Автоматизированная ультразвуковая система контроля напряженного состояния основного металла и сварных соединений циркуляционных трубопроводов ЯЭУ на основе эффекта акустоупругости
В реакторах типа РБМК одним из основных элементов являются технологические каналы (ТК). ТК состоит из циркониевой части, которая находится в активной зоне ядерного реактора, и стальной, расположенной вне активной зоны. Между ТК и графитовой кладкой расположены упругие графитовые кольца. Величина зазора между ТК с графитовыми кольцами и графитовой кладкой составляет 3 мм. В результате процессов… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Характеристика напряжений в основном металле и сварных соединениях циркуляционных трубопроводов ЯЭУ
- 1. 1. Характеристика объекта контроля
- 1. 2. Диаграммы напряжений для материалов циркуляционных трубопроводов ЯЭУ
- 1. 3. Остаточные напряжения в циркуляционных трубопроводах ЯЭУ
- 1. 4. Остаточные напряжения в сварных соединениях
- 1. 5. Состояние современных методов измерения напряжений в металлах
- 1. 6. Основные требования к автоматизированной системе контроля напряженного состояния основного металла и сварных соединений циркуляционных трубопроводов ЯЭУ
Глава 2. Теоретическое обоснование и экспериментальные исследования измерительных преобразователей автоматизированной ультразвуковой системы контроля напряжений в металлах на основе эффекта акустоупругости.
2.1. Физические основы эффекта акустоупругости.
2.2. Разработка ультразвуковых преобразователей для автоматизированной системы контроля на основе эффекта акустоупругости.
2.3. Экспериментальные исследования зависимости скорости ультразвуковых волн от напряжений в металле циркуляционных трубопроводов ЯЭУ.
Глава 3. Разработка автоматизированной системы обработки и представления информации ультразвуковых измерительных преобразователей.
3.1. Функциональная схема автоматизированной системы контроля.
3.2. Электронные блоки регистрации и обработки информации.
3.3. Алгоритмы и программы обработки и представления информации
3.3.1. Состав программного обеспечения.
3.3.2. Программное обеспечение сбора и накопления данных.
3.3.3. Подсистема анализа ультразвуковых данных и архивации.
Глава 4. Разработка систем автоматического управления процессом ультразвукового контроля напряженного состояния основного металла и сварных соединений циркуляционных трубопроводов ЯЭУ.
4.1. Методика автоматизированного ультразвукового контроля.
4.2. Функциональные схемы систем автоматического управления ультразвуковым контролем.
4.3. Механизмы перемещения ультразвуковых преобразователей.
4.4. Электронные блоки систем автоматического управления ультразвуковым контролем.
4.5. Алгоритмы и программы систем автоматического управления
Глава 5. Метрологические характеристики автоматизированной системы контроля.
5.1.Метрологические характеристики ультразвуковых преобразователей автоматизированной системы контроля.
5.2. Влияние температуры металла на изменение скорости ультразвука
5.3. Влияние неравномерного распределения плотности металла на точность измерения скорости ультразвука.
5.4. Акустические и электрические помехи при контроле напряженного состояния металла.
Список литературы
- Белянин, В.И. Лебедев, Ю.В. Гарусов и др. Безопасность АЭС с канальными реакторами. Конструкция активной зоны. -М. Энергоатомиздат. — 1997. -94 С.
- Доллежаль Н.А., Емельянов И. Я. Канальный ядерный энергетический реактор. -М. Атомиздат. -1980.- 186 С.
- Никулина А.В., Некрасова Г. А., Крысанов Д. Л. Циркониевые сплавы для канальных труб тяжеловодных реакторов // Атомная техника за рубежом. -1990. -№ 1.- С.9−12.
- Трофимов А.И. Ультразвуковые системы контроля искривлений технологических каналов ядерных реакторов. -М. -Энергоатомиздат. -1994. 122 С.
- Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов. -М. Машиностроение. -1986. -87 С.
- Королев М.В., Карпельсон А. Е. Широкополосные ультразвуковые пьезопреобразователи. М. -Машиностроение. -1982. — 148 С.
- Бражников Н.И. Ультразвуковые методы. М. — Энергия. -1965. — 244 С.
- Комлякова Н.С. и др. Влияние облучения на свойства керамики ЦТС-19.// Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. Калининград. -КГУ.-1980. -С. 148−156.
- Щедровицкий С.С. Приборостроение и средства автоматики. -М.- Машиностроение. -1984. 135 С.
- Ю.Горских В. В. Неразрушающий контроль в производстве и эксплуатации канальных труб. // Атомная техника за рубежом. -1985. -№ 1. -С.3−11.
- Трофимов А.И. Приборы контроля ядерных реакторов. Обнинск. — ИАТЭ.- 1991.-113 С.
- Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, поверка. -М. Энергоатомиздат. -1990.-246 С.
