Аналіз впливу моменту затягу шпильок фланцевих з’єднань теплообмінника аварійного розхолоджування на його міцність
ARTICLE PDF

Ключові слова

елементи фланцевих з’єднань, оцінка технічного стану, продовження строку експлуатації, розрахункове обґрунтування безпечної експлуатації, теплообмінник аварійного розхолоджування.

Як цитувати

Koroliov, O., Iniushev, V., Pyrohov, T., Posokh, V., & Koliadiuk, A. (2020). Аналіз впливу моменту затягу шпильок фланцевих з’єднань теплообмінника аварійного розхолоджування на його міцність. Ядерна та радіаційна безпека, (4(88), 56-63. https://doi.org/10.32918/nrs.2020.4(88).07

Анотація

Під час робіт з оцінки статичної міцності елементів фланцевих з’єднань теплообмінника аварійного розхолоджування 08.8111.335 СБ (ТОАР), установлено, що для елементів фланцевих з’єднань Дн2130 та Дн2080 існує перевищення допустимих значень напружень. Ці розрахунки статичної міцності, виконані за допомогою методу скінчених елементів, проводилися з урахуванням проєктних значень затягу шпильок фланцевих з’єднань, що дорівнюють 22527 кгс та 8836 кгс відповідно.

Невиконання умов міцності елементами фланцевого з’єднання пояснюється тим, що за ефекту «випинання» днища і обичайки під дією тиску, рівнодія докладених векторів зусиль змінюється. Це, зі свого боку, призводить до деформацій елементів фланцевих з’єднань.

У статті описано підхід щодо визначення оптимального зусилля затягу шпильок фланцевих з’єднань Дн2130 та Дн2080 для дотримання умов безпечної експлуатації ТОАР. Цей підхід полягає у виконанні ітераційних розрахунків міцності елементів фланцевого з’єднання, основним змінним параметром яких є значення затягу шпильок. Отримані результати розрахунків міцності аналізуються з метою встановлення значення затягу шпильок, за якого будуть виконуватись умови міцності та герметичності елементами фланцевого з’єднання. Як приклад застосування вищезазначеного підходу детально розглянуто фланцеве з’єднання Дн2080.

Так, у результаті аналізу проведених ітераційних розрахунків установлено, що оптимальне значення затягу, за якого дотримуються умови міцності й щільності фланцевого з’єднання Дн2080 та мінімізуються деформації, досягається значенням затягу, рівним 6800 кгс (що відповідає моменту на ключі – 65 кг ∙ м).

Аналогічно, для фланцевого з’єднання Дн2130 рекомендується понизити затяг шпильок до значення 14600 кгс (що відповідає моменту на ключі – 145 кг ∙ м).

https://doi.org/10.32918/nrs.2020.4(88).07
ARTICLE PDF

Посилання

Pyrohov, T. (2020). Analysis of the static strength of the emergency-cooldown heat exchanger with the use of the design tightness value of flange-joint pins. Journal of Mechanical Engineering, 23(3), 37-45. doi: 10.15407/pmach2020.03.037.

PNAE G-7-002-86. Strength calculation standards for equipment and pipelines of nuclear power plants with amendments of 07 January 1987. Moscow: Energoatomizdat, 1989, 525.

Report on the state review of nuclear and radiation safety of technical reports on strength calculation of ZNPP-4 ECHE and EPCHE (registration No. 18-09-10476).

Zenkevich, O. (1975). Finite element method in technology. Translation from English edited by B. Pobedry. Moscow: MIR Publishing House, 541.

Levin, M., Temis Y. (1979). A method of accounting for symmetry in solving elasticity theory problems by the finite element method. Scientific notes of TsAGI. 10(3), 136-139.

A set of documentation for the process. Refurbishment of the emergency cooling heat exchanger drawing 08.8111.335.

List of settlement codes allowed for use in NNEGC «Energoatom» to justify safety of nuclear facilities as of 1 September 2019. Addendum to Energoatom order No. 944-r dated 16 September 2019, Kyiv, 24.

STP 0.41.076-2008. Safety analysis and assessment. Procedure for using settlement codes to justify safety of nuclear power plants. Guidelines, Kyiv: NNEGC «Energoatom», Ukraine.

NP 306.099-2004. General requirements for NPP long-term operation based on periodic safety review results. Kyiv: State Nuclear Regulatory Inspectorate of Ukraine, 2004, 16.

PL-D.0.03.126-10. Regulation of lifetime extension procedure for equipment of systems important to safety. Kyiv: NNEGC «Energoatom», 2010, 34.