Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Адаменков Андрей Константинович

Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию
<
Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Адаменков Андрей Константинович. Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию : диссертация ... кандидата технических наук : 05.04.11 / Адаменков Андрей Константинович; [Место защиты: ОАО ОКБ "ГИДРОПРЕСС"].- Волгодонск, 2009.- 136 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2149

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ возможности реализации стратегии технического обслуживания и ремонта электроприводной арматуры АЭС по техническому состоянию 14

1.1 Обзор существующих на АЭС стратегий технического обслуживания и ремонта 14

1.2. Оценка эффективности ТОиР 18

1.3. Стратегия ремонтов по техническому состоянию оборудования на основе риск-ориентированных подходов 18

1.4. Идентификация и ранжирование оборудования для оптимизации ТОиР 22

1.5. Запорно-регулирующая электроприводная арматура как объект диагностирования 26

1.6. Выводы и задачи исследования 35

2. Обоснование условий достаточности и необходимости регистрации и анализа токовых сигналов для диагностирования электропривода ЭРА 37

2.1. Оценка точности показателей методики диагностирования на основе регистрации токовых сигналов 37

2.2. Анализ токовых сигналов электродвигателя привода при открытии и закрытии запорного органа арматуры и определение диагностических параметров 43

2.3. Выбор и назначение диагностических параметров для оценки технического состояния электропривода 47

2.4. Схема регистрации параметров токового сигнала 51

2.5. Методы анализа регистрируемых данных для оценки технического состояния электропривода ЗРА 60

Выводы по главе 2 64

3 Обоснование условий достаточности и необходимости оценки герметичности затвора эпа методом акустического контактного течеискания 66

3.1. Методы оценки герметичности затвора арматуры 66

3.2. Схема проведения эксперимента 71

3.3. Оценка величины протечки через затвор от параметров УЗ сигнала... 77

3.4. Оценка герметичности затвора с использованием генератора сигналов 81

Выводы по главе 3 87

4 Метод выбора трубопроводной арматуры аэс, подлежащей разборке для ревизии внутренних полостей 88

4.1. Принципы перехода на стратегию ремонта электроприводной арматуры в зависимости от ее технического состояния и оценки риска отказа 88

4.2. Риск-ориентированный подход при выборе стратегии ТОиР 90

4.3. Обоснование выбора арматуры для назначения операций разборки и дефектации 94

4.3.1. Формулировка исходных требований при формировании статистической выборки 94

4.3.2. Выбор процедур и методик диагностического обследования... 95

4.3.3. Методология выполняемых работ (цели, задачи) 96

4.4. Статистический расчёт номинальных значений контролируемых параметров 99

4.5. Статистический анализ диагностируемых параметров для групп однотипной арматуры 101

4.6. Классификация арматуры с использованием кластерного анализа... 103

4.7. Алгоритм обследования электроприводной арматуры на действующем энергоблоке АЭС 105

Выводы по главе 4 109

5. Стратегия тоир арматуры по техническому состоянию 111

5.1. Содержание и структура стратегии ТОиР арматуры по техническому состоянию , 111

5.2. Нормативное обеспечение стратегии ТОиР арматуры по техническому состоянию 112

5.3. Порядок перехода от регламентированного ТОиР к стратегии по техническому состоянию 115

5.4. Условия проведения диагностического обследования арматуры 117

5.5. Объем и порядок проведения технического диагностирования арматуры 118

5.6. Планирование ремонтных циклов с использованием базы данных WIS 120

Выводы по главе 5 124

Заключение 125

Список использованных источников 128

Введение к работе

Необходимость сведения до минимума вероятности внезапных отказов конструктивных элементов оборудования и систем АЭС и сокращение материальных затрат на поддержание их работоспособности являются противоречивыми целевыми функциями, оптимальный компромисс между которыми может быть достигнут только на базе достоверной информации о реальной долговечности конструктивных элементов и темпах ее исчерпания в эксплуатационных условиях, максимального использования всех располагаемых резервов физической долговечности конструкционных материалов [1, 2].

