Анализ жесткости кассет третьего поколения реактора ВВЭР-440

Авторы: Азарова Е.Н., Крупнова Т.В., Стрелкова Р.Д.
Опубликовано в выпуске: #1(18)/2018
DOI: 10.18698/2541-8009-2018-1-232
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Ядерные энергетические установки
Ключевые слова: выгоревшая кассета, жесткость, несущие трубы, прогиб, радиация, тепловыделяющая сборка, чехол, ширина уголка
Опубликовано: 09.01.2018

В целях увеличения длительности топливной кампании за счет экономии нейтронов была осуществлена модернизация топливных кассет реактора ВВЭР-440, которая заключалась в переходе на бесчехловую уголковую активную зону. Однако разработчики, внедряющие подобную конструкцию для тепловыделяющих сборок реакторов большой мощности ВВЭР-1000, столкнулись с проблемой увеличения прогибов тепловыделяющих сборок, что привело к затруднениям при извлечении сборок и вводе в реактор регулирующих органов системы управления и защиты. В статье проведен анализ влияния на прогиб различных вариантов каркаса жесткости кассеты с использованием программного комплекса ANSYS APDL v 17.0 и даны рекомендации по модернизации конструкции реактора.

Литература

[1] Колобаев А.В. Состояние и перспективы развития топливных кассет ВВЭР-440 // Российско-чешско-словацкий семинар «Опыт изготовления, эксплуатации и перспективы совершенствования топлива и топливных циклов АЭС с реакторами типа ВВЭР-440». Чехия, Брно, июнь 2013 г. URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/publication/st–2013/documents/157.pdf (дата обращения 12.09.2017).

[2] Бессалов Г.Г., Денисов В.П., Драгунов Ю.Г., Мельников Н.Ф. Реакторы ВВЭР для АЭС средней мощности. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. 208 с.

[3] Шмелев В.Д., Драгунов Ю.Г., Денисов В.П., Васильченко И.В. Активные зоны ВВЭР для атомных электростанций. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. 220 с.

[4] ANSYS Mechanical User’s Guide. Release 17.0. ANSYS, Inc. 2016. 1832 p.

[5] Хвостов М.С. Разработка конечно-элементной модели тепловыделяющей сборки третьего поколения реактора ВВЭР-440 для обоснования прочности при сейсмических нагрузках // Физика и техника реакторов. 2010. № 1. C. 26–32.

[6] Балакирев А.А. Разработка конечно-элементной модели тепловыделяющей сборки реактора ВВЭР-440 // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012. № 6 (6). C. 34. URL: http://engjournal.ru/catalog/eng/teormech/256.html DOI: 10.18698/2308-6033-2012-6-256

[7] Басов К.А. ANSYS. Справочник пользователя. М.: ДМК Пресс, 2014. 639 с.

[8] Тимошенко С.П. Курс теории упругости. Киев, Наукова думка, 1972. 508 с.

[9] Сатин А.А., Пузанов Д.Н. Анализ и обобщение данных по свойствам циркониевых сплавов, применяющихся в качестве конструкционных материалов // Сб. докл. Науч.-техн. конф. молодых специалистов по ядерным энергетическим установкам. ОКБ «Гидропресс». Подольск, 16–17 марта, 2011 г. URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/kms2011/documents/kms2011–013.pdf (дата обращения 01.09.2017).

[10] Сатин А.А., Васильченко И.Н., Кушманов С.А., Пузанов Д.Н. Результаты исследования влияния скорости радиационной ползучести циркониевых сплавов на термомеханическое поведение ТВС и прочность ее элементов // Сб. докл. X Российская конференция по реакторному материаловедению. ОАО «ГНЦ НИИАР». Димитровград, 2013. C. 335–347.

[11] Сатин А.А., Емшанов В.Г. Уточненный алгоритм расчета поджатия тепловыделяющих сборок. Сб. докл. науч.-техн. конф. молодых специалистов по ядерным энергетическим установкам. ОКБ «Гидропресс». Подольск, 16–17 марта 2011 г. URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/kms2011/documents/kms2011-030.pdf (дата обращения 01.09.2017).