokument Gosgortekhnadzor i Ryssland:
"Allmänna regler för industrisäkerhet för organisationer som arbetar inom industrisäkerhet för farliga produktionsanläggningar";
”Regler för att bedriva expertis inom industrisäkerhet”;
"Bestämmelser om förfarandet för att förlänga den tekniska driftsperioden
deras enheter, utrustning och strukturer vid farliga produktionsanläggningar ";
"Typiska instruktioner för metallstyrning och förlängning av livslängden för kritiska element i pannor, turbiner och rörledningar från värmekraftverk".
För att förbereda ett beslut om att förlänga livslängden, med hänsyn till alla alternativ, krävs en seriös teknisk och ekonomisk analys baserad på kraftverkets tekniska tillstånd och utsikterna för dess utveckling (teknisk omutrustning).
I enlighet med kraven i standardinstruktionerna ... och föreskrifterna ... övervakar AO-energo och AO-kraftverk, oberoende eller med deltagande av organisationer, utrustningens tekniska skick och undersöker styrka hos metallen.
Sådana studier utförs vanligtvis av expertorganisationer (fig. 13). Deras slutsatser tillsammans med beslutet från AO-energo och AO-kraftverk
för att förlänga livslängden på utrustningen skickas, i enlighet med
med standardinstruktioner ..., vid RAO UES i Ryssland. Institutionen för vetenskaplig och teknisk politik och utveckling av RAO UES i Ryssland, med deltagande av branschforskningsorganisationer, analyserar det inlämnade materialet, yttrar sig om möjligheten och villkoren för vidare drift av utrustningen. Baserat på beslutet från AO-energo och AO-kraftverk, godkänner slutsatsen av en specialiserad organisation, Institutionen för vetenskaplig och teknisk politik och utveckling av RAO UES i Ryssland (eller godkänner inte eller godkänner med begränsningar) beslutet av AO-energo och AO-kraftverk om möjligheten till och villkoren för vidare drift av utrustningen.
Ris. 13.
RAO UES i Rysslands godkännande av beslutet från AO-energos och AO-kraftverk är grunden för Gosgortekhnadzor i Ryssland för att registrera en industriell säkerhetsundersökningsrapport och ge kraftverket rätten att ytterligare använda utrustningen.
De viktigaste riktningarna för att förbättra organisationen av arbetet för att förlänga utrustningens livslängd (fig. 14) kommer att relateras till:
- - med förbättring av direktivet (bestämt av dokumenten från Gosgortekhnadzor i Ryssland) en del av dessa verk;
- - med ekonomiskt intresse för resultaten av dessa arbeten, inklusive arbete med att bestämma kommersiella resurser och tillförlitlighet för kraftverket för olika organisationer (SO-CDU, automatisk telefonväxel, tillverkare av utrustning, etc.).
För detta är det planerat att förbättra organisationen av förnyelsen i nästa.
1. Kontroll av tillståndet för metall och utrustning för TPP: er anförtros testlaboratorier och icke-destruktiva testlaboratorier som är ackrediterade av Gosgortekhnadzor i Ryssland. Ackreditering bör genomföras med beaktande av rekommendationerna från Institutionen för vetenskaplig och teknisk politik och utveckling av RAO UES i Ryssland, och senare genom NP INVEL (ideella partnerskapsinnovationer inom elkraftindustrin).
Ris. fjorton.
- 2. En expertorganisation som överväger material för att förlänga utrustningens livslängd och yttra sig om driftsvillkoren bör vara oberoende och utses av Institutionen för vetenskaplig och teknisk politik och utveckling av RAO UES i Ryssland och ytterligare NP INVEL
- 3. Institutionen för vetenskaplig och teknisk politik och utveckling av RAO UES i Ryssland (nedan NP INVEL) bör organisera arbetet med att utvärdera kraftverkens kommersiella period och tillförlitlighet och identifiera permanenta organisationer som är intresserade av sådan information.
De presenterade materialen visar att underskottet i produktionskapacitet kommer att växa inom överskådlig framtid, trots brist på investeringar för nybyggnation. Dess främsta täckningskälla kommer att vara att förlänga livslängden för befintlig utrustning. För att göra detta är det nödvändigt att utveckla en organisatorisk mekanism för hantering av resursen, som måste motsvara de nya verkligheter som framkommer inom elkraftsindustrin i samband med reformen. De viktiga organisatoriska aspekterna är följande:
förbättring av lagstadgad och teknisk dokumentation som säkerställer tillförlitlig och säker drift av utrustning;
övervakning av utrustningsskador, förberedelse av standard tekniska och organisatoriska lösningar för att förlänga utrustningens livslängd (cirkulär, nyhetsbrev);
skapande av en databas för dess drift;
minska kostnaderna för övervakning och reparation av utrustning.
