Остаточных термических

В стояночных режимах функции АСУ ТП в основном сводятся к контролю параметров. Основным из них является нейтронный поток, который контролируется как при подкритическом, так и критическом состоянии реактора. Также необходимо, особенно непосредственно после остановки реактора, управлять работой систем, осуществляющих отвод остаточных тепловыделений, и других систем, обеспечивающих поддержание заданных значений технологических параметров. Например, в реакторах ВВЭР в режиме горячего резерва должно поддерживаться давление первого контура, для чего осуществляется управление компенсатором объема. У реакторов на быстрых нейтронах в стояночных режимах необходимо управлять системой электрообогрева контуров во избежание застывания натрия.

Режим расхолаживания. При режиме расхолаживания после останова блока происходит отвод остаточных тепловыделений и аккумулированной в оборудовании блока теплоты. Прекращение отвода остаточных тепловыделений даже в остановленном (подкритическом) реакторе может привести к расплавлению активной зоны и другим нежелательным последствиям. Режимы расхолаживания подразделяются на нормальные (когда все необходимые агретаты исправны) и аварийные, когда расхолаживание по нормальной схеме невозможно из-за отказов отдельных агрегатов или систем. В последнем случае возникает необходимость автоматического включения специальных систем аварийного охлаждения активной зоны.

Основное назначение ПГ —выработка пара .определенных параметров для последующего срабатывания его в турбине или в другом технологическом цикле. Кроме того, он должен обеспечивать отвод остаточных тепловыделений от реактора при плановых и аварийных остановках АЭС.

Во многих аварийных ситуациях наблюдается повышение температуры теплоносителя на выходе из реактора и ухудшение теплопередачи в ТА, что может привести к перегреву теплопереда-ющей поверхности и отдельных узлов конструкций. Несмотря на то что реактор при аварийной ситуации останавливается практически мгновенно, а мощность остаточных тепловыделений не превышает 5—6% исходной, перегрев теплопередающей поверхности может иметь место из-за рассогласования расходов теплоносителей по контурам или полного их прекращения в охлаждающем контуре. Это связано, как уже отмечалось выше, с различными законами выбега циркуляторов в контурах. Подобная ситуация длится непродолжительное время — в течение 1—2 мин (до момента подключения систем аварийного расхолаживания). Тем не менее из-за малой тепловой инерционности трубные системы ТА успевают существенно изменить свое температурное состояние. После подключения систем аварийного расхолаживания в контурах теплоотводящих петель устанавливаются расходы теплоносителей, соответствующие допустимому температурному состоянию теплопередающей поверхности. Это обеспечивается соответствующей организацией аварийного расхолаживания. Период до подключения системы аварийного расхолаживания, когда законы изменения расходов теплоносителей неуправляемы (например, при аварийных ситуациях «обесточивание» и «стоп-питательная вода»), является наиболее опасным для ТА.

1 — кожух; 2 — привод отсекающего устройства; 3 — биологическая защита; 4 — внутренняя подводящая труба; 5—отсекающее устройство по трак-гу первого контура; 6' — змеевик для отвода остаточных тепловыделений реактора с естественной циркуляцией теплоносителя внутри; 7 — обечайка отводящего коаксиального канала; 8'— трубный пучок; 9 — дистанционирующая решетка

высоте пучка равно 6, причем максимальный пролет между решетками, примерно равный 1 м, находится в районе компенсирующих гибов труб, минимальный, равный 0,5 м, расположен у нижней и верхней трубных досок — в зоне максимальных поперечных скоростей потока натрия. Опорные пояса в соседних решетках установлены таким образом, что отклонения труб в противоположные стороны могут составлять 0,76 мм. Окончательно конструкция дистанционирующих решеток выбиралась при опытном изготовлении и испытывалась на полномасштабной модели. В потоке первичного натрия, поступающего в трубки пучка, размещается змеевик вспомогательного теплообменника, в котором циркулирует сплав натрий-калий. Этот теплообменник предназначен для отвода остаточных тепловыделений реактора за счет естественной циркуляции сплава при потере электроснабжения собственных нужд. Над верхней трубной доской расположена цилиндрическая обечайка (обтюратор) отсекающего устройства, которая перекрывает входные окна в корпусе теплообменника и отсекает его по теплоносителю первого контура.

Ряд элементов схемы специфичен для АЭС. К ним относятся система расхолаживания блока, установка утилизации непрерывной продувки ПГ с системой очистки продувочной воды и др. Система расхолаживания блока предназначается для отвода остаточных тепловыделений из реактора при останове блока. Для этой цели на линии свежего пара установлены БРУ сброса пара в технологический конденсатор (до 120•103 кг/ч).

печивать изменение массового заполнения парогенераторов в диапазоне нагрузок от максимальной до нуля и отвод остаточных тепловыделений в течение 30 мин. Кроме того, создается дополнительный запас обессоленной воды в баках без давления: в четырех баках по 500 м для АЭС с реакторами ВВЭР-440 и ВВЭР-500 и в четырех баках по

Для отвода остаточных тепловыделений из реактора при останове блока установлены БРУ сброса пара в технологический конденсатор (до 33,33 кг/с); система непрерывной продувки ПГ имеет установку утилизации с очисткой продувочной воды.

