информацияenglish
Материалы конференции

Камышев А.В. Пасманик Л.А. Смирнов В.А. Миронов Н.А. Модестов В.С. Пивков А.В.

Сопоставительный анализ расчетных и инструментальных методов для оценки напряженно-деформированного состояния ускп парогенераторов ПГВ-1000 МКП при термосиловом нагружении

Представлены результаты сопоставительного анализа расчетной и инструментальной оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) узла сопряжения коллектора теплоносителя с патрубком Ду1200 (УСКП) парогенераторов (ПГ) ПГВ-1000 МКП.

Целью работы являлась оценка влияния на НДС УСКП дополнительных нагрузок, возникающих в условиях термосилового нагружения при взаимодействии корпуса ПГ с внутрикорпусными элементами (ВКЭ): коллекторами и пучком теплообменных трубок (ТОТ), связанным с корпусом через стойки. Проблема расчетной оценки этого воздействия обусловлена сложностью определения граничных условий, поэтому в традиционном (проектном) расчете, как правило, прибегают к допущению, что это влияние пренебрежимо мало. В работе оценивалась допустимость такого упрощения расчетной модели.

С этой целью были выполнены инструментальные измерения напряжений, результаты которых сравнивались с результатами проектного расчета. Измерения выполнялись в условиях заводских гидроиспытаний на вновь изготовленном ПГ. Измерялись напряжения как на патрубке УСКП, так и на обечайке ПГ. Измерения поверхностных напряжений выполнялись методом тензометрии, а измерения мембранных (усредненных по толщине стенки) напряжений - методом акустоупругости с использованием прибора ИН-5101А.

Сопоставительный анализ в различных режимах нагружения выявил несоответствие расчетных и измеренных значений напряжений, что свидетельствует о необходимости учета воздействия ВКЭ для уточнения НДС ПГ при термосиловом нагружении. Учитывая практическую невозможность оценки кинематических граничных условий, определяющих взаимодействие ВКЭ с корпусом ПГ, для оценки НДС УСКП при термосиловом нагружении был использован расчетно-инструментальный метод с силовыми граничными условиями (силами и моментами сил), определенными по результатам измерения мембранных напряжений в сечении патрубка УСКП. Оценка компенсирующих усилий, возникающих при взаимодействии корпуса со стойками ТОТ, была выполнена расчетным методом. Эти усилия были смоделированы нагрузками, распределенными по нормальному закону. Параметры этого распределения определялись путем сопоставления расчетных значений с результатами измерений напряжений и перемещений на нижней образующей корпуса ПГ.

Сопоставительный анализ результатов расчета с учетом воздействия ВКЭ и результатов тензометрии (не использованных при определении граничных условий) показал хорошее соответствие расчетных и измеренных значений во всех точках измерений, что указывает на соответствие расчетной модели реальным условиям нагружения. При этом размах локальных напряжений в области концентрации - на внутренней стенке «кармана» УСКП при термосиловом нагружении приблизительно в два раза превышает проектные значения. Таким образом, показано, что воздействие ВКЭ оказывает значимое влияние на НДС элементов ПГ и должно учитываться в прочностном расчете.

Полная версия (русский)