Alla dessa åtgärder kommer att förbättra resurshanteringsmekanismen och göra den till ett viktigt verktyg för att förutsäga elindustrins vidare utveckling.
De första stegen i denna riktning har redan tagits. Således, enligt instruktionerna från DNTPiR från RAO UES i Ryssland, förbereder Teploelektroproekt -institutet förslag för att förlänga livslängden för värmekraftverksutrustning utöver parkutrustning, som inkluderar:
- - Prognos för det tekniska tillståndet för värmekraftverk som arbetar med parkresursen fram till 2008;
- - Utveckling av stationära förslag om tekniska åtgärder för att förlänga livslängden för utrustning bortom parken.
- - Bedömning av ekonomiska kostnader för genomförande av åtgärder för att förlänga utrustningens livslängd.
- - Organisation av resurshantering av kraftverksutrustning inom ramen för reformen av elkraftindustrin.
Som en del av detta arbete genomfördes en studie av utrustningstillståndet i alla sju regioner i Ryssland med en installerad effekt på 131.422 miljoner kW. Resultaten används vid utvecklingen av ett femårigt företags kraftbalansräkning för perioden 2004-2008.
Som analysen har visat kommer den enskilda resursen att vara slut på 2008 för utrustning med en installerad effekt på 10,929 miljoner kW, vilket är 9,1% av den installerade kapaciteten för TPP: er för RAO UES från Russia Holding. Detta kommer att kräva betydande investeringar i utrustnings livslängdsarbete.
En särskilt stor mängd arbete för att förlänga livslängden för utrustning och kostnader faller på UES i Ural, en av de mest energikrävande regionerna i Ryssland. För perioden 2004-2008 kostnaden för åtgärder för att förlänga resursen i denna region kommer att uppgå till 6567,7 miljoner rubel, volymen av den förnyade kapaciteten är 5034 MW och toppen av de nödvändiga investeringarna kommer att vara 2007-2008.
I allmänhet vid TPP i Ryssland för perioden 2004-2008. det kommer att bli nödvändigt att genomföra en uppsättning åtgärder för att säkerställa förlängning av utrustningens livslängd, för ett totalt belopp, inklusive moms, 19,58 miljarder rubel. (till nuvarande priser). Samtidigt kommer enhetskostnaden för den förnyade kapaciteten att vara 1792,1 rubel / kW (58,8 USD / kW).
Vid förutsägelse av effektbalanser under en längre period (10-15-20 år), bör ytterligare studier genomföras för att fastställa arten av förändringar i kostnaderna för att förlänga livslängden för utrustning för värmekraftverk.
Som manuskript
UDC 621.039.586
GULINA OLGA MIKHAILOVNA
FYSISKA OCH STATISTISKA MODELLER FÖR RESURSKONTROLL AV UTRUSTNING AV DEN ANDRA CIRKUTEN AV KÄNNKRAFTPLANTER
Specialitet 05.14.03 - kärnkraft kraftverk inklusive design, drift och avveckling
A B T O R E F E R A T
avhandling för en vetenskaplig examen
läkare inom tekniska vetenskaper
Obninsk - 2009
Arbetet utfördes vid Statens utbildningsinstitution för högre yrkesutbildning "Obninsk State Technical University of Nuclear Energy"
Officiella motståndare Doktor i tekniska vetenskaper Davidenko
Nikolay Nikiforovich
Doktor i teknisk vetenskap Gorbatykh
Valery Pavlovich
Doktor i tekniska vetenskaper Gashenko
Vladimir Alexandrovich
Ledande organisation
Försvar kommer att ske " 23 » _ 09_ 2009 i _ 14 _timme_ 00 __min. vid ett möte i avhandlingsrådet D 212.176.01 vid Obninsk State Technical University of Nuclear Power Engineering, Kaluga Region, Obninsk, Studgorodok, 1, IATE, Akademiska rådets mötesrum.
Avhandlingen finns i biblioteket vid Obninsk State Technical University of Nuclear Energy.
Vetenskaplig sekreterare
avhandlingsråd D 212.176.01
Ph.D. Sci., Professor
allmän beskrivning av arbetet
Avhandlingsarbetet syftar till att lösa problemet med effektiv hantering av utrustningens livslängd i kärnkraftverkens sekundära krets.
Verkets relevans. NPP -säkerhet bestäms till stor del av pålitlig drift av ånggenereringssystemet och det externa kylsystemet, bestående av ångturbinkondensatorer och ett regenereringssystem.
