28
1 Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР Щедеркина Т.Е. - ГОУВПО МЭИ (ТУ) Щедеркина Т.Е. - ГОУВПО МЭИ (ТУ) Бараненко В.И., Бараненко В.И., Юрманов В.А. – ОАО Юрманов В.А. – ОАО «ВНИИАЭС» «ВНИИАЭС» ВНИИАЭС 5-я Международная научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» 29 мая – 1 июня 2007 г. Подольск, ФГУП ОКБ «Гидропресс»

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

  • Upload
    ted

  • View
    85

  • Download
    10

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ВНИИАЭС. 5-я М еждународн ая научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» 29 мая – 1 июня 2007 г. Подольск, ФГУП ОКБ «Гидропресс». Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР. Щедеркина Т.Е. - ГОУВПО МЭИ (ТУ) - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

1

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на

АЭС с ВВЭР

Щедеркина Т.Е. - ГОУВПО МЭИ (ТУ)Щедеркина Т.Е. - ГОУВПО МЭИ (ТУ)

Бараненко В.И.,Бараненко В.И., Юрманов В.А. – ОАО Юрманов В.А. – ОАО

«ВНИИАЭС»«ВНИИАЭС»

ВНИИАЭС

5-я Международная научно-техническая конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» 29 мая – 1 июня 2007 г.

Подольск, ФГУП ОКБ «Гидропресс»

Page 2: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

2

Вероятность повреждений ТОТ ПГ на АЭС с PWR

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 3: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

3

Обозначения: TTS – верхняя часть трубной доски, TS – трубная доска, Circ. SCC – окружное КРН, P* – локальная зона, в которой КРН не значительно, RT – зона вальцовки, AVB – антивибрационные решетки, EFPY – длительность эксплуатации блока на полной мощности.

Вероятность повреждений ТОТ ПГ АЭС с PWR Ringhals 4.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 4: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

4

b

Ã

b

Ã

b ttbdttdFtf

exp/)()(

1

])(t/τexp[1F(t) b

Ã

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Функция распределения F(t) и функция плотности распределения f(t) Вейбулла с параметрами: b и τг

Page 5: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

5

))](1/(1ln[ln)( tFtK ))(1/()(h(t) tFtf

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Функция интенсивности отказов h(t) и функция двойного логарифма K(t) распределения Вейбулла с параметрами b и τг

Page 6: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

6

Данные эксплуатационного контроля для поврежденных на глубину 41-50% ТОТ ПГ-3 с 1999 по 2004 г.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

122*8,2*

*ln*ln*)(1

1lnln

*

Ã

Ã

b

btbtF

Page 7: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

7

Данные эксплуатационного контроля для заглушенных ТОТ ПГ-2 с 1997 по 2006 гг.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

316*18,1*

*ln*ln*)(1

1lnln

*

Ã

Ã

b

btbtF

Page 8: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

8

Аналитическая оценка параметров Вейбулла по данным эксплуатационного контроля ТОТ ПГ:

пгптотi /NN)(t*F

Разработка метода прогнозирования количества

повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

22

11

2

1 *1ln*1ln

lnln

1*

tFtF

tt

b

*

1

]*1

1[ln

*b

ii

tF

t

Page 9: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

9

Вероятности глушения ТОТ ПГ1-ПГ4 блока с ВВЭР-1000 с 1994 по 2006 гг.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

00,010,02

0,030,040,050,060,07

0,080,090,1

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

Годы

Вер

оя

тно

сть

F*(

t)

ПГ-1 ПГ-2 ПГ-3 ПГ-4

Page 10: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

10

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Nзт

от,

шт.

Nзтот_ПГ1 Nзтот_ПГ2 Nзтот_ПГ3 Nзтот_ПГ4

Динамика глушения суммарного количества ТОТ ПГ1-ПГ4 блока с ВВЭР-1000 с 1997 по 2005 г.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 11: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

11

100

150

200

250

300

350

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Nзто

т, ш

т.