Существующая практика регламентного обслуживания оборудования и систем, базирующаяся на проектном анализе среднестатистических данных о времени наработки на отказ, не является оптимальным решением указанной проблемы ввиду малой серийности объектов атомной энергетики, индивидуальности условий эксплуатации даже однотипных элементов конкретного энергоблока, что приводит к большим значениям дисперсии при оценке темпов наработки на отказ и остаточного ресурса.

Именно поэтому мировая тенденция направлена на переход к эксплуатации ответственных инженерных объектов по фактическому техническому состоянию. Такая стратегия является самой прогрессивной с максимальной экономией средств и созданием условий обеспечения безопасной эксплуатации потенциально опасных объектов.

Запорно-регулирующая арматура, как единица оборудования, входит в состав всех технологических систем атомной станции любого типа. Наиболее представительным классом является электроприводная арматура, входящая как в системы безопасности, так и в системы, важные для безопасности.

К оборудованию этой группы предъявляются следующие основные требования [3,

4]:

1. Прочность и жесткость — способность выдерживать без существенных упругих и пластических деформаций, нарушающих нормальную работу изделия, постоянные и кратковременные давления, усилия и крутящие моменты.

  1. Долговечность — способность в течение определенного, заранее заданного срока выполнять свои функции с заданной вероятностью до первого отказа, либо с допустимой интенсивностью отказов.

  2. Циклическая долговечность — способность выполнять с заданной вероятностью заранее заданное число циклов срабатывания до первого отказа.

  3. Герметичность внешняя и внутренняя, т.е. герметичность по отношению к внешней среде и герметичность перекрытия затвором разделяемых арматурой участков трубопровода.

Среди дополнительных требований к арматуре можно выделить:

  1. Возможность регулировки продолжительности цикла закрывания или открывания.

  2. Возможность установки затвора в любом промежуточном положении.

  3. Необслуживаемость, т.е. способность арматуры к выполнению своих функций без проведения технического обслуживания, ремонта, регулировки, периодической смазки и т.п. (эксплуатация в необслуживаемых помещениях герметизированной зоны под защитной оболочкой).

Данные требования должны обеспечиваться в течение всего жизненного цикла арматуры.

Техническая документация, сопровождающая арматуру и разработанная конструкторской организацией, должна содержать все данные, необходимые проектной, монтажной и эксплуатационной организациям для правильного выбора, монтажа и использования арматуры.

Завод-изготовитель обязан поставлять продукцию, полностью соответствующую технической документации, разработанной конструктором. Завод несет ответственность за качество поставляемой продукции.

Монтажная организация должна монтировать арматуру на определенное для нее проектом технологическую позицию в полном соответствии с конструктивными особенностями арматуры (направление подачи среды, материал прокладок и набивок, крепежные материалы и пр.). Она несет ответственность за качество всех монтажных

работ.

Эксплуатирующая организация и ее обслуживающий персонал несут ответственность за соблюдение правил эксплуатации арматуры, обеспечение в полном объеме мероприятий технического обслуживания и ремонта.

В общем случае эксплуатирующая организация придерживается одной из трех стратегий технического обслуживания (или их сочетания в различной пропорции) - «по отказам», «по регламенту» или «по фактическому состоянию» [5].

Существующая система планово-предупредительного ремонта (ППР) при проведении технического обслуживания и ремонта (ТОиР) ЗРА базируется на обязательных видах и периодичности работ (текущий, средний и капитальный ремонты), которые регламентированы на основе среднестатистических отраслевых данных. Но эти данные не отражают фактической потребности в техническом обслуживании и ремонте конкретной единицы оборудования, которая зависит от целого ряда факторов.

С одной стороны, действующие в настоящее время нормативно-технические документы (НТД) [3] допускают применение планирования ТОиР по фактическому состоянию для арматуры с классификационным обозначением «ЗСІІІ» при «достаточном оснащении» средствами технического диагностирования. Но при этом сам термин достаточности не раскрывается ни в одном НТД.

Именно поэтому определение необходимого уровня оснащения техническими средствами диагностирования, установление достаточного объема диагностических параметров и методов их обработки является актуальной задачей для реализации мероприятий по переходу на стратегию технического обслуживания арматуры по техническому состоянию.