Säker drift av NPP -kraftenheter och åtgärder för att förlänga livslängden är omöjliga utan noggrann iakttagande av normer och regler för drift och underhåll, analys av effektiviteten hos vissa kontrollåtgärder, utveckling av metoder för sannolikhetsprognoser av utrustningsresursegenskaper, liksom som införandet av moderna förfaranden för behandling av kontrolldata. Recensioner, verk, etc. ägnas åt dessa frågor.
Men driften av kraftenheten, förutom säkerhetsförhållandet, är också pålagt villkoret för ekonomisk effektivitet. Dessa problem beaktas och utvecklas i arbeten, etc. Elproduktionens effektivitet beror till stor del på enhetens driftstopp i samband med förebyggande underhåll eller eliminering av orsakerna till NPP -utrustningsfel. Klassificeringen av utrustning som är viktig ur säkerhetspåverkan, utförd i olika länder som utvecklar kärnkraft, beskrev de viktigaste typerna av utrustning som bör beaktas när man beslutar att förlänga livslängden. Dessa frågor behandlas väsentligt i IAEA -dokument, i arbeten etc. Inverkan av den valda utrustningen på den installerade kapacitetsutnyttjandefaktorn (ICUF) för en kraftenhet (EB) beror på driftstopp på grund av denna utrustnings opålitlighet. I detta avseende är en av huvuduppgifterna att förutsäga egenskaperna hos utrustningens tillförlitlighet och bedöma effektiviteten av kontrollåtgärder baserat på modeller av åldringsprocesser som begränsar dess resurs. I ett stort antal arbeten som ägnas åt utveckling av teoretiska modeller av dessa processer är de presenterade modellerna ganska komplexa och innehåller en stor mängd specifik data, vilket gör det svårt att använda sådana modeller när man förutsäger en resurs. Som regel används statistisk information om fel och driftstid för prognoser.
Problemet med att optimera livslängden för en kraftenhet, med hänsyn tagen till effekterna av åldrande av utrustningsmetallen och kostnaden för moderniseringsåtgärder, är för närvarande relevant. En egenskap hos optimeringsproblemet för elektroniska enheters livslängd är att det är en individuell prognosuppgift, därför är det nödvändigt att organisera insamling och behandling av initial information, motivera valet av det ekonomiska kriteriet och formulera optimeringsprincipen med hänsyn till den ekonomiska situationen under driften av en viss elektronisk enhet.
Andra kretsutrustning spelar en särskild roll i detta avseende, eftersom den utsätts för olika åldringsprocesser, fungerar under olika förhållanden, den tilldelade resursen står vanligtvis i proportion till enhetsresursen, ersättning har en ganska hög kostnad.
Åldringsprocesserna för materialet i sekundärkretsutrustningen, liksom NPP-utrustning i allmänhet, är objektiva och effektiv resurshantering i tid kräver observation och analys av utrustningens tekniska tillstånd under drift och den utbredda användningen av diagnostiska och icke- destruktiva testprogram. Observationsdata måste bearbetas i tid och med hög kvalitet och användas för att förutsäga utrustningens resursegenskaper.
Därför är behovet av att utveckla tillvägagångssätt, metoder och algoritmer för att formulera och lösa problemet med att optimera EB: s livslängd, utveckla metoder för att förutsäga resursen med hänsyn till olika faktorer, åldrandeprocessens art och dess probabilistiska natur, samt användningen av beräkningsförfaranden som gör det möjligt att erhålla effektiva uppskattningar, avgör relevansen av avhandlingsarbetet.
Studieobjekt - NPP sekundär kretsutrustning.
Ämne forskningär en bedömning av resursegenskaperna för utrustningen i NPP: s sekundära krets.
Studiens syfte och mål - utveckling av teoretiska grunder och tillämpade modeller för bedömning, förutsägelse och hantering av utrustningens livslängd i kärnkraftverkens sekundära krets baserat på statistisk bearbetning av driftdata och redovisning av mekanismerna för åldringsprocesser.
För att uppnå detta mål löses följande uppgifter.
1. Analys och systematisering av driftsdata ur synvinkel på fysiska processers inverkan på åldringsprocesserna för material i sekundärkretsutrustningen och motivering av användningen av fysiska och statistiska modeller för individuell bedömning, prognos och hantering av tjänsten livslängden för den sekundära kretsutrustningen för kärnkraftverk.
2. Utveckling av metoder för att förutsäga resursegenskaperna för den sekundära kretsutrustningen under förhållanden av skadeansamling från verkan av olika åldringsprocesser av materialet, med hänsyn till deras sannolikhetskaraktär.