Nзтот_ПГ1 Nзтот_ПГ2 Nзтот_ПГ3

Динамика глушения суммарного количестваТОТ ПГ1-ПГ3 блока с ВВЭР-1000 с 1997 по 2004 г.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 12: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

12

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

lgtcalgNçòîò

2003

2002

1983 1984 1985 19861987

1988 1989 1991 1992 1993 1994

1995 1996 199719981999

2000

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1,050 1,100 1,150 1,200 1,250 1,300 1,350 1,400 1,450 1,500 1,550

lg tau

lg N

Блок3 3ПГ-1 3ПГ-23ПГ-3 3ПГ-4 3ПГ-53ПГ-6

Динамика глушения суммарного количества ТОТ ПГ1-ПГ6 блока с ВВЭР-440 с 1983 по 2002 гг.

Page 13: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

13

Nрасч (ti) = [1-exp[-(ti / τГ *) b*]] · Nпг

δ(ti) = [[Nптот(ti) – Nрасч (ti)]/ Nптот (ti)]∙100%

Nрасч(ti )- ΔN ≤ Nптот(ti) ≤ Nрасч (ti)+ ΔN

ΔN = f ( Pдов, Nптот)

Аппроксимация по Вейбуллу суммарного количества повреждённых (заглушенных) ТОТ ПГ и оценка

точности расчета

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 14: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

14

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Глубина дефекта , %

Суммарное кол-во ПТОТ

Расчетное кол-во ПТОТ

Оценки параметров b*, tг*

Погреш-

ность, δ %

Доверит. Интер. ΔN

Глушение 292 275 1,34 250 5,8 36

от 11 до 20 3 3 0,8 353439 0 1

от 21 до 30 12 12 1 10245 0 2

от 31 до 40 26 24 2 370,8 7,7 4

от 41 до 50 43 40 2,8 122,08 7 8

от 51 до 60 61 61 2,4 145,5 0 11

от 61 до 70 53 49 3 97,21 7,5 12

от 71 до 80 129 124 1,3 545 3,9 15

от 81 до 90 68 63 1,8 268 7,4 11

от 91 до 100 82 78 0,6 92446 4,9 5

Таблица расчетов по Вейбуллу для поврежденных на различную глубину ТОТ ПГ3 блока с ВВЭР-1000 за 2004 г.

Page 15: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

15

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

ПГ-1 ПГ-2 ПГ-3 ПГ-4

Параметр "b" по дефектам Параметр "b" по глушению

Оценка параметра Вейбулла b* для заглушенных и поврежденных ТОТ ПГ1-ПГ4 блока с ВВЭР-1000

Page 16: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

16

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Оценка параметра Вейбулла τг* для заглушенных

и поврежденных ТОТ ПГ1-ПГ4 блока с ВВЭР-1000

0

50

100

150

200

250

300

350

ПГ-1 ПГ-2 ПГ-3 ПГ-4

"tг" для (41 до 50%) "tг" по глушению

Page 17: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

17

0

50

100

150

200

250

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Глубина дефектов для ТОТ ПГ-1, %

Nпто

т, ш

тук

Nптот_2004 год Прогноз Nптот_2008 год

Разработка метода прогнозирования количества повреждений

ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Изменение суммарного количества поврежденных ТОТ ПГ1-ПГ2 по глубине дефектов от 11 до 100%

(данные ВТК и прогноз)

0

50

100

150

200

250

300

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Глубина дефектов для ТОТ ПГ-2, %

Nпто

т, ш

тук

Nптот_2004 год Прогноз Nптот_2008 год

Page 18: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

18

Разработка метода прогнозирования количества повреждений

ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Изменение суммарного количества поврежденных ТОТ ПГ3-ПГ4 по глубине дефектов от 11 до 100%

(данные ВТК и прогноз)

0

50

100

150

200

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Глубина дефектов для ТОТ ПГ-3, %

Nпто

т, шт

ук

Nптот_2004 год Прогноз Nптот_2008 год

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Глубина дефектов для ТОТ ПГ-4,%

Nпто

т, шт

ук

Nптот_2004 год Прогноз Nптот_2008 год

Page 19: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

19

Разработка метода прогнозирования количества повреждений

ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Прогноз суммарного количества поврежденных ТОТ ПГ1-ПГ4 по глубине дефектов от 11 до 100% на 2008 г.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Глубина дефектов для ТОТ ПГ (прогноз)

Nп

тот,

шту

к

Nптот ПГ-1 Nптот ПГ-2 Nптот ПГ-3 Nптот ПГ-4

Page 20: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

20

Прогнозирование суммарного количества подлежащих глушению ТОТ ПГ1 блока с ВВЭР-1000

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

100

150

200

250

300

350

400

450

500

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Nзт

от,

шт.

