Главная > Разное > Концепция безопасности «течь перед разрушением» для сосудов и трубопроводов давления АЭС
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

1.9. Коэффициенты запаса безопасности, применяемые в рамках концепции ТПР, и последовательность анализа

В США [3] приняты следующие коэффициенты запаса безопасности : для чувствительности средств контроля течи 10; для длины сквозной трещины 2; для нагрузки 1,4.

Минимальный расход теплоносителя через сквозную трещину принимают равным 3,8 л/мин для воды под давлением и 19 л/мин для кипящих реакторов.

Оценку условий выполнения концепции ТПР осуществляют в следующей последовательности: устанавливают постулируемый расход теплоносителя с учетом коэффициента запаса 10; например, для реактора с водой под давлением Q = 38 л/мин;

определяют массовый расход теплоносителя G с учетом реальной плотности теплоносителя при истечении;

находят с использованием G эквивалентную площадь раскрытия трещины

по известной величине с учетом всех действующих нагрузок определяют соответствующую ей длину сквозной трещины

методами механики разрушения определяют критические размеры трещины для нагрузки без запаса и с запасом

проверяют условия выполнения требуемого уровня безопасности в рамках концепции ТПР

Принятая система коэффициентов запаса, по-видимому, не оптимальна. Можно показать, что коэффициент запаса 10 для средств контроля течи является существенно более жестким, чем коэффициенты запаса 2 для длины трещины и 1,4 для нагрузки. Так, для суммы мембранного напряжения и общего изгибного, не превышающего можно записать, что максимальный расход теплоносителя прямо пропорционален площади раскрытия трещины А и квадрату длины сквозной трещины критического размера (см. разд. 1.6 и 1.7).

Если использовать коэффициенты запаса 10 для контроля течи, то соответствующий размер трещины будет равен

т. е. запас 10 для контроля течи соответствует приблизительно коэффициенту запаса 3,16 для длины трещины, что существенно больше 2.

Возможно, указанным выше обстоятельством вызвана дискуссия среди японских специалистов [42, 81] об использовании для японских АЭС коэффициента запаса 5 для контроля течей.

В работе [50] сообщается, что для новых реакторов фирмы Beстингхауз допускается не использовать коэффициент запаса по нагрузке, т. е. коэффициент запаса по нагрузке принимают 1.

В Великобритании и ФРГ отсутствуют четкие рекомендации по системе коэффициентов запаса в рамках концепции ТПР. Однако на практике в ФРГ придерживаются рекомендаций документа [3]. При этом допускается снижение постулируемых течей.

В России в документе [49], разрешенном к применению Госатомнадзором, предусмотрено применение коэффициентов запаса 10 для контроля течи, 2 — для длины трещины критического размера, а также рекомендован запас на подрост трещины который вводится для обеспечения стабильности сквозной трещины на время, равное 1 году.

Введенный таким образом запас на подрост трещины принципиально позволяет включить в систему безопасности ТПР гидравлические испытания на прочность (или плотность), во время которых также появляется возможность диагностировать течи через сквозные трещины.

Реализация коэффициентов запаса в соответствии с [49] принципиально позволяет обеспечить более высокий уровень безопасности по сравнению с системой коэффициентов, рекомендованных [3].

Отличие документа [49] от [3] также в том, что в нем отсутствует постулирование минимального расхода теплоносителя через сквозную трещину.

Минимальный расход теплоносителя и соответствующую ему чувствительность приборов контроля течи определяют с учетом критических размеров сквозной трещины. Такая последовательность анализа обладает преимуществом по следующим причинам: требования к чувствительности средств контроля течи, определенные в соответствии с [49], более обоснованные, так как они вытекают из фактического уровня трещиностойкости конструкции и условий истечения теплоносителя; схема анализа, рекомендованная документом [49], может быть применена как к проектируемым реакторам, так и к реакторам, находящимся в эксплуатации. Область применения документа [3] — преимущественно этап проектирования. Применимость схемы анализа [3] на этапе эксплуатации ограничена тем, что при получении отрицательного результата анализа (низкие коэффициенты запаса) требуется реконструкция реактора, что в условиях действующей АЭС, как правило, трудно выполнимо.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление