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
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»
2
Вероятность повреждений ТОТ ПГ на АЭС с PWR
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
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
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
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
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
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
iГ
tF
t
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
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
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
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.
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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.(+)
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.(-)
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
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
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
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
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