3. Utveckling av metoder och algoritmer för att optimera livslängden för en kraftenhet baserat på ett ekonomiskt kriterium som tar hänsyn till skillnaden i tidpunkten för kostnader och fördelar, egenskaperna hos enhetens utrustningssäkerhet och kostnaden för reparationer och utbyten av utrustning under drift.
4. Utveckling av metoder för att lösa problemet med att nå begränsningstillståndet genom element i NPP -utrustning.
5. Optimering av omfattning och frekvens för övervakning av det tekniska tillståndet för utrustning i NPP: s sekundära krets, utsatt för erosionskorrosivt slitage.
6. Utveckling av en metod för att förutsäga intensiteten i FAC -processen för NPP -utrustningselement gjorda av pearlitiskt stål, baserat på teorin om neurala nätverk.
Forskningsmetoder. Arbetet baseras på användning och utveckling av metoder för säker drift av kärnkraftverk, tillförlitlighetsteori, sannolikhetsteori och matematisk statistik, med användning av dessa:
· Analys av driftsfaktorer som begränsar NPP -utrustningens livslängd;
· Analys av statistiska data om driften av NPP -utrustning;
Vetenskaplig nyhet av arbetet består i det faktum att, till skillnad från de befintliga metoderna för att bestämma livslängden för en kraftenhet, använder det föreslagna konceptet formuleringen av problemet med hänsyn till effekterna av åldrande av NPP -utrustning, liksom det faktum att metoder för att förutsäga utrustningens resursegenskaper med modeller av fysiska åldringsprocesser har utvecklats. mängden information om driftsparametrarna och de åtgärder som vidtagits för att hantera livslängden för sekundärkretsutrustningen i kärnkraftverk. Vid utveckling av metoder för att bedöma och förutsäga resurskarakteristika erhölls ett antal nya teoretiska resultat:
Betydelsen av de faktorer som bestämmer intensiteten hos åldringsprocesser i materialet, vilket är nödvändigt för att hantera resursen för specifik NPP -utrustning;
- en sannolikhetsmodell för att förutsäga resursen för värmeväxlarrör i en ånggenerator baserat på metoderna för linjär och olinjär summering av skador, med beaktande av driftsparametrarna och typen av huvudåldringsprocessen.
Asymptotiska metoder för att lösa problemet med att nå begränsningstillståndet av utrustningselementen: i dropppåverkan-erosionsmodellen under förhållandena för tvåfasiga kylvätskeflöden, i metoderna för summering av skador i problemet med att bedöma resursen för TOT SG;
En metod för att förutsäga resursen för en ånggenerator tubulär på grundval av linjär stokastisk Kalman -filtrering, vilket gör det möjligt att ta hänsyn till en stor mängd driftsdata, styrdata och forskningsresultat baserat på matematiska modeller av skadeprocesser och förebyggande åtgärder vilket, till skillnad från kända metoder, leder till en ökning av prognosens tillförlitlighet och möjligheten att kvalitativt hantera den tubulära resursen baserat på den formulerade principen om optimal kontroll;
En metod för att optimera volymer och frekvens för övervakning av tjocklekarna på NPP-utrustningselement som utsätts för erosionskorrosivt slitage, baserat på den föreslagna metoden för behandling av kontrolldata och bestämning av element som tillhör riskgruppen för FAC, beräkning av tillåtna väggtjocklekar och rangordna element efter slitage och FAC -hastighet, baserat på den första analysen av ett stort antal mätningar vid Kola, Kalinin, Balakovsk, Novovoronezh, Smolensk NPP;
En neural nätverksmodell för att bedöma och förutsäga prestanda för utrustningselement som utsätts för erosionskorrosivt slitage, baserat på de observerade parametrarna som bestämmer intensiteten i FAC-processen och kontrolldata, vilket, i motsats till befintliga statistiska och empiriska modeller, gör det är möjligt att bedöma alla faktorers ömsesidiga inflytande, markera de väsentliga egenskaperna hos den inkommande informationen och i slutändan att förbättra prognosens noggrannhet utan att fastställa alla beroenden mellan de många faktorerna som bestämmer processen för ECI;
En metod för att optimera livslängden för en kraftenhet baserad på ett ekonomiskt kriterium som tar hänsyn till skillnaden i tid mellan kostnader och fördelar, egenskaper hos enhetens utrustningssäkerhet och kostnaden för reparationer och utbyten av utrustning under drift.