- Benson R.W., Raelson V.G. Aconstoelastiking.-KWU. -1959. -296 С.
- Зарембо JI.K., Красильников В. А., Введение в нелинейную акустику. -М. -Наука.-1966.-237 С.
- Гузь А.Н., Махорт Ф. Г., Гуща О. И. Введение в акустоу пру гость. —Киев. Наукова думка. -1977. 248 С.
- Гуща О.И. Анализ неоднородных полей остаточных напряжений в сварных соединениях.// Автоматическая сварка. 1994. -№ 7−8. -С.3−5. -С.62.
- Бобренко В.М., Вангели М. С., Куценко А. Н. Акустические методы контроля напряженного состояния материала деталей машин. — Кишинев. -Штиинца.- 1981.-245 С.
- Бобренко В.М., Вангели М. С., Куценко А. Н. Акустическая тензометрия. Кишинев. -Штиинца. — 1991. -267 С.
- Перевалов С.П., Пермыкин B.C. Прогнозирование ресурса энергооборудования ТЭС по результатам неразрушающего контроля.// Сборник докладов С.-Петербургской конференции по ультразвуковой дефектоскопии металлоконструкций. С-Пб. — 1998. — С. 114−117.
- Нигул У. К. Нелинейная акустодиагностика (одномерные задачи). -Л. -Судостроение. 1981. — 128 С.
- Энгельбрехт Ю.К., Нигул У. К. Нелинейные волны деформации. -М. -Наука.-1981.-348 С.
- Секоян С.С. О вычислении констант упругости третьего порядка по результатам ультразвуковых измерений. //Акустический журнал, -т. 16. -1970. -С. 124−126.
- Бобренко В. М. Куценко Л.Н., Малахов В. П. Акустический контроль механических напряжений. Одесса. — 1997. — 169 С.
- Бобренко В.М., Куценко А. Н. Матричная теория акустоупругости в приложении к задачам тензометрии. // Дефектоскопия. 1988. — № 8.- С.28−32.
- Бобренко В.М., Куценко А. Н. Акустоупругие коэффициенты объемных ультразвуковых волн при наклонном прозвучивании. // Дефектоскопия. 1987.-№ 3.-С.46−49.
- Бобренко В.М., Куиенко А. Н., Лесников В. П. Упругие волны при наличии деформации сдвига. // Прикладная механика. 1990. — Т. 26. — № 1. — 245 С.
- Бобренко В.М., Куценко А. Н., Рудаков А. С. Метрологические принципы акустической тензометрии разъемных изделий. // Акустика и ультразвуковая техника. Киев. — Техника. — 1991. — Вып. 26. — С. 26−30.
- Бобренко В.М., Куценко А. Н., Рудаков А. С. Акустическая тензометрия -новое направление в неразрушающих испытаниях материалов.// Дефектоскопия. -1989. № 4. — С. 93−94.
- Анисимов В.А., Куценко А. Н., Шереметнков А. С. Метод мультипликативного совмещения эхоимпульсов для измерения времени распространения ультразвука. //Тезисы докладов II всесоюзной конференции. -М. -1991. — С 32 38.
- Анисимов В.А., Куценко А. Н. Ультразвуковая диагностика напряженного состояния элементов конструкций космических аппаратов. // Материалы научно-технической конференции «ЛЕОТЕСТ-98». М. — 1998. — С43−46.
- Р. Труэлл, Ч. Эльбаум, Б. Гик. Ультразвуковые методы в физике твердого тела. Пер. с англ. под ред. И. Г. Михайлова. М. — Мир. — 1972. — 275 С.
- Харкевич А.А. Борьба с помехами. М. — Физматгиз. — 1963. — 325 С.
- Пигулевский Е.Д. Акустические сигналы и их обработка. -JL -ЛЭТИ. -1984. -253 С.
- Клюев В.В. Приборы для неразрушающе го контроля материалов и изделий. Справочник. М. -Машиностроение. 1986. -242 С.
- Веревкина Л.В., Прохоров А. Т. Корреляционный анализ и его применение в акустике. Л. — ЛЭТИ. — 1981. -97 С.
- Добротин Д.Д., Паврос С. К. Обработка сигналов при неразрушающем контроле. Л. — ЛЭТИ. — 1986. — 358 С.
- ГОСТ 8.207−76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. М. -Машиностроение. — 1976. -12 С.
- ГОСТ 11.004−74. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения. -М. -Машиностроение. 1974. — 24 С.
- Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. -М. -Сов. Радио.- 1977.-65 С.
- Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М. — Радио и связь. — 1983. -89 С.
- Харкевич А.А. Борьба с помехами. М. — Физматгиз. — 1963. — 265 С.
- Пигулевский Е.Д. Акустические сигналы и их обработка. Л. — ЛЭТИ.- 1984.- 125 С.
- Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М. -Машиностроение. — 1981, — 243 С.
