Оценка надежности металлической облицовки применительно к корпусу реактора БРЕСТ-ОД-300 с позиций хрупкой прочности и течи

Многослойный металлобетонный корпус реакторной установки БРЕСТ-ОД-300, в состав которого входит металлическая облицовка, покрывающая внутренние полости и проходки корпуса, создается впервые и не имеет аналогов. В такой ситуации методы теории надежности, основанные на статистике эксплуатации или испытаний изделий, не применимы. Предложена методика оценки надежности металлической облицовки корпуса, учитывающая случайный характер нагрузок, действующих на конструкцию, и характеристик материала, позволяющая оценить вероятность достижения предела хрупкой прочности или появления течи. Оценка основана на численном моделировании роста постулированных дефектов, учете вероятностей их пропуска в процессе контроля, вычислении характеристик прочности в процессе эксплуатации конструкции с использованием конечно-элементных моделей. Выполнен учет нагрузок от свинцового теплоносителя, внутрикорпусного оборудования в условиях действия высоких температур и ионизирующего излучения, а также от цикличности нагружений, связанной с изменением режимов работы реактора. Применение методики позволило определить наиболее опасные элементы металлической облицовки. Полученные результаты демонстрируют высокий уровень надежности металлической облицовки корпуса реакторной установки БРЕСТ-ОД-300, обусловленный малыми значениями вероятностей хрупкого разрушения и течи

Литература

[1] Димитриенко Ю.И., Юрин Ю.В., Шиверский Е.А. Прогнозирование долговечности и надежности элементов конструкций высокого давления. Часть 2. Численное статистическое моделирование. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2013, № 12, с. 10--18. DOI: 10.18698/0536-1044-2013-12-10-18

[2] Perfilov V.A., Oreshkin D.V., Zemlyanushnov D.Yu. Concrete strength and crack resistance control. Procedia Eng., 2016, vol. 150, pp. 1474--1478. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.085

[3] Yang X.L., Zhou T., Li W.T. Reliability analysis of tunnel roof in layered Hoek--Brown rock masses. Comput. Geotech., 2018, vol. 104, pp. 302--309. DOI: 10.1016/j.compgeo.2017.12.007

[4] Лемехов В.В., Надточий В.И., Пикалов А.А. и др. Технические решения по корпусу реакторного блока РУ БРЕСТ-ОД-300. М., НИКИЭТ, 2013, с. 24--26.

[5] Бозин С.Н., Ершов Н.С., Лемехов В.В. Промышленное освоение биметаллического листа для изготовления внутренней оболочки железобетонного корпуса парогенерирующего блока БРЕСТ-ОД-300. М., НИКИЭТ, 2012, с. 194--195.

[6] Грунин В.В., Модестов В.С., Лукин А.В. и др. Применение нелинейных моделей бетона для оценки несущей способности конструкции корпуса блока реакторного при воздействии высоких температур. Неделя науки СПБПУ. Мат. науч. форума с междунар. участием. СПб., СПбПУ, 2016, с. 293--296.

[7] Abaqus 6.13 Theory Guide. dsk.ippt.pan.pl: веб-сайт. URL: http://dsk.ippt.pan.pl/docs/abaqus/v6.13/books/stm/default.htm?startat=ch07s01atr01.html (дата обращения: 15.04.2019).

[8] Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. М., Наука, 1985.

[9] НП-084-15. Правила контроля основного металла, сварных соединений и наплавленных поверхностей при эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов атомных станций. М., Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 2016.

[10] Шарый Н.В., Семишкин В.П., Пиминов В.А. и др. Прочность основного оборудования и трубопроводов реакторных установок ВВЭР. М., ИздаАТ, 2004.

[11] РБ-100-15. Рекомендации по порядку выполнения анализа надежности систем и элементов атомных станций, важных для безопасности, и их функций. М., Ростехнадзор, 2015.

[12] Мастицкий С.Э., Шитиков В.К. Статистический анализ и визуализация данных с помощью R. URL: https://mospolytech.ru/storage/b53b3a3d6ab90ce0268229151c9bde11/files/Mastitsky_and_Shitikov_2014.pdf (дата обращения: 15.04.2019).

[13] Соболь С.М. Численные методы Монте-Карло. М., Наука, 1973.

[14] Шипунов А.Б., Балдин Е.М., Волкова П.А. и др. Наглядная статистика. Используем R. М., ДМК Пресс, 2012.

[15] ПНАЭ Г-002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. М., Энергоатомиздат, 1989.