Работоспособность металла оборудования и трубопроводов первого контура реакторной установки ВВЭР-440 первого поколения на разных этапах эксплуатации блоков НВ АЭС
Результаты эксплуатационного контроля основного металла и металла сварных соединений оборудования и трубопроводов на разных этапах эксплуатации РУ ВВЭР-440 энергоблоков №3 и №4 Нововоронежской АЭС. Главный циркуляционный трубопровод Ду500 I контура.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.01.2019 |
| Размер файла | 6,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Работоспособность металла оборудования и трубопроводов первого контура реакторной установки ВВЭР-440 первого поколения на разных этапах эксплуатации блоков НВ АЭС
В.В. Жбанников, А.И. Фёдоров, А.Н. Прытков, М.П. Сливкин.
Рост энергопотребления в России ставит вопрос об увеличении энергетических мощностей по выработке электрической энергии - это можно достичь строительством новых электростанций или обосновать дальнейшую безопасную эксплуатацию энергоблоков, находящихся в эксплуатации и достигших проектного ресурса. Данную актуальную проблему специалисты Российских предприятий решили впервые для реакторных установок ВВЭР-440 Нововоронежской АЭС. Для двух энергоблоков №3 и №4 обосновано продление эксплуатации сверхпроектного срока в течении 15 лет. В период эксплуатации энергоблоков сверхпроектного срока проводится расширенный эксплуатационный контроль металла оборудования и трубопроводов.
Эксплуатационный контроль металла оборудования и трубопроводов АС проводится с целью выявления и фиксации несплошностей металла в процессе эксплуатации оборудования и трубопроводов АС и последующего обоснования их работоспособности. Инспекция за состоянием металла осуществляется, как правило, на остановленном реакторе во время планово-предупредительного ремонта. Объём и методы диагностики АС выполняются в соответствии с «Типовой программой контроля за состоянием основного металла и сварных соединений оборудования и трубопроводов атомных электростанций с реакторной установкой ВВЭР-440 при эксплуатации» АТПЭ-2-2005 и с учётом принятых решений о дальнейшей эксплуатацию энергоблоков.
Объекты диагностики металла АС в период сверхпроектного срока эксплуатации - основной металл и металл сварных соединений трубопроводов и оборудования в местах концентрации напряжений, потенциально опасных местах, в местах зафиксированных несплошностей, допущенных к эксплуатации.
В докладе приведены некоторые полученные результаты контроля металла оборудования и трубопроводов. Также приведены примеры принятия решений о их допуске в эксплуатацию с обнаруженными отступлениями от норм и правил в атомной энергетике.
1. Результаты эксплуатационного контроля основного металла и металла сварных соединений оборудования и трубопроводов на разных этапах эксплуатации РУ ВВЭР-440 энергоблоков №3 и №4 Нововоронежской АЭС.
В настоящее время энергоблоки с РУ ВВЭР-440 Нововоронежской АЭС эксплуатируются более 7 лет сверхпроектного срока. Одним из условий безопасной и надежной эксплуатации АЭС в этот период является обоснованный расширенный эксплуатационный объём диагностики (контроля) металла оборудования и трубопроводов. В разделе приведены примеры дефектов, выявленных при контроле металла на разных этапах эксплуатации, а также решения по их устранению и обоснованию безопасности при допуске в эксплуатацию оборудования и трубопроводов с выявленными дефектами. Полученные результаты контроля металла в период проектного и запроектного срока эксплуатации приведены в таблице 1.
1.1 Корпуса реакторов РУ ВВЭР-440.