Tillförlitlighet för vetenskapliga bestämmelser bekräftas av den noggranna underbyggelsen av modeller som beskriver processerna för drift av sekundärkretsutrustningen med korrekt formulering av definitionerna av utrustningens, tillstånd och bestämmelsernas begränsningstillstånd, samt att ett antal resultat överensstämmer med den operativa data.
Bestämmelser, lämnat till försvar
1. Betydelsen av de faktorer som påverkar metallers åldringsprocesser och som är nödvändiga för individuell tillämpning av fysiska och statistiska modeller för att bedöma och hantera livslängden för den sekundära kretsutrustningen.
2. Fysiska och statistiska modeller för att bedöma, förutsäga och hantera utrustningens livslängd i kärnkraftverkens sekundära krets, baserat på metoden för att summera skador orsakade av olika åldringsprocesser, för att utföra variationskalkyler och motivera värdena Parametrar som gör det möjligt att kontrollera utrustningens livslängd.
3. Asymptotiska metoder för att lösa problem med att bedöma resursegenskaperna för NPP-utrustningselement, baserat på Central Limit Theorem (CLT), och deras tillämpning på skador som ackumulerats i utrustningsmaterial under förhållanden för fall-erosion av rörledningsböjningar med två- fas kylvätska och under förhållanden av spänningskorrosion sprickbildning av värmeväxlarrör i en ånggenerator ...
4. En metod för att förutsäga resursen för rörledningar från ånggeneratorer från kärnkraftverk baserat på teorin om stokastisk filtrering.
5. Metoden för optimering av volymer och tjockleksfrekvensmätning av NPP -utrustningselement, med beaktande av deras kategorisering i termer av FAC -hastighet.
6. Neural nätverksmodell för generaliserad redovisning av driftsfaktorer för att förutsäga FAC -hastigheten i element i utrustning för kärnkraftverk.
7. Metoden för optimal hantering av livslängden för en kraftenhet, med hänsyn till skillnaden i tidpunkten för kostnader och fördelar.
Praktiskt värde av resultaten av arbetet ligger i det faktum att på grundval av ovanstående teoretiska bestämmelser och metoder har algoritmer och tekniska tekniker utvecklats som gör det möjligt att underbygga värdena för tekniska parametrar för hantering av utrustningens resurs. Beräkningar som gjorts med hjälp av de utvecklade metoderna gjorde det möjligt att uppskatta livslängden för de sekundära kretsutrustningarna för kraftkraftverk med VVER-1000, VVER-440 och RBMK-1000 reaktorer i Kola, Smolensk, Kalinin, Balakovskaya NPP och att utveckla rekommendationer för deras kontroll.
Omfattningen av resultaten - resurshantering av ånggeneratorrör, värmeväxlarkondensorrör, rörledningselement av pärlstål.
Godkännande och genomförande av resultat
Arbetet utfördes inom ramen för teman i Energoatom -bekymret
Diagnostik, utrustningens livslängd, ånggeneratorer, kvalitet. Förstudie av byte av kopparinnehållande utrustning från KPT för huvudenheten på VVER-1000 (kraftenhet nr 3 i BLKNPP),
Grundläggande problem med avveckling av kärnkraftverk,
Slutförande av "Normerna för tillåtna tjocklekar på rörledningselement av kolstål AS" RD EO "och" Utveckling av ett riktlinjedokument för bedömning av det tekniska tillståndet för utrustningselement och rörledningar som utsätts för erosionskorrosivt slitage ".
Ett omfattande åtgärdsprogram för att förhindra skador och öka driften av erosion och korrosionsbeständighet hos NPP -rörledningar. NPP PRG-550 KO7 från Energoatom Concern om ämnet "Beräkning och experimentell underbyggnad av omfattningen och frekvensen av övervakning av erosion-korrosionsslitage på rörledningar i NPP-kraftenheter med VVER-1000 RP",
Bearbetning och analys av resultaten av tjockleksmätning av rörledningselement i 1-3: e enheterna i Smolensk NPP.
Avhandlingsmaterialet presenterades och diskuterades vid följande internationella och ryska konferenser:
1. Systemiska problem med tillförlitlighet, matematisk modellering och informationsteknik, Moskva-Sotji, 1997, 1998.
2. Kärnkraftverkets säkerhet och personalutbildning, Obninsk, 1998, 1999, 2001, 2003, 2005, 2007
3. 7: e internationella konferensen om kärnteknik. Tokyo, Japan, 19-23 april, 1999 ICONE-7.
