Определение фактических толщин стенок оборудования и трубопроводов, подверженных эрозионно-коррозионному износу на примере конических переходов

Эрозионно-коррозионный износ (ЭКИ) является распространенным видом повреждения теплотехнического оборудования и трубопроводов. Этому процессу подвержены практически все элементы конденсатно-питательного и парового трактов турбоустановок атомных и тепловых электростанций. Другие виды утонения металла в большинстве случаев протекают совместно с этим процессом. В связи с требованиями Федеральных Норм и Правил в области атомной энергетики необходимо проводить регулярный неразрушающий контроль тепломеханического оборудования с использованием метода ультразвуковой толщинометрии (УЗТ) для измерения толщин стенок с последующей оценкой качества изделия и определения прогнозной величины на следующий планово-предупредительный ремонт. Для оценки скорости утонения и прогнозирования величины утонения необходимо знать значения фактических толщин стенок трубопроводных систем на начальный момент времени, который, как правило, неизвестен. За фактическую толщину стенки на начальный момент времени чаще всего принимают номинальное значение без учета возможных отклонений, что является не всегда обоснованным решением для оценки скорости ЭКИ. Получены функции, которые с высокой точностью описывают профиль утонения. Коэффициенты, входящие в уравнение, имеют физический смысл: фактическая толщина стенки, величина утонения и зона расположения локальной коррозии на внутренней поверхности перехода. Разработанный метод основан на аппроксимации результатов неразрушающего контроля, который позволяет разграничить участки, подверженные и неподверженные механизму ЭКИ в конических переходах. Это позволяет определить толщину стенки конического перехода трубопровода на момент его пуска в эксплуатацию и провести оценку скорости утонения по одному контролю, что снижает возможную перебраковку металла и повышает точность прогнозных расчетов. Данный подход повышает безопасность и надежность эксплуатации конических переходов.

трубопроводы, оборудование, эрозионно-коррозионный износ, скорость утонения, прогнозирование, периодичность контроля

1. Томаров Г. В., Шипков А. А., Комиссарова Т. Н. Локальная эрозия-коррозия сварных соединений трубопроводов энергоблоков АЭС: особенности механизма и предупреждение повреждений. Теплоэнергетика 2019; 2: 76 – 86.

2. Адаменков А. К., Веселова И. Н., Шпицер В. Я. Оценка развития эрозионно-коррозионного износа с помощью метода измерения магнитной анизотропии. Глобальная ядерная безопасность 2019; 1(30): 113 – 119.

3. Бараненко В. И., Гулина О. М., Сальников Н. Л. Расчет скорости коррозии и остаточного ресурса элементов трубопроводов АЭС по данным контроля. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика 2017; 4: 83 – 93.

4. Кузьмин Д. А. Исследование условий обеспечения безопасности главного циркуляционного трубопровода на основе концепции ТПР. Строительная механика инженерных конструкций и сооружений 2016; 5: 16 – 23.

5. Нафталь М. М., Бараненко В. И., Гулина О. М. Использование программных средств для расчета эрозионно-коррозионного износа оборудования и трубопроводов АЭС. Теплоэнергетика 2014; 5: 73 – 80.

6. Бараненко В. И., Кузьмин Д. А., Овчаров О. В., Кузьмичевский А. Ю., Гусаров А. Е. Использование программных средств для прогнозных расчетов длительности эксплуатации трубопроводов АЭС с различными реакторными установками. Международная научно-технической конференция «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР» (МНТК-2019). – Подольск 2019.

7. Томаров Г. В., Шипков А. А. Международная конференция «Эрозионно-коррозионный износ-2016». Теплоэнергетика 2017; 5: 34 – 39.

8. Vivekanand Kain. Flow Accelerated Corrosion: Forms, Mechanisms and Case Studies. Procedia Engineering 2014: 576 – 588.

9. Бывшева О. И., Фасхутдинов А. А., Хазиахметов М. Ф., Юнусова Ф. Т. Способы оценки остаточного ресурса технологических трубопроводов. Экспертиза промышленной безопасности и диагностика опасных производственных объектов 2015; 5: 137 – 139.