Извлеченные из реактора отработавшие топливные сборки хранят в бассейне выдержки АЭС под защитным слоем воды. Для отвода остаточных тепловыделений от отработавших сборок, установленных в бассейне выдержки, делают автономный контур расхолаживания.

печивать изменение массового заполнения парогенераторов в диапазоне нагрузок от максимальной до нуля и отвод остаточных тепловыделений в течение 30 мин. Кроме того, создается дополнительный запас обессоленной воды в баках без давления: в четырех баках по 500 м для АЭС с реакторами ВВЭР-440 и ВВЭР-500 и в четырех баках по

Методы исправления дефек-.тов на лопатках ГТД изложены в гл. 13. Ремонт литейных дефектов осуществляют только после предварительной подготовки отливок - после химической (травление) или механической обработки. Для исправления дефектов жаропрочных отливок широко применяют арго-но-дуговую сварку, которую проводят в специальной камере в атмосфере аргона. Таким методом исправляют поверхностные дефекты на отливках из титанового сплава и жаропрочных сплавов. Для снятия остаточных термических напряжений отливки подвергают отжигу. Режим отжига выбирают в зависимости от массы, состава, сплава и назначения.

При этом напряжения, возникающие на поверхности раздела под действием прилагаемой нагрузки, возрастают с увеличением объемной доли волокна. Результаты взаимного наложения остаточных термических напряжений и напряжений, обусловленных воздействием внешней нагрузки '[11], приведены в табл. 1.

Г. Влияние остаточных термических напряжений...... 52

Вообще говоря, матрица и частицы имеют различные термические расширения, что вызывает возникновение остаточных термических напряжений внутри и вокруг дисперсных частиц в процессе охлаждения ниже температуры изготовления композита. Теоретически показано, что величина и распределение этих напряжений для данной формы частиц зависят только от различий в термическом расширении от упругих свойств двух фаз, а также от изменения температуры [57]. Таким образом, напряжения не зависят от размера частицы, что наиболее важно в этом обсуждении.

Хотя по их концепции не представляется возможным объяснить зарождение и рост трещин, а полученное ими соотношение зависит от предполагаемого места расположения и формы трещины, эта концепция согласуется как с более ранними теоретическими выводами относительно остаточных термических напряжений, так и с термодинамическими представлениями Гриффитса. Она также согласуется с экспериментальными наблюдениями, показывающими, что трещины образуются только вокруг частиц более крупных размеров в композитах, изготовленных при повышенных температурах.

В развитой Девиджем и Грином концепции рассмотренаЧолько возможность образования трещины до приложения внешней нагрузки, но их концепцию следует применять и в том случае, когда приложенная нагрузка либо увеличивает уже имеющиеся остаточные поля энергии деформации, либо приводит к развитию новых концентраций напряжений, отсутствующих до приложения нагрузки. В первом случае с ростом приложенного напряжения увеличивается энергия деформации в теле и энергия деформации, связанная с частицей и окружающей ее матрицей. Это существенно уменьшает критический размер частицы, при котором впервые появится трещина. Во втором случае новые концентрации напряжений могут возникать вследствие различного поведения частиц и матрицы при приложении напряжения и влияния взаимного стеснения. Эти концентрации напряжений являются следствием различных упругих свойств [20] и характерны для всех композитных систем. Подобно остаточным термическим напряжениям, они не зависят от размера частицы и сильно локализованы. В отличие от распределения остаточных термических напряжений распределение напряжений, обусловленных различными упругими свойствами, зависит от направления приложенного усилия (см. рис. 14, раздел V,B).

Как и в случае остаточных термических напряжений, перекрытие полей деформации вследствие образования агломератов из частиц и больших объемных содержаний приводит к уменьшению приложенного напряжения, при котором впервые появляются

Рис. 13. Природа остаточных термических напряжений, расположение трещины и путь разрушения (пунктирные линии) в композитах с дисперсными частицами (а — коэффициент термического расширения, у — энергия разрушения, т и р — соответственно индексы матричной и дисперсной фаз).

фаз не одинаковы, то для определения мест расположения трещин и видов разрушения следует учитывать наложение на однородные поля остаточных термических напряжений значительно более сложных полей напряжений.

Г. Влияние остаточных термических напряжений

Обычно остаточные термические напряжения в композициях на основе пластических матриц намного превышают предел текучести матрицы, поэтому для их подсчета следует пользоваться формулами, описывающими упругопластическое состояние матрицы по методике, предложенной в работе [24]. Интересная методика экспериментального определения остаточных термических напряжений на основе анализа кривых температурного расширения композиций и кривых растяжения материалов матрицы и волокна описана в работе [11]. На рис. 21 показана зависимость остаточных напряжений от температуры для композиции на основе никелевого сплава ХН78Т (ЭИ435) — вольфрамовая проволока. Как видно, при нагреве композиции напряжения релакси-руют; при температуре Т0 напряжения в матрице и волокне равны