Таблица №1
|
Этап эксплуа-тации |
Наименование узлов и элементов оборудования и трубопроводов. Описание отступлений |
Принятые решения по отступлениям от правил и норм |
|
|
ППР 75 3 блок |
На внутренней поверхности корпуса реактора по всей поверхности с разной плотностью обнаружены коррозионные питтинги и язвы диаметром от 3 мм до 60 мм. Максимальное коррозионное повреждение на радиусных переходах патрубков реактора Ду500, в зоне наплавок П/ , Р/ и днища. Рис. 1. Аналогичные коррозионные повреждения обнаружены и на внутренней поверхности реактора 4 энергоблока НВ АЭС |
Проведена частичная вышлифовка коррозионных язв. Максимальная глубина вышлифовок составила около 5 мм. Намечено 5 контрольных площадок для наблюдения за состоянием язвенной коррозии металла корпуса реактора. Данное отступление оформлено решением в установленном порядке. Наблюдение за состоянием язвенной коррозии на контрольных площадках днища реактора продолжается и в период запроектного срока эксплуатации. Развития коррозии не наблюдается. |
|
ППР 83 3 блок |
На внутренней поверхности патрубков Ду500 корпуса реактора на сварных соединениях №11 приварки защитной втулки к наплавке на радиусном переходе корпуса реактора обнаружены трещины. Рис.2а. Трещины удалены механической выборкой. В период с 1983г. по 1996г. все защитные втулки были демонтированы. Рис.2б. |
Корпус реактора допущен в эксплуатацию без защитных втулок решением, оформленным в установленном порядке. |
|
ППР-83 3 блок |
На внутренней поверхности патрубка Ду500 №4Г корпуса реактора обнаружены трещины в корне сварного соединения №10 максимальной длиной 30 мм по линии сплавления первого слоя наплавки М1 (ЭА395/9) с основным металлом патрубка. Рис. 3. |
Трещины удалены вышлифовкой на глубину от 9 до 18,6 мм. Выборка закрыта антикоррозионной наплавкой общей толщиной 8,1 мм по всему периметру шириной 30 мм на стали 48ТС-3-40 (электроды ЭА395/9, ЭА400/10У). Корпус реактора допущен в эксплуатацию в эксплуатацию с выборкой в корневой части сварного соединения №10 4Г патрубка Ду500, решением, оформленным в установленном порядке. В период запроектного срока эксплуатации новых трещин не обнаружено. |
|
ППР 86 3 и 4 блоки |
Обнаружены трещины на уплотнительных поверхностях главных разъёмов корпусов реакторов 3 и 4 энергоблоков. Рис. 4а, 4б. Рис. 4а. |
На межпрокладочной поверхности между 2 и 3 канавкой энергоблока №3 намечены три контрольные площадки для обеспечения более тщательного контроля за состоянием трещин. Площадка №1 (район гнезда №15 выборка 2 мм - трещины удалены); площадка №2 (район гнезда №16 выборка 1 мм- трещины оставлены в небольшом количестве); площадка №3 (район гнезда №17 выборка 0,2 мм - трещины практически не удалены). Рис. 4в. Аналогичные контрольные площадки намечены и на ГРР реактора энергоблока №4. Трещины между 2, 3 и 4 прокладками на поверхностях главных разъёмов корпусов реакторов допущены решениями к дальнейшей эксплуатации. |
На горизонтальной поверхности ГРР (кроме районов канавок №1 и №2 энергоблоков №3 и №4) все трещины были оставлены без ремонта.
В настоящее время наблюдение за развитием трещин осуществляется по состоянию контрольных площадок. Трещины в районе канавок №1 и №2 удалены полностью, образованные выборки заварены с последующим нарезанием канавок №1 и №2. За период с 1986 года по настоящее время трещин в канавках №1 и №2 не обнаружено. В канавках №3 и №4 трещины оставлены без изменений, так как эти канавки служат только для организации контроля плотности прокладок в канавках №1 и №2 .
С начала эксплуатации энергоблоков трещины были обнаружены на главных разъёмах реакторов через 15 лет, а после проведённого ремонта канавок №1 и №2 трещины отсутствуют и после 23 лет эксплуатации.