4. Kontroll och diagnostik av rörledningar, Moskva, 2001.
5. PSAM 7 ESREL 04 International Conference on Probabilistic Safety Assessment and Management, Berlin, 2004.
6. Matematiska idéer och deras tillämpning på moderna naturvetenskapliga problem, Obninsk, 2006.
7. Kärnkrafts säkerhet, effektivitet och ekonomi, Moskva, 2004, 2006.
8. MMR 2007 International Conference on Mathematical Methods in Reliability. Glasgow, Storbritannien, 2007.
9. Materialvetenskapliga problem vid konstruktion, tillverkning och drift av utrustning, St. Petersburg, 2008.
Publikationer. På ämnet för avhandlingen publicerades 57 vetenskapliga verk, inklusive 20 artiklar i vetenskapliga och tekniska tidskrifter, 15 artiklar i samlingar, 22 - i konferenshandlingar.
Avhandlingen ställer metodologiska frågor för att förutsäga livslängden för utrustningen i kärnkraftverkens sekundära krets, utvecklade metoder baserade på det fysikalisk-statistiska tillvägagångssättet och föreslagna effektiva beräkningsprocedurer för beräkning av resursegenskaperna.
Avhandlingen består av 6 avsnitt, introduktion, avslutning, bibliografi över 169 titlar, fem bilagor - 344 s. Totalt.
I första kapitlet de viktigaste problemen som är förknippade med opålitligheten hos sekundärkretsutrustningen övervägs: de viktigaste mekanismerna för skador, kriterier för gränstillståndet, ekonomiska problem i samband med byte av utrustning. Analysen av de faktorer som begränsar utrustningens livslängd (indikatorer för vattenkemisk regim (VHR) och deras dynamik, resursens beroende av driftsfaktorer) utförs, den individuella karaktären hos utrustningens åldrande inom samma enhet och vid olika NPP -värden visas, bedöms BLKNPP -kondensorns tekniska tillstånd med en analog metod. Resursbedömningen utfördes enligt kriteriet tillåten dämpning av 10% av kondensorrören med en "metallbrist" på mer än 70% (fig. 1). Y -axel - andelen avvisade rör från det totala i%, på abscissen - tiden för SPR minus 1990. Beräkningsfelet beaktas med konfidensintervallet, där är värdet av konfidensintervallet (CI), β är konfidens sannolikheten (β = 0,95) , n- antal mätningar (urvalsstorlek), - Studentens distributionskvantil, Varians "href =" / text / kategori / dispersiya / "rel =" bokmärke "> varians, 
.
På n= 3 när kvantil t 3.0.95 är 2.35 ,
men https://pandia.ru/text/78/197/images/image002_31.gif "width =" 29 height = 29 "height =" 29 "> = 0.97.
Skärningspunkten mellan den övre gränsen för CI och den acceptabla nivån (i detta fall 10%) ger resursens nedre gräns. I det här fallet skiljer sig den nedre resursgränsen från genomsnittet med cirka sex månader.
Regelbundenheter och särdrag hos åldrande av värmeväxlarrör (TOT) hos SG: er vid olika enheter och olika NPP noteras. Åldring av materialet under påverkan av skadliga faktorer, som manifesterar sig i form av tillväxt av defekter, främst under avlagringar av korrosionsprodukter, kan hänföras till de regelbundenheter som visas på HHT SG under drift. Huvudmekanismerna för skador på värmeväxlarrör hos SG är sår, gropar och spänningskorrosion. Dessa nedbrytningsmekanismer står för 68-85% av TOT-skadorna från den totala skadan. Initiering och utveckling av skador på TOT underlättas av förekomst av avlagringar av korrosionsprodukter på TOT: s yttre yta. Kontaminering av ytan försämrar också värmeöverföringen mellan primär- och sekundärkretsarna, vilket minskar ångproduktionen. De viktigaste beroenden avslöjades mellan antalet pluggade HHT och mängden järn och koppar i sedimenten, den genomsnittliga specifika föroreningen av ytan och platsen för HHT i enheten. Motsvarande uppskattningar och uppskattningar ges. Till exempel är beroendet av antalet anslutna TOT (TOT) av den genomsnittliga specifika kontaminationen ganska väl beskrivet av en linjär funktion (fig. 2).
Figur 2. Empiriskt beroende av antalet anslutna SFC av den genomsnittliga specifika kontaminationen för 1PG-1 (a) och 1PG-3 (b) KlnNPP.
Följande är individuella: åldringsintensiteten, fördelningen av antalet pluggade värmeväxlare över rörbladets höjd, de förebyggande åtgärder som vidtas och deras frekvens, det tekniska tillståndet för utrustningen för CCT och deras material, vattenkemi , kriterierna för dödande, etc. .. gif "width =" 129 height = 38 "height =" 38 ">.