- Веревкина Л.В., Прохоров А. Т. Корреляционный анализ и его применение в акустике. Л. — ЛЭТИ. — 1981. — 112 С.
- Добротин Д.Д., Паврос С. К. Обработка сигналов при неразрушающем контроле. Л. -ЛЭТИ. — 1986. — 87 С.
- Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М. — Сов. Радио.- 1977.-231 С.
- Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М. — Радио и связь. — 1983. -85С.
- Трофимов А.И., Минин С. И. Ультразвуковые преобразователи для автоматизированных систем контроля. // Международная научно-практическая конференция «Пьезотехника 97». Обнинск. — ИАТЭ. — 25−27 ноября 1997 г.- С. 56−59.
- Трофимов М.А., Минин С. И., Савин А. Н. Ультразвуковые преобразователи для автоматизированной ультразвуковой установки дефектоскопии гибов трубопроводов АЭС. // Известия ВУЗов. Ядерная энергетика. -2004. № 2.- С. 20−24.
- Трофимов А.И., Минин С. И. Автоматизированная система ультразвукового контроля переходных соединений технологических каналов реакторов РБМК.// Сборник трудов международной конференции «Безопасность АЭС». — Обнинск. ФЭИ. — 2001 г. — С. 35−36.
- Трофимов А.И., Минин С. И. Ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений АЭС. // Сборник научных трудов кафедры «Автоматика, контроль и диагностика». Обнинск. — ИАТЭ — 1998 г. — С. 20−26.
- Трофимов А.И., Минин С. И. Ультразвуковые преобразователи контроля металлов. // Сборник научных трудов кафедры «Автоматика, контроль и диагностика». Обнинск. — ИАТЭ. — 1998 г. — С. 26−30.
- Трофимов А.И., Минин С. И. Автоматизированная система ультразвукового контроля толщины стенок гибов. // Сборник научных трудов кафедры «Автоматика, контроль и диагностика». — Обнинск. ИАТЭ.- 1998 г. — С. 3844.
- Трофимов А.И., Минин С. И. Автоматизированный цифровой ультразвуковой дефектоскоп для контроля сварных соединений на АЭС. // Сборник научных трудов кафедры «Автоматика, контроль и диагностика». — Обнинск. -ИАТЭ. 1998 г. — С. 61−67.
- Трофимов А.И., Минин С. И. Автоматизированная система контроля напряженного состояния металла технологического оборудования.// Сборник трудов международной конференции «Безопасность ядерной энергетики». — Обнинск. ИАТЭ. — Октябрь 2003 г. — С. 143−145.
- Трофимов А.И., Минин С. И., Трофимов М. А. и др. Акустический метод измерения напряженного состояния главных циркуляционных трубопроводов АЭС с реакторами типа ВВЭР. // Ядерная энергетика. 2003.- № 3. — С. 14−20.
- Трофимов А.И., Минин С. И. Ультразвуковое устройство для использования при определении напряженного состояния металла стенок технологических каналов ядерных реакторов типа РБМК. Патент № 2 188 412 С2 G01№ 29/00.- 27 августа 2002 г.
- Трофимов А.И., Минин С. И., Савин А. Н. Ультразвуковые преобразователи для автоматизированной установки дефектоскопии гибов трубопроводов АЭС. Известия ВУЗов. //Ядерная энергетика. 2004. — № 2. — С. 20−24.
- Трофимов А.И., Минин С. И., Трофимов М. А. Методы контроля и снятия напряжений в основном металле и сварных соединений конструкций АЭС. —М. Энергоатомиздат. — 2005 г. — 272 С.
- Pressure tube failure at Bruce-2.- Nuclear Engineering International. —1986. -v.31. -№ 382. -P.4.
- Field G., Dunn J., Cheadle B. Analysis of the pressure tube failure at Pickering NGS «A» unit 2.// Canadian Metallurgical Quarterly. -1985. V.24. -№ 3. -P. 181 188.
- Ells C., Coleman C., Chow C. Properties of a CANDU calandria tube. // Canadian Metallurgical Quarterly. -1985. -V.24. -№ 3. -P. 215−233.
- Causey A., Norsworthy A., Schulte C. Factors affecting creep sag of fuel channels in CANDU calandria tube. // Canadian Metallurgical Quarterly. -1985. -V.24. -№ 3. P. 207−214.
- Baron J., Dolbey M., Erven J. Improved pressure tube inspection in Candu reactors. // Nuclear Engineering International. -1981. -V.26. -№ 321. -P.45−48.
- Fitchard E.E. Randomly simulated borehole tests accuracy of directional survey methods.// Oil and Gas Journal. -1981 June. V.79. -№ 26. -P. 140 — 150.
- Wolf C.J.M., J.P. de Wardt. Borehole Position uncertainty analysis of measuring methods and derivation of systematic error model. // Journal of Petroleum Technology. -1981. -V.33. -№ 12. -P. 339 — 350.