|
ППР 95 3 блок |
На наружной поверхности обнаружены трещины на сварном соединении №10 патрубков Ду500 1Г, 3Г, 5Г, 6Г, 2Х, 3Х, 4Х корпуса реактора. |
На основании решения произведена вышлифовка трещин: 1Г (16 выборок с максимальным размером 180203,5 мм, 115274 мм), 5Г (14 выборок максимальным размером 170406,2 мм), 6Г (12 выборок с максимальным размером 67403,2 мм), 2Х (2 выборки с максимальным размером 40333,3 мм), 3Х (2 выборки с максимальным размером 163303,1 мм), 4Х (1 выборка с максимальным размером 37294,3 мм). Корпус реактора допущен в эксплуатацию на основании расчёта прочности решением. При дальнейшей эксплуатации корпуса реактора новых трещин не обнаружено. |
В период эксплуатации с 1972 года по 2008 годы отдельные несплошности, выявленные в результате периодического контроля основного металла и металла сварных соединений, были устранены в соответствии с технологиями согласованными с конструкторской организацией, заводом изготовителем, головной материаловедческой организацией, эксплуатирующей организацией концерном «Росэнергоатом». Несплошности, указанные в таблице 1 допущены к эксплуатации на сверхпроектный срок решениями, оформленными в установленном порядке.
Проведённые исследования механических свойств металла корпусов реакторов на вырезанных темплетах показали отсутствие деградации механических свойств и соответствие их сертификатным данным, что позволяет сделать вывод: - состояние основного металла и сварных соединений соответствует требованиям конструкторской (проектной) документации и ТУ на поставку.
1.2 Парогенераторы ПГВ - 4М РУ ВВЭР-440.
На НВ АЭС находится в эксплуатации 12 парогенераторов ПГВ-4М РУ ВВЭР-440 горизонтального типа (по 6 штук на каждый энергоблок).
Полученные результаты контроля металла в период проектного и запроектного срока эксплуатации приведены в таблице 2.
Таблица №2
|
Этап эксплуа-тации |
Наименование узлов и элементов оборудования и трубопроводов. Описание отступлений |
Принятые решения по отступлениям от правил и норм |
|
|
ППР 75 3 блок |
Люминесцентным гидравлическим методом обнаружена сквозная несплошность сварного соединения №33 в «горячем» коллекторе I контура парогенератора 3ПГ-1. |
Проведен ремонт «горячего» коллектора на основании решения. Дефектное сварное соединение №33 удалено полностью и заварено вновь. При дальнейшей эксплуатации 3ПГ-1 (1975-2009г.г.) в сварном соединении №33 приварки фланца к цилиндрической обечайке «горячего» коллектора дефектов не обнаружено. |
|
|
ППР 95 3 и 4 блоки |
Методом радиографического контроля в металле сварных соединений №№ 73-77 приварки проставок патрубков всех парогенераторов обнаружены недопустимые несплошности. |
Решениями на основании расчётной оценки прочности обоснована эксплуатация сварных соединений №№ 73-77 с указанными несплошностями парогенераторов 3 и 4 блока НВ АЭС на проектный и запроектный срок. |
|
|
ППР 3 и 4 блоки |
За период проектного и запроектного сроков службы обнаружены неплотные теплообменные трубы: Энергоблок №3 ПГ1 - 653; ПГ2 - 288; ПГ3 - 372; ПГ4 - 566; ПГ5 - 379; ПГ6 - 338. Энергоблок №4 ПГ1 - 45; ПГ2 - 60; ПГ3 - 23; ПГ4 - 109; ПГ5 - 97; ПГ6 - 171. Неплотные теплообменные трубы заглушены. |
Решениями допущены к дальнейшей эксплуатации парогенераторы с оставшейся частью незаглушенных теплообменных труб, так как проектные требования по глушению теплообменных труб (15 % для 3 блока и 5 % для 4 блока) для парогенераторов 3 и 4 блоков выполняются. Общее количество теплообменных труб в одном парогенераторе ПГВ-4М -5536 штук. |
|
|
ППР 2007 3 блок |
Методом ультразвукового контроля в металле разнородных сварных соединений №23Х, №23Г «холодного» и «горячего» патрубков Ду1100 по II контуру парогенератора №1 обнаружены недопустимые несплошности. Рис. 5. |
На основании решения оформленного в установленном порядке проведен ремонт сварным соединениям (швы выполнены заново) и данный узел допущен к дальнейшей эксплуатации. |
Парогенераторы ПГВ-440М после 38-летнего срока эксплуатации обладают необходимым запасом количества теплообменных труб для обеспечения генерации сухого насыщенного пара требуемого количества и качества за счет отвода тепла от теплоносителя I контура реакторной установки на срок 45 лет. Испытание теплообменных труб из сталей марки 08Х18Н10Т с начала эксплуатации подтвердили структурную стабильность металла, соответствие прочностных и пластических свойств сертификатным данным ТУ на поставку и отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии.