Nзтот_ПГ1 Прогноз Nзтот ПГ-1

Page 21: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

21

Прогнозирование суммарного количества подлежащих глушению ТОТ ПГ4 блока с ВВЭР-1000

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

100

300

500

700

900

1100

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Nзт

от,

шт.

Nзтот_ПГ4 Прогноз Nзтот ПГ-4

Page 22: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

22

Разработка метода прогнозирования количества повреждений

ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Прогноз глушения ТОТ ПГ1 в границах доверительного интервала с Р=0,9 на 2007 -2010 гг.

0

100

200

300

400

500

600

700

2000 2002 2004 2006 2008 2010

Пр

огн

оз

кол

-ва

ЗТ

ОТ

ПГ1

Nзтот_ПГ1 ПрогнозПГ1 Довер.инт(-) Довер. Инт.(+)

Page 23: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

23

Разработка метода прогнозирования количества повреждений

ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Прогноз количества повреждений ТОТ ПГ3 на глубину дефектов от 41 до 50% в границах доверительного интервала с Р=0,9

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Пр

огн

оз

по

вр

еж

де

ни

й Т

ОТ

ПГ

Nптот_ПГ3 Nрасчет Довер.инт(+) Довер. Инт.(-)

Page 24: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

24

Наименование Годы ПГ1 ПГ2 ПГ3

Прогноз количества ЗТОТ по интервалу с 2000 по 2004 гг., шт.

2005 350 344 298

2006 388 368 321

Суммарное число ЗТОТ по данным ВТК , шт.

2005 376 352 328

2006 384 355 333

Разность данных ВТК и прогноза , шт. 2005 26 8 30

2006 -4 -13 12

Относительная погрешность, % 2005 6.9 2.3 9

2006 -1.0 -3.5 3.7

Прогноз количества ЗТОТ с учетом данныхВТК за 2005-2006 гг.(ПГ-1 – ПГ-3)

2005 357 342 310

2006 398 365 337

2007 440 388 365

2008 485 411 394

2009 531 435 423

2010 580 458 453

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 25: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

25

Наименование Годы ПГ-4

Прогноз количества ЗТОТ по интервалу с 2003 по 2005 гг., шт.

2006 1063

Суммарное число ЗТОТ по данным ВТК,штук.

2005 1012

2006 1017

Разность данных ВТК и прогноза, шт. 2006 - 46

Относительная погрешность, % 2006 - 4,5

Прогноз количества ЗТОТ с учетом данных

ВТК за 2006 гг.(ПГ-4)

2005 994

2006 1032

2007 1068

2008 1103

2009 1138

2010 1173

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 26: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

26

ВЫВОДЫ

1. Разработана методика и алгоритм прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с реакторами ВВЭР. Методика прогноза основана на использовании вероятностной модели Вейбулла.

2. Методика позволяет проводить прогнозные расчеты по количеству поврежденных на разную глубину (от 0 до 100%) ТОТ ПГ.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 27: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

27

ВЫВОДЫ

3. Методика позволяет проводить краткосрочные прогнозы по количеству ТОТ ПГ, подлежащих глушению.

4. Проведена обработка эксплуатационных данных вихретокового контроля для парогенераторов блоков с ВВЭР-1000. Рассчитаны прогнозы по количеству повреждений ТОТ ПГ. Рассчитаны прогнозы по ТОТ ПГ, подлежащих глушению.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР

Page 28: Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на  АЭС с ВВЭР

28

ВЫВОДЫ

5. Погрешность прогнозных расчетов по ТОТ ПГ, подлежащих глушению, относительно фактических данных на два и на четыре года вперед не превысила величину: от плюс 9,0 % до минус 7 %.

6. Сопоставление прогнозируемого и реально поврежденного (заглушенного) количества ТОТ ПГ позволяет сделать вывод об улучшении или ухудшении условий эксплуатации парогенераторов.

Разработка метода прогнозирования количества повреждений ТОТ ПГ на АЭС с ВВЭР