С другой стороны, в процессе эксплуатации арматура подвергается воздействию значительного числа факторов, зачастую случайных (варьирование параметров рабочей и окружающей среды). Вследствие этого происходит рассеивание параметров технического состояния ЗРА. При этом, чем выше вариация параметров технического состояния, тем менее эффективны регламентные схемы ТОиР, т.к. в этом случае всегда присутствует фактор неопределенности технического состояния объекта.

Диагностическое обеспечение ТОиР ЗРА позволяет получать объективную информацию о техническом состоянии каждой конкретной арматуры, на основе которой можно обеспечить:

оптимальное проведение технического обслуживания и ремонта;

оптимальное соотношение: затраты - уровень надежности.

Целью диссертационной работы является разработка эффективных методов диагностического обследования запорно-регулирующей арматуры для обеспечения технического обслуживания арматурьк по фактическому состоянию, позволяющего планировать виды и периодичность ремонтных работ при обеспечении требуемого уровня надежности и безопасности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) На основе анализа теоретических исследований и практических данных
определить требуемый уровень диагностического обеспечения для планирования ТОиР
по фактическому состоянию арматуры группы «С».

2) Используя результаты анализа практических данных, определить
диагностические параметры и критерии, необходимые для оценки технического
состояния арматуры с учетом риск-ориентированного подхода.

3) Определить и разработать диагностические методы, позволяющие с высокой
достоверностью выполнять* оценку технического состояния важнейших функций ЗРА,
экспериментально подтвердить достоверность предлагаемого диагностического
обеспечения.

4) На основе анализа результатов теоретических и экспериментальных
исследований разработать нормативный документ, определяющий порядок применения
на АЭС стратегии ТОиР по фактическому состоянию арматуры с использованием
предлагаемого диагностического обеспечения.

5) Разработать принципы построения базы данных, содержащей результаты
расчетно-практических диагностических обследований арматуры.

Положения диссертации, выносимые на защиту и их научная новизна:

1. Впервые выполнено научное обоснование достаточности оснащения

техническими средствами для достоверного диагностирования функций срабатывания и герметичности запорно-регулирующей арматуры.

  1. Для повышения достоверности оценки технического состояния арматуры автором впервые предложен метод диагностирования, основанный на риск-ориентированном подходе.

  2. Автором определены и разработаны диагностические методы и параметры, позволяющие с высокой достоверностью выполнять оценку технического состояния двух важнейших функций ЭПА: функции срабатывания и функции герметичности.

4. На основе анализа полученных расчетно-практических зависимостей
разработаны модели, позволяющие планировать ремонт по техническому состоянию для
каждой конкретной единицы оборудования.

Степень достоверности результатов исследований подтверждается:

  1. Применением современных методов постановки, проведения и обработки результатов исследований.

  2. Использованием математического, спектрального, статистического анализа исследования.

  3. Положительными результатами практического использования разработанной методологии.

Практическая значимость результатов работы:

1. Определен требуемый уровень достаточности оснащения средствами
технического диагностирования для планирования ТОиР по фактическому состоянию
арматуры группы «С», обеспечивающий достоверное диагностирование функций
срабатывания и герметичности запорно-регулирующей арматуры.

  1. Разработана методика диагностирования, основанная на риск-ориентированном подходе, и, учитывающая эксплуатационные условия конкретной единицы оборудования.

  2. На основе предлагаемого диагностического обеспечения разработан и внедрен нормативный документ, определяющий порядок применения на АС стратегии ТОиР по фактическому состоянию арматуры с использованием предлагаемого диагностического обеспечения.

4. Создана и ведется база данных, позволяющая оперативно получать
диагностическую информацию для принятия решения о планировании ремонтных работ.

Основные положения, выносимые на защиту.