Состояние металла парогенераторов и его узлов 3 и 4 блоков НВ АЭС работоспособное и соответствует требованиям проектно-конструкторской и нормативной документации.
Однако следует отметить, что при эксплуатации металла при запроектном сроке службы, имеет место появление новых несплошностей:
- обнаружены ультразвуковым контролем (УЗК) недопустимые несплошности в разнородных сварных соединениях №23Х, 23Г «холодного» и «горячего» патрубков Ду1100 по II контуру парогенератора №1 третьего энергоблока в ППР-2007. Выполнен ремонт с применением сварки. В период ППР-2008, ППР-2009 УЗК дефектов не обнаружено.
- обнаружены недопустимые несплошности в теплообменных трубах Ш161,4 мм парогенераторов 3, 4 энергоблоков, которые заглушены с применением сварки.
1.3 Компенсатор объёма.
На НВ АЭС находится в эксплуатации 2 компенсатора объёма по одному на каждый энергоблок с РУ ВВЭР-440.
Результаты диагностического контроля в период проектного и запроектного срока службы приведены в таблице 3.
Таблица 3
|
Этап эксплуа-тации |
Наименование узлов и элементов оборудования и трубопроводов. Описание отступлений |
Принятые решения по отступлениям от правил и норм |
|
|
ППР 2001 4 блок |
На сварном соединении №44/1 цилиндрической обечайки компенсатора объёма обнаружены несплошности на глубине 96 мм (толщина С.С. 140 мм), максимальная эквивалентная площадь 16 мм2, условная протяжённость 16 мм, условная высота 7 мм. |
Решением на основании расчётного обоснования сварное соединение №44/1 допущено в эксплуатацию до конца запроектного срока. |
металл сварной трубопровод циркуляционный
Состояние металла компенсаторов объёма работоспособное и недопустимых нарушений его целостности нет, результаты расчётов прочности подтверждают 15 летний срок эксплуатации за пределами проектного срока службы. Объём и периодичность эксплуатационного контроля металла, оговоренные в нормативных документах и решениях, достаточны для обеспечения безопасной эксплуатации компенсатора объёма во время запроектного срока эксплуатации.
1.4 Главный циркуляционный трубопровод Ду500 I контура.
Результаты диагностического контроля главных циркуляционных трубопроводов Ду500 I контура энергоблоков №3 и №4 НВ АЭС в период проектного и запроектного срока службы приведены в таблице 4.
Таблица 4
|
Этап эксплуатации |
Наименование узлов и элементов оборудования и трубопроводов. Описание отступлений |
Принятые решения по отступлениям от правил и норм |
|
|
ППР 91 3 блок |
Методом радиографического контроля в 4-х сварных соединениях петли №1, 1-м сварном соединении петли №3, 1-м сварном соединении петли №4 главного циркуляционного трубопровода Ду500 обнаружены недопустимые несплошности по результатам оценки их качества. |
Несплошности были заложены при сварке в период монтажа главного циркуляционного трубопровода Ду500. Решениями на основании расчета на прочность трубопроводы Ду500 I контура допущены к продолжению эксплуатации. |
|
|
ППР 93 3 блок |
Методом радиографического контроля в 1-м сварном соединении петли №2, 2-х сварных соединениях петли №4, 2-х сварных соединениях петли №6 главного циркуляционного трубопровода Ду500 обнаружены недопустимые несплошности по результатам оценки их качества. |
Несплошности были заложены при сварке в период монтажа главного циркуляционного трубопровода Ду500. Решениями на основании расчета на прочность трубопроводы Ду500 I контура допущены к продолжению эксплуатации. |
|
|
ППР 94 3 блок |
Методом радиографического контроля в 3-х сварных соединениях петли №1, главного циркуляционного трубопровода Ду500 обнаружены недопустимые несплошности по результатам оценки их качества. |
Несплошности были заложены при сварке в период монтажа главного циркуляционного трубопровода Ду500. Решениями на основании расчета на прочность трубопроводы Ду500 I контура допущены к продолжению эксплуатации. |
|
|
ППР 95 3 блок |
Методом радиографического контроля в 1-м сварном соединении петли №2, 2-х сварных соединениях петли №3, 6-ти сварных соединениях петли №4, 3-х сварных соединениях петли №5 главного циркуляционного трубопровода Ду500 обнаружены недопустимые несплошности по результатам оценки их качества. |
Несплошности были заложены при сварке в период монтажа главного циркуляционного трубопровода Ду500. Решениями на основании расчета на прочность трубопроводы Ду500 I контура допущены к продолжению эксплуатации. |
Главные циркуляционные трубопроводы Ду500 первого контура энергоблоков №3 и №4 НВ АЭС по оценке качества металла работоспособные, что подтверждается положительными результатами диагностического контроля и расчётами прочности. Ранее обнаруженные несплошности развития не получили. Механические свойства основного металла и металла сварных соединений главного циркуляционного трубопровода Ду500 первого контура соответствуют требованиям нормативных значений технических условий, проектно-конструкторской и нормативной документации.
