Современные подходы к определению нормируемых параметров вибрационного состояния паропроводов атомных станций

В процессе эксплуатации паропроводов на атомных станциях основными повреждающими факторами являются не только коррозия и эрозия, приводящие к утончению стенки трубы, но и усталостные повреждения, возникающие как из-за температурных усилий самокомпенсации, так и вследствие высокой вибрационной нагрузки. Как показывает практика, наиболее перспективным направлением обеспечения вибростойкости паропроводов в настоящее время является расчетно-экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния трубопроводов при вибрационном нагружении. В данной работе определена прочность наиболее применяемых типоразмеров стальных трубопроводов при воздействии вибрационных нагрузок в соответствии с ГОСТ Р 59115.9-2021. Для принятых в рассмотрение 4-х вариантов расчетных схем были определены амплитуды условных упругих приведенных напряжений с учетом концентрации напряжений. Определена допускаемая амплитуда напряжений из условия эксплуатации 60 лет. Показано, что для трубы, изготовленной из 12Х18Н10Т, допускаемая амплитуда напряжений для расчетной температуры t = 350^oC составит не более 46,4 Мпа. Применительно к трубопроводам атомных станций нормируемые параметры вибрации в нормативной документации не были установлены до 2022 г., когда для трубопроводов атомных станций в ГОСТ Р 59115.11-2021 были приняты следующие предельные значения виброскорости, не требующие выполнение проверки вибропрочности: n_max до 15 мм/с, n_скз до 7 мм/с. Таким образом, в настоящее время в российской нормативной документации на трубопроводы отсутствуют нормируемые значения параметров вибрации (как правило виброскорости), выбираемые в зависимости от частоты вибрационного воздействия. Предлагается разработать и внести в нормативную документацию частотно-зависимые критерии предельных параметров вибрации для трубопроводов атомных станций, уточненные в соответствии с реальными условиями работы данных трубопроводов. 

1. Никитина И.К. Справочник по трубопроводам тепловых электростанций. Москва: Энергоатомиздат, 1983. 176 с. Режим доступа: https://djvu.online/file/yJRf0ObrMjXMo (дата обращения: 11.11.2024).

2. Горюнов О.В., Словцов С.В. Расчетно-экспериментальное обоснование вибропрочности трубопроводов АЭС на основе квазистатического подхода. Надежность и безопасность энергетики. 2017;10(4):304–309. Режим доступа: https://doi.org/10.24223/1999-5555-2017-10-4-304-309 (дата обращения: 15.02.2024).

3. Кравец С.Б. Оценка сейсмостойкости технологических систем атомных станций. Диссертация доктора технических наук по специальности 05.04.11. Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения. Москва, 2005. 254 с. Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01004271016 (дата обращения: 15.02.2024).

4. Slovtsov S.V., Soldatov A.S., Goriunov O.V., Sinilschikov A.E., Leschenko A.Yu., Osipov Yu.V. Measurement of vibration parameters of SIS pipelines reactor based on RBMK-1000 at 1-st block Smolenskaya NPP. Testing. Diagnostics. 2017;8:44–50. https://doi.org/10.14489/td.2017.08.pp.044-050