Статья: Эрозионно-коррозионный износ трубопроводов с однофазной и двухфазной средами при эксплуатации АЭС с ВВЭР

Из таблицы 1 следует, что по абсолютной величине значения «утолщений» достигают до 13 мм в трубопроводах с однофазной средой и до 3,8 мм - в трубопроводах с двухфазной средой. Значения утонений имеют несколько меньшую величину: до 9 мм в трубопроводах с однофазной средой и до 3,2 мм - в трубопроводах с двухфазной средой.

В таблице 3 и на рисунке 1 приведены данные и график, иллюстрирующие распределение по интервалам стандартизованных утонений и «утолщений» стенок 74 элементов, замеры на которых были проведены в 1989-1996 г.г Под стандартизованной величиной утонения или «утолщения» имеется ввиду отношение значений утонений и «утолщений» к значениям номинальных толщин.

Таблица 3. Разбивка по интервалам стандартизованных максимальных утонений и «утолщений» стенок 74 элементов трубопроводных систем

Рисунок 1 - Распределение значений стандартизованных утонений и утолщений элементов трубопроводных систем, подверженных ЭКИ. Значения стандартизованных утонений и «утолщений», соответствующие цифрам на оси абсцисс приведены в таблице 3

Анализ данных, представленных в таблице 2 и на рисунке 1, позволяет сделать следующие выводы:

- для большей части элементов трубопроводных систем значения максимальных стандартизованных утонений стенок находятся в диапазоне от минус 0,22 до минус 0,14, а максимальных стандартизированных «утолщений» - в диапазоне от 0,06 до 0,30;

- для небольшого количества элементов (в данном случае от 4% до 6 % от общего количества) значения максимальных стандартизованных утонений стенок находятся в диапазоне от минус 0,31 до минус 0,65, а максимальных стандартизированных «утолщений» - в диапазоне от 0,42 до 0,89.

В таблице 3 приведены значения стандартизованных максимальных скоростей утонений и «утолщений» стенок 74 элементов трубных систем, замеры на которых были проведены в 1989-1996 г.г. С использованием таблицы 3 построен график, представленный на рисунке 2.

Анализ данных, представленных в таблице 3 и на рисунке 2, позволяет сделать следующие выводы:

- для большей части элементов трубопроводных систем значения максимальных стандартизованных скоростей утонений стенок находятся в диапазоне от минус 0,11 до минус 0,67 мм/г, а максимальных скоростей стандартизированных утолщений в диапазоне от 0,17 до 1,29 мм/г;

- для небольшого количества элементов (в данном случае примерно от 8% до 9 % от общего количества) значения максимальных скоростей утонений стенок находятся в диапазоне от минус 0,85 до минус 1,41 мм/г, а максимальных стандартизированных утолщений в диапазоне от 1,66 до 2,77 мм/г.

Таблица 4. Значения скоростей утонений и «утолщений» стенок 74 элементов трубопроводных систем по данным замеров 1989 - 1996 гг.

С использованием таблицы 4 построен график, представленный на рисунке 4.

Рисунок 3 - Значения максимальных скоростей утонений и утолщений элементов трубопроводных систем Балаковской АЭС, подверженных ЭКИ

Эрозионно-коррозионный износ в 2006 г.

В 2006 замеры проводились на 36 элементах, на которых имелись значительные утонения стенок трубопроводов. Длительность эксплуатации до даты замеров на разных энергоблоках составила 13,2 лет, 18,7 лет, 20,5 лет. Замеры проведены на трубопроводах с однофазными и двухфазными средами. При обработке данных определялись максимальные утонения и утолщения стенок трубопроводов, были рассчитаны максимальные скорости утонения и утолщения, стандартизованные максимальные утонения и утолщения. Расчеты проведены для трубопроводов с однофазными и двухфазными средами.

Результаты обработки данных эксплуатационного контроля 2006 г. приведены в таблицах 4, 5. В трубопроводах с двухфазной средой количество замеров с утонениями толщин составило 278, с утолщением - 20. В трубопроводах с однофазной средой количество замеров с утонениями составило 264, с утолщениями - 189. Общее количество замеров, включенных в обработку по данным замеров 2006 составило 751.