Анализ дефектов и повреждений металла, выявленных в процессе контроля основного металла и металла сварных соединений оборудования и трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-440 подтверждает, что энергоблоки №3 и №4 НВ АЭС работают надёжно и безопасно. Существующая система эксплуатационного контроля позволяет своевременно выявлять и устранять дефекты, не допуская их развития до разрушения, обеспечивает эффективное управление процессами контроля за состоянием металла.
Результаты контроля металла оборудования и трубопроводов 3 и 4 энергоблоков НВ АЭС за период 2005-2008 следующие:
- проконтролировано 4679 узлов технологических систем.
В период проведения контроля металла выявлен 261 дефект на оборудовании и трубопроводах. Дефекты устранены.
Выводы
1 Опыт эксплуатации оборудования и трубопроводов 3, 4 энергоблоков и результаты диагностики металла подтверждают, что блоки с РУ ВВЭР-440 работают надёжно и безопасно. Существующая система эксплуатационного контроля позволяет своевременно выявлять и устранять дефекты, не допуская их развития до разрушения, обеспечивает эффективное управление процессами контроля за состоянием металла.
2 На Нововоронежской АЭС внедрены и нашли широкое применение многие методы и методики контроля, которые позволяют проводить инспекцию металла оборудования и трубопроводов с достаточной достоверностью результатов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Испытания смонтированного оборудования трубопроводов. Гидравлическое, пневматическое испытание стальных трубопроводов. Промывка, продувка. Методы неразрушающего контроля качества сварных соединений. Охрана труда при изготовлении и монтаже трубопроводов.
курсовая работа [39,7 K], добавлен 19.09.2008Категорирование трубопроводов, их классификация по параметрам среды. Окраска и надписи на трубопроводах. Типовые режимы изменения состояния технологического оборудования ТЭС. Остановка оборудования с расхолаживанием трубопроводов, основные операции.
реферат [49,6 K], добавлен 15.04.2019Технология сварки трубопроводов диаметром 89-530 мм, толщиной стенки 5-6 мм. Выбор сварочных материалов и оборудования. Подготовка металла под сварку. Технология сварки. Напряжения и деформации при сварке. Технический контроль. Требования безопасности.
контрольная работа [20,5 K], добавлен 27.02.2009Дефекты и контроль качества сварных соединений. Общие сведения и организация контроля качества. Разрушающие методы контроля сварных соединений. Механические испытания на твердость. Методы Виккерса и Роквелла как методы измерения твердости металла.
контрольная работа [570,8 K], добавлен 25.09.2011Особенности сгибания заготовок из тонколистового металла в тисках и при помощи оправок, поочередность всех операций, характеристика инструментов. Анализ типичных дефектов при гибке металла. Этапы гибки прямоугольной скобы и металла круглого сечения.