Genom att känna till den tillåtna nivån för TOT -kontaminering för ett visst växthusgas (gränstillståndskriterium) är det möjligt att uppskatta tiden tills den första föroreningstillväxten går utöver den tillåtna gränsen. Prognosen baserad på den genomsnittliga trenden är dock inte en konservativ uppskattning. Därför är det nödvändigt att uppskatta felet i de uppskattningar som erhållits genom att konstruera ett konfidensintervall.
https://pandia.ru/text/78/197/images/image019_16.gif "width =" 337 "height =" 232 src = ">
Figur 3. Approximation av kontaminering för 1PG-3 KlnNPP
Beräkning med olika initialvärden för den specifika återstående genomsnittliga kontaminationen ger följande värden för den nedre gränsen för 95% CI under tiden som går utöver tillåtna gränser, anges i tabellen. ett.
bord 1
Värden för interspolningsperioden vid olika värden för kvarvarande kontaminering för 1PG-3
Ursprungligt värde, g / m2 | Godtagbar nivå d, g / m2 | Interspolningsperiod, tusen timmar |
En analys av de statistiska och fysisk-statistiska tillvägagångssätten för att bedöma utrustningens restresurs ges, en översikt över modeller för beräkning av elementens resursegenskaper ges, en analys av effektiviteten hos olika åtgärder för resurshantering utförs, vilken bestämmer betydelsen av driftsfaktorerna.
I andra kapitlet de viktigaste problemen i samband med optimering av livslängden för den elektroniska enheten i kärnkraftverket övervägs: valet av det ekonomiska kriteriet, utrustningsrankningen, utvecklingen av en betalningsflödesmodell, etc.; lösningen på problemet med att upptäcka störningen i den observerade slumpmässiga processen som är associerad med åldrandet börjar presenteras.
Kriterierna för att fatta beslutet ”livslängd - avveckling” bestäms av de årliga kostnaderna för underhåll av kärnkraftverk, modernisering och utbyte av utrustning och mängden el som genereras under denna period. Samtidigt är att garantera korrekta säkerhetsförhållanden ett absolut krav i driften av alla kärnkraftverk, oavsett ålder. Valet av NPV -indikator (nuvärde) som optimeringskriterium är logiskt och metodiskt motiverat. Detta integrerade kriterium jämför indikatorer för olika tider genom diskontering
, tar hänsyn till både ekonomiska och tekniska komponenter. Genom att vara integrerad, det vill säga med hänsyn till hela historiken för enhetens verksamhet, återspeglar NPV det sanna förhållandet mellan investeringar i elproduktion (kostnader) och kostnaden för genererad el (resultat).
Nuvärdet definieras som summan av nuvarande effekter för hela beräkningsperioden, reducerad till det inledande steget. Den matematiska formuleringen av problemet med att bestämma livslängden enligt det valda kriteriet är följande:
https://pandia.ru/text/78/197/images/image021_16.gif "width =" 169 "height =" 51 ">
F(T)<QN,
var k- tid i år (kan vara mindre än en), N- beräkningshorisont; CFk- den effekt (betalningsflöde) som uppnås den k-te steget; ik- rabattfaktor vid steget k; F(T) - kraftenhetens säkerhetsnivå, uttryckt i antalet incidenter per år och beror i allmänhet på tiden; QN- standard säkerhetsnivå.
De huvudsakliga tillvägagångssätten för att skapa ett förfarande för att bedöma livslängden för en elektronisk enhet har utvecklats - en uttrycklig metod som bygger på att ta hänsyn till integralkostnader, vilket gör det möjligt att få en uppskattning av livslängden (SS), med beaktar både den ekonomiska komponenten i driften och det tekniska tillståndet för den elektroniska enheten - och metoden för att bedöma SS för en separat utrustning, utvecklad i form av en Markov -modell, inklusive reparationskostnader, utbyte av utrustning, dess tillförlitlighetsegenskaper som förändras under drift, liksom kostnaden för stillestånd i samband med underhåll av denna utrustning. Beslutet att stänga av enheten fattas baserat på analys av information om utrustningen som ingår i gruppen av kritiska element, det vill säga viktigt ur säkerhetssynpunkt.
Formeln för att beräkna kostnaden för att driva en kraftenhet ( n typer av utrustning) har formen
PW(t) Är sannolikheten att utrustningen fungerar
CWF- kostnaden för den ersatta utrustningen eller en del av den,
CFW- Kostnaden för restaureringsarbete.
λ i(t) - fel på utrustning ;
μ i- intensiteten av återhämtning efter misslyckande.