Диагностическое обеспечение стратегии ТОиР арматуры по фактическому состоянию, включающее:

  1. достаточный уровень оснащенности техническими средствами для контроля функций срабатывания и герметичности арматуры;

  2. методологию оценки технического состояния функции срабатывания и функции герметичности арматуры, позволяющую планировать виды и периодичность ремонтных работ для каждой конкретной единицы оборудования;

3) анализ результатов расчетно-экспериментальных данных, полученных при
диагностировании арматуры;

4) модель экспертной системы для оценки технического состояния и определения
стратегии ТОиР диагностируемой арматуры.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на совещаниях ФГУП «Концерн «Росэнергоатом», посвященных вопросам диагностики запорно-регулирующей арматуры (2004-2007г.), на международном семинаре «Внедрение систем диагностики и контроля состояния АЭС (Киев-2004, WANO), на международном семинаре «Системы диагностики и контроля» (Вюрцбург-2004, Framatome ANP), на Российско-японском семинаре по вопросам технологии диагностики механического оборудования АЭС (Калининская АЭС, 2005г.), на региональной научно-практической конференции «Состояние и перспективы строительства и безопасной эксплуатации Волгодонской АЭС» (Волгодонск, 2006 - 2008 г.)

Личный вклад автора в полученные результаты.

Автором выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, разработаны методы диагностирования функции срабатывания и функции герметичности арматуры, технические требования для системы диагностирования (программно-технический комплекс). На основе риск-ориентированного подхода автором разработан метод выбора трубопроводной арматуры АЭС, подлежащей ремонту внутренних полостей затвора. Автором разработан нормативный документ, утвержденный в центральном аппарате эксплуатирующей' организации, регламентирующий порядок

применения на энергоблоке №1 Ростовской атомной станции стратегии технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию арматуры. Как руководитель лаборатории технической диагностики Волгодонской атомной станции, с 2003 года автор принимает непосредственное участие в диагностировании арматуры, разработке и наполнении базы данных.

Стратегия ремонтов по техническому состоянию оборудования на основе риск-ориентированных подходов

Переход на ремонт по техническому состоянию связан с использованием оценок риска в деятельности по эксплуатации АЭС и является одним из перспективных направлений риск-ориентированных подходов. Предполагается, что для обоснования и выполнения РТС будет использоваться так называемый подход «обеспечения гарантии качества» («graded quality assurance» (GQA)). Методология GQA широко применяется на зарубежных АЭС для оптимизации и снижения затрат на проведение технических обслуживании и ремонтов оборудования АЭС [10,17,18]. В частности, подход рекомендован Комиссией Ядерного Регулирования США в 1993 г. к использованию на АЭС США. Данный подход [18,19] заключается в раздельном применении технического обслуживания и ремонтов оборудования в зависимости от влияния на безопасность соответствующего оборудования энергоблока АЭС. Для оценки влияния оборудования и систем на безопасность применяется подход, использующий информацию, полученную как с помощью вероятностных, так и детерминистических методов.

Основополагающими техническими элементами GQA являются: идентификация соответствующей риск-значимости оборудования обоснованным и последовательным способом; применение соответствующей программы технического обслуживания для оборудования или групп оборудования, основываясь на их функциях безопасности и риск-значимости; анализ коренных причин отказов оборудования и видов технических обслуживании и ремонтов, направленных на их устранение; оперативная переоценка значимости оборудования и программ технических обслуживании и ремонтов вследствие модернизаций и других изменений на энергоблоке. Метод GQA подразумевает использование как количественных результатов ВАБ (использование мер значимости по Фусселю-Веселю и значимость повышения риска), так и категоризацию оборудования на качественном уровне. Анализ на качественном уровне включает глубокий анализ всех факторов, влияющих на значимость оборудования с точки зрения риска (безопасности), например: возникновение исходного события аварии вследствие отказа оборудования; отказ системы, значимой для безопасности вследствие отказа оборудования; использование оборудования для управления и подавления аварии; наличие требований на оборудование в инструкциях по ликвидации аварий; значимость оборудования в процессе снижения мощности и останова энергоблока.