презентация [399,9 K], добавлен 16.04.2012Установки без принудительного перемешивания, с электромагнитным перемешиванием в ковше и с дополнительным подогревом металла. Вакуумирование стали в ковше. Порционный и циркуляционный способы вакуумирования. Комбинированные методы обработки металла.
курсовая работа [31,1 K], добавлен 15.06.2011Дефекты сварки полиэтиленовых трубопроводов. Технические требования по проведению ультразвукового контроля, сущность этого способа диагностики состояния. Приборы, необходимые для его проведения. Методика ультразвукового контроля сварных соединений.
курсовая работа [22,2 K], добавлен 02.10.2014Система легирования свариваемого металла, его состав и класс. Характеристика способа сварки и выбор режимов. Описание металлургических процессов, обеспечивающих получение качественных соединений. Процесс нагрева, плавления и охлаждения основного металла.
курсовая работа [694,2 K], добавлен 01.09.2010Требования к качеству материалов труб для газопроводов. Определение параметров трещиностойкости основного металла. Исследование механических свойств металла трубы опытной партии после полигонных пневмоиспытаний. Протяжённые вязкие разрушения газопроводов.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 24.01.2013Параметры процесса кристаллизации, их влияние на величину зерна кристаллизующегося металла. Влияние явления наклепа на эксплуатационные свойства металла. Диаграмма состояния железо-цементит. Закалка металла, состав, свойства и применение бороволокнитов.
контрольная работа [79,3 K], добавлен 12.12.2011Металл для прокатного производства. Подготовка металла к прокатке. Зачистка слитков, полуфабрикатов. Нагрев металла перед прокаткой. Прокатка металла. Схемы косой, продольной и поперечной прокатки. Контроль технологических операций охлаждения металла.
реферат [60,6 K], добавлен 04.02.2009Сварка как один из распространенных технологических процессов соединения материалов. Описание конструкции балки. Выбор и обоснование металла сварной конструкции. Выбор сварочного оборудования, способа сварки и методов контроля качества сварных соединений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014Назначение, конструкция и условие эксплуатации газгольдера. Оценка свариваемости основного металла. Выбор способа сварки, сварочной проволоки и флюса. Расчет режима электрошлаковой сварки. Выбор сварочного оборудования общего или специального назначения.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 01.12.2012Высокопроизводительный процесс изготовления неразъемных соединений. Необходимость сварки деталей разных толщин. Процесс электрошлаковой сварки. Скорость плавления присадочного металла. Выполнение прямолинейных, криволинейных и кольцевых сварных швов.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 15.02.2013Агрегатные состояния вещества: твёрдое, жидкое и газообразное; переход между ними. Термодинамические условия и схема кристаллизации металла. Свободная энергия металла в жидком и твердом состоянии. Энергия металла при образовании зародышей кристалла.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 12.08.2009Характеристика металла конструкции из стали 09Г2С: химический состав и механические свойства. Выбор сварочных материалов и оборудования. Методика расчета режимов механизированной сварки. Подготовка металла под сварку. Дефекты и контроль качества швов.
курсовая работа [161,4 K], добавлен 14.05.2013Конструкция сталеразливочных ковшей. Характеристика устройства для регулирования расхода металла и установок для продувки стали инертным газом. Вакуумирование металла в выносных вакуумных камерах. Продувка жидкого металла порошкообразными материалами.
реферат [987,2 K], добавлен 05.02.2016Процесс термической обработки металла в колпаковых печах. Контуры контроля и регулирования. Система автоматизации колпаковой печи. Структурная, функциональная, принципиально-электрическая схема подключения приборов контура контроля и регулирования.
курсовая работа [857,1 K], добавлен 29.03.2011Физическая сущность пластической деформации. Общая характеристика факторов, влияющих на пластичность металла. Особенности процесса нагрева металла, определение основных параметров. Специфика использования и отличительные черты нагревательных устройств.
лекция [21,6 K], добавлен 21.04.2011Способы автоматической резки металла. Выбор оборудования и материала. Разработка технологического процесса раскроя и управляющей программы для станка с ЧПУ с помощью системы Техтран. Детали для задания на раскрой. Создание деталей в базе данных.
дипломная работа [5,0 M], добавлен 17.09.2012