CW =MEDE× N× D t, var N- blockera ström, CE- årlig elavgift.
Den resulterande formeln för att uppskatta kostnaden för att driva en kraftenhet låter dig optimera dess livslängd, med hänsyn till alla andra aspekter av driften.
För tillämpningen av detta tillvägagångssätt är frågan om val av utrustning, dess rangordning efter varaktigheten av stillestånd, kostnaden och betydelsen av åtgärder för att hantera resursen för specifik utrustning avgörande.
En av de mest typiska uppgifterna för att diagnostisera det tekniska tillståndet för olika NPP -utrustningar är att lösa problemet med tidigt erkännande av utrustningsfel baserat på analys av förändringar i den kontrollerade parametern. Styrsystemets effektivitet beror till stor del på algoritmen för behandling av information om tillståndet för den övervakade utrustningen. För att få det mest tillförlitliga beslutet om förekomsten av en processstörning föreslås att man inte analyserar den initiala slumpmässiga lågfrekventa processen ξ t, och en funktion från den:
Viktningsfaktorn "href =" / text / category / vesovoj_koyeffitcient / "rel =" bookmark "> viktningsfaktorer. Därefter kan antalet korsningar av processen η beräknas t konstant nivå S på ett glidande tidsintervall. Uppgiften är att optimera nivån för att upptäcka ett sammanbrott; för första gången erhölls en analytisk lösning för fogfördelningstätheten för höljet av det första slaget och dess derivat; för första gången erhölls ett uttryck för den matematiska förväntningen på antalet korsningar analytiskt N för det första derivatet av den uppmätta slumpmässiga processen https://pandia.ru/text/78/197/images/image026_2.jpg "width =" 408 "height =" 224 ">
Figur 4. Grafisk visning av objektivfunktionen
Tredje avsnittetägnas åt frågorna om att förutsäga livslängden för den sekundära kretsutrustningen genom metoder för att summera skador. Kriterier för begränsningstillstånd och modeller för skadeackumulering i materialet i utrustningen i kondensatmatningsvägarna beaktas.
Åldring av materialet i en eller annan NPP -utrustning åtföljs av ackumulering av skada i materialet i utrustningen, vilket leder till en minskning av den återstående resursen. Utvärderingsmodellen för återstående liv utvecklades på grundval av metoden för summering av skador som föreslås i arbetet
Metallens relativa ålder (dvs ackumulerad kvasi-statisk skada från långvarig exponering för långsamt varierande påkänningar, temperatur och frätande miljö) kan bestämmas som summan av förhållandena för utrustningens varaktighet under kända förhållanden ti till den beräknade maximala MTBF för denna utrustning under liknande förhållanden τ i:
där varje enskild skada motsvarar utrustningens funktion under en tid ti med kända driftsparametrar, på vilka tiden till fel τ beror i och ω ( t) är metallens relativa ålder på grund av drift i flera lägen (där n- antalet lägen vid den tiden t)
Då kan sannolikheten för felfri drift (FBG) definieras som sannolikheten för icke-utmatning ω ( t) per nivå d= 1, dvs ω (0) = 0 och ω ( τ )=1.
Ett sannolikt mått på skador har införts för olika åldringsprocesser. Icke-linjära effekter av skadeackumulering är karakteristiska för tunnväggig utrustning, som också inkluderar SG-värmeväxlarrör. Olinjära skadesummeringsmodeller för uppskattning av kvarvarande liv är byggda på grundval av arbeten.
De flesta problemen med att bedöma resursegenskaper relaterar till problemet med nivåpassage genom en stokastisk process av skadeackumulering. Ett asymptotiskt tillvägagångssätt för att beräkna sannolikheten för icke-feloperation baserat på CLT föreslås. Metoden tillämpas på ackumulerade skador i böjningar av ångledningar med ett tvåfasigt kylvätska på grund av droppstötningserosion och i värmeväxlingsrör i en ånggenerator under spänningskorrosionssprickningsförhållanden.
Dropppåverkan erosionsmodellen är baserad på ett fenomenologiskt tillvägagångssätt, när den skadliga effekten av fuktdroppar i ett tvåfasflöde leder till erosiv skada på ytan i en mycket liten volym. Intensiteten för denna process beror på flödeshastighet, tryck, temperatur, ångfuktighet och materialegenskaper. Mikroskador orsakade av påverkan av en droppe är i allmänhet ett slumpmässigt värde.
Världens snabbaste båt!
Off-White-märkets historia
Habakkuk: hur britterna försökte bygga ett hangarfartyg av is Varför projektet begränsades