Конечным результатом данной задачи является перечень оборудования энергоблока АЭС, которое распределено по категориям, например: 1. оборудование, связанное с безопасностью и имеющее высокую риск-значимость; 2. оборудование, связанное с безопасностью и имеющее низкую риск-значимость; 3. оборудование, не связанное с безопасностью, но имеющее высокую риск-значимость; 4. оборудование, не связанное с безопасностью и имеющее низкую риск . значимость. Для оценки влияния отказов оборудования на уровень безопасности энергоблока и ранжирования оборудования используется категоризация по мерам значимости, рассчитанным в ВАБ: - высокая значимость для безопасности - оборудование имеет следующие показатели значимости: значимость повышения риска (RAW) более 2 и значимость по Фуселю-Веселю (FV) более 0.005; или RAW 100; или FV 0.1; - средняя значимость для безопасности - оборудование имеет следующие показатели значимости: 2 RAW 100 и FV 0.005 или RAW 2, FV 0.005; - низкая значимость для- безопасности - оборудование имеет следующие показатели значимости: RAW 2 и FV 0.005. Категоризация соответствует международной практике и стандартам [20]. Иллюстрация такой категоризации приведена на рисунке 1.2. Все оборудование энергоблока можно категоризировать, используя диаграмму FV-RAW. Следует отметить, что увеличение надежности оборудования со значимостью FV 0.005 будет существенно снижать ЧПАЗ, соответственно, снижение надежности будет снижать текущий уровень безопасности энергоблока.

Анализ токовых сигналов электродвигателя привода при открытии и закрытии запорного органа арматуры и определение диагностических параметров

Следовательно, при возмущении угловой скорости в области рабочей точки за счет деградации элементов на 0,1% величины скорости вращения ротора потребляемая электрическая мощность изменится на 18,8%. Переходя к фазным токам, составляющим третью часть (формула 2.3) при трехфазном питании, получим величину их изменения 6,2%. Оценивая величины изменения угловых скоростей вращения ротора за счет дефектов (табл. 2.2), можно отметить, что все они находятся выше уровня 0,1%. Таким образом, дефект дорожки подшипника будет проявляться изменением величины амплитуды соответствующей гармоники тока статора в следующем соотношении: Для рассматриваемого электропривода это изменение составляет минимум 2,ЗА. Рисунок 2.5 - Клещи токовые В настоящее время в переносных комплексах для регистрации фазных токов используются клещи токовые серии MN (рис.2.5) с диапазоном измерения 1 20 А, которые имеют погрешность менее 1,5%, что определяет порог чувствительности для применяемых токовых клещей - и 0,03...0,6 А. Таким образом, оценивая полученные значения, можно утверждать, что регистрация токовых сигналов при срабатывании арматуры по одной фазе, позволяет уверенно выявлять возмущения, вызванные деградацией элементов системы. 2.2. Анализ токовых сигналов электродвигателя привода при открытии и закрытии запорного органа арматуры и определение-диагностических параметров Назначение диагностических признаков для оценки технического состояния электропривода ЗРА выполняется на основе рекомендаций МАГАТЭ, зарубежного и отечественного опыта эксплуатации.

В связи с этим проведена оценка соответствия перечня характерных неисправностей (согласно общему письму «U.S. Nuclear Regulatory Commission») и принятых диагностических признаков. Диагностические параметры косвенно характеризуют работоспособность объекта диагностирования. Диагностические параметры подразделяются на частные и общие. Частный параметр указывает на вполне определенную неисправность или отказ диагностируемого объекта. Например, признак превышения времени хода арматуры на открытие над временем хода на закрытие, при отсутствии тока, затрачиваемого на уплотнение, указывает на неисправность (несрабатывание) муфты ограничения крутящего момента [40]. Общие параметры характеризуют общее техническое состояние диагностируемого объекта. К числу общих параметров относятся, например, мощность привода, время срабатывания арматуры и др. Если характеристический параметр можно оценить несколькими диагностическими признаками, то предпочтение отдают тому: - который более точно оценивает определяемую величину; - измерение которого связано с меньшими затратами; - с помощью которого можно оценить несколько структурных или функциональных параметров ЭПА. Как показано в разделе 2.1, регистрация и анализ токового сигнала при срабатывании электроприводной арматуры обеспечивает оценку технического состояния всей кинематической цепи с требуемым уровнем точности. Анализ в этом случае проводится как прямых параметров токового сигнала, таких как величина рабочего тока, величина пускового тока и т.п., так и его спектрограмм (рис. 2.6). При проведении спектрального анализа выделяются уровни состояния элементов арматуры [41, 145, 146]: Уровень состояния определяется при этом по анализу, в первую очередь, прямого спектра участка установившегося движения, во вторую - по анализу спектра огибающей. При выполнении частотного анализа необходимо обеспечить требуемую степень объективного соответствия результатов диагностирования действительному техническому состоянию объекта. Данная задача решается составлением диагностического паспорта для каждой обследуемой арматуры - частотного «портрета» оборудования [42].