Таблица 5. ЭКИ элементов трубопроводных систем с однофазной средой

Таблица 6. ЭКИ элементов трубопроводных систем с двухфазной средой

Из анализа таблиц 4, 5 можно сделать выводы о характере утолщений и утонений стенок трубопроводных систем:

1) максимальная величина утонений на трубопроводах с однофазной средой, ДSутнмак., находится в диапазоне от -0,60 до -5,80 мм, среднее значение этой величины составляет -2,36 мм;

максимальная величина утонений на трубопроводах с двухфазной средой, ДSутлмак. находится в диапазоне от -1,60 до 8,00 мм, средняя величина утолщения составляет -6,17 мм;

2) максимальная величина «утолщений» на трубопроводах с однофазной средой, ДSутнмак., находится в диапазоне от 0,10 до 7,30 мм, среднее значение этой величины составляет 1,81 мм;

максимальная величина «утолщений» на трубопроводах с двухфазной средой, ДSутлмак. находится в диапазоне от 0,30 до 14,1 мм, средняя величина утолщения составляет -1,84 мм;

3) максимальная скорость утонения стенок Wутнмак на трубопроводах с однофазной средой находится в диапазоне от -0,07 до -0,28 мм/год, среднее значение этой величина утолщения составляет -0,18 мм/год;

максимальная скорость утонения стенок Wутнмак на трубопроводах с двухфазной средой находится в диапазоне от -0,09 до -061 мм/год, среднее значение этой величина утолщения составляет -0,34 мм/год;

4) максимальная скорость «увеличения» толщины стенок Wутлмак на трубопроводах с однофазной средой находится в диапазоне от 0,01 до 0,39 мм/год, среднее значение этой величина утолщения составляет 0,14 мм/год;

максимальная скорость «увеличения» толщины стенок Wутлмак на трубопроводах с двухфазной средой находится в диапазоне от 0,02 до 0,75 мм/год, среднее значение этой величина утолщения составляет 0,10 мм/год;

5) отношение максимального утонения к номинальной толщине стенки ДSутн.мак./ Sном на трубопроводах с однофазной средой находится в диапазоне от -0,13 до -0,80, среднее значение этой величина утолщения составляет -0,59;

отношение максимального утонения к номинальной толщине стенки ДSутн.мак./ Sном на трубопроводах с двухфазной средой находится в диапазоне от -0,13 до -0,67, среднее значение этой величина утолщения составляет -0,51.

6) отношение максимального утолщения к номинальной толщине стенки ДSутлмак../Sном на трубопроводах с однофазной средой находится в диапазоне от 0,03 до 1,62, среднее значение этой величина утолщения составляет 0,45;

отношение максимального утолщения к номинальной толщине стенки ДSутлмак../Sном на трубопроводах с двухфазной средой находится в диапазоне от 0,03 до 1,18, среднее значение этой величина утолщения составляет 0,16.

Анализ результатов обработки, приведенных в таблицах 3 и 4 позволяет сделать следующие выводы:

- значения максимальных «утолщений» ДSутлмакс. имеют большую величину в трубопроводах с двухфазной средой по сравнению с однофазной; отношения минимальных, средних и максимальных значений величин ДSутлмак в трубопроводах с двухфазной средой к таковым в трубопроводах с однофазной средой равны соответственно 3,0, 1,02, 1,93;

- значения максимальных утонений ДSутнмакс. имеют большую величину также в трубопроводах с двухфазной средой по сравнению с однофазной; отношения минимальных, средних и максимальных значений величин ДSутнмакс. в трубопроводах с двухфазной средой к таковым в трубопроводах с однофазной средой равны соответственно 2,61, 2,67, 1,38;

- значения максимальных средних скоростей утолщений Wутлмакс. в трубопроводах с однофазной средой в 1,4 раза больше, чем в трубопроводах с двухфазной;

- значения максимальных стандартизованных утолщений ДSутлмакс./Sном в трубопроводах с однофазной средой в 2,8 раза больше, чем в трубопроводах с однофазной;

- значения максимальных средних скоростей утонений Wутлмакс. в трубопроводах с двухфазной средой в 1,89 раза больше, чем в трубопроводах с однофазной;

- значения максимальных стандартизованных утонений ДSутнмакс./Sном в трубопроводах с однофазной средой в 1,16 раза больше, чем в трубопроводах с однофазной.

Сопоставление характеристик эрозионно-коррозионного износа элементов трубопроводных систем в 1989-1996 и в 2006.

С использованием таблиц 1, 2, 3 составлена таблица 4, в которой приведены значения величин, определяющих ЭКИ трубопроводов с однофазной и двухфазной средами в различные периоды эксплуатации: в 