При этом выполняется поиск, классификация и назначение параметров для составления диагностического паспорта: определяющих параметров; структурных параметров; вспомогательных параметров. Для составлении диагностического паспорта на первом этапе используются исходные данные, указанные в технической документации на электродвигатель, который поставляется с оборудованием, где фиксируются установленные нормативные значения электрической нагрузки (табл. 2.3).

Оценка герметичности затвора с использованием генератора сигналов

К наиболее важным требованиям, предъявляемым к трубопроводной арматуре, относятся прочность, герметичность, надежность и долговечность. В настоящей главе автором предлагается эффективная методика оценки герметичности запорного органа арматуры, которая используется в технологических системах на тепловых и атомных электростанциях. Герметичность должна подтверждаться [4, 54]: 1)при изготовлении нового образца; 2) при периодическом подтверждении работоспособности и функциональной пригодности серийно выпускаемых образцов; 3) при периодическом техническом освидетельствовании эксплуатируемой на ТЭС и АЭС арматуры. Испытания на герметичность в первых двух случаях проводятся на специализированных стендах и в настоящее время регламентированы. В третьем случае, при техническом освидетельствовании эксплуатируемой арматуры, герметичность арматуры по отношению к внешней среде и герметичность запорного органа оценивают тремя основными способами: а) визуальный контроль, т.е. наличие или отсутствие парения, запотевания, течи. Основное условие при этом - доступность объекта контроля, что не всегда отвечает требованиям безопасности. Кроме того, при визуальном контроле возможно выявление только значительных по уровню внешних протечек. б) контроль на основе показаний технологических контрольно-измерительных приборов - в данном случае это может быть либо падение давления в системе, отсеченной запорной арматурой или клапанами, либо изменение температуры после отсечной арматуры, либо изменение изотопной активности. Таким образом, показания приборов дают ответ только в отношении оценки герметичности всей технологической системы.

При этом локализация места протечки, особенно при наличии множества байпасных линий (рис.3.1), фланцевых соединений, как правило, не представляется возможной. в) оценка герметичности на основе инструментальных методов - метод течеискания. Наиболее широко распространенными являются масс-спектрометрический, люминесцентный, галогенный и пузырьковый методы [55]. Все они относятся к компрессионным методам и требуют, во-первых, вывода оборудования из работы для проведения операции контроля, во-вторых, использования специального индикаторного материала для фиксирования протечки. В качестве альтернативы компрессионным методам автором в данной работе рассматривается применение метода акустического контактного течеискания [56]. Сущность метода заключается в регистрации и оценке параметров волн напряжений, распространяющихся в стенках контролируемого объекта. Волны генерируются утечкой, а сигналы, регистрируемые течеискателем, аналогичны сигналам акустической эмиссии. Неисправность запорного органа, сальниковых уплотнителей может быть легко обнаружена с помощью контактного (стетоскопического) модуля. Когда жидкость или газ проходит по трубопроводу, не имеющему препятствий или изгибов, наблюдается минимальная турбулентность или ее полное отсутствие. Турбулентность возникает при протечке клапана.

При протечке через щель, повреждения (на уплотнительных поверхностях запорной части арматуры, в соединении с крышкой, в сальниковом соединении) потока рабочей среды образуются вихри, которые за счет энергии потока постепенно увеличиваются в размере и по достижении определенной (критической) величины отрываются от корпуса. При достаточно больших числах Re (102 - 105) образуется регулярная вихревая дорожка Кармана. При отрыве вихря на корпусе арматуры возникает импульс силы, который приводит к образованию шума. Это позволяет легко обнаружить протечку ультразвуковыми средствами контроля. Звуки, издаваемые негерметичными затворами, будут значительно различаться в зависимости от плотности жидкости или газа. Например, поток воды под низким или средним давлением легко опознается как вода, в то время как поток воды под высоким давлением, проникающий через частично открытый клапан, может издавать звук, аналогичный звуку пара. Регистрация сигналов в области ультразвуковых частот позволяет: - отсечь низкочастотные промышленные шумы; - обеспечить приемлемую дистанционность (до нескольких метров); использовать в качестве индикаторного материала рабочую среду технологической системы. В данной работе автором впервые выполнена оценка возможности использования УЗ контактного течеискания для определения величины протечки через запорный орган арматуры. Для этого в реальных условиях технологического процесса, на технологических системах ТЭС и АЭС, была выполнена регистрация и анализ УЗ сигнала при различной степени открытия рабочего органа на различных средах: вода, пар. В данной главе показаны результаты экспериментов при рабочей среде - питательная вода. Для регистрации УЗ сигналов использовался ультразвуковой локатор со стетоскопическим модулем UltraProbe 10000 производства США (рис. 3.2). Инструкция на прибор определяет метод АКТ как качественный, т.е. использование прибора ограничивается оценкой наличия или отсутствия протечки [58].

Обоснование выбора арматуры для назначения операций разборки и дефектации

На этапе подготовки формирования протокола исключения производится уточнение объёмов работ ТОиР арматуры по данным диагностического обследования и технологического контроля (рис.4.8, поз.11). При решении вопроса обоснованного выбора тех единиц арматуры каждого типа, которым необходимо назначение операций разборки и дефектации, используется разработанная методика статистического распознавания состояний по результатам диагностических обследований (рис.4.8, поз.2). Составляются два перечня (рис.4.8, поз.12), один из которых - перечень арматуры для проведения разборки и ревизии внутренних и уплотнительных полостей затвора в количестве не менее двух штук от каждого типа и не имеющих замечаний по данным диагностического обследования и технологического контроля; второй -перечень арматуры, подлежащей обязательной разборке для выполнения ремонта по данным диагностического обследования и технологического контроля. В дальнейшем выполняется разборка и проведение визуального и инструментального контроля арматуры (рис.4.8, поз. 13), определенной по данным диагностического обследования и технологического контроля и анализируются результаты визуального и инструментального контроля в части фиксирования замечаний (рис.4.8, поз. 14).

На последнем этапе проводится разработка решения об отказе от разборки арматуры и протокола исключения из ведомости объемов работ, которая заключается в оформлении технического решения станционного уровня об отказе от разборки остальной арматуры обследованной группы (рис.4.8, поз. 17). и составляется протокол исключения арматуры из ведомости объёмов работ (рис.4.8, поз.18). Оба документа направляются в эксплуатирующую организацию и в местный надзорный орган. 1. Показаны принципы и порядок применения риск-ориентированного подхода «обеспечения гарантии качества» («graded quality assurance» (GQA)) при переходе к стратегии ремонта арматуры АЭС по фактическому состоянию. С использованием категоризации по мерам значимости, рассчитанным в вероятностном анализе безопасности (ВАБ) применительно к типовому энергоблоку с ВВЭР-1000 приведены оценки степени влияния отказа рассматриваемой арматуры, с учетом которых на Волгодонской АЭС осуществляется планомерный переход на обслуживание арматуры по техническому состоянию. 2. Определены принципы статистического анализа диагностируемых параметров, использующиеся при оценке технического состояния электроприводной арматуры. 3. Разработана методика статистического распознавания состояний трубопроводной арматуры АЭС при переходе от регламентированного периодического обязательного ремонта к стратегии ремонта по техническому состоянию, включающая инструментальное определение и статистический анализ диагностических параметров арматуры, а также классификацию арматуры с использованием кластерного анализа. 4. Разработан и внедрен в операции технического обслуживании и ремонта алгоритм исключения арматуры из планируемых объемов ремонтных работ.

Стратегия ТОиР с учетом технического состояния предполагает поддержание работоспособности и основывается на данных существующей структуры ремонтных циклов, опыта эксплуатации и результатах диагностирования. Основное содержание и структура стратегии приведены на схеме рис. 5.1.

Похожие диссертации на Диагностическое обеспечение перехода на техническое обслуживание и ремонт запорно-регулирующей арматуры АЭС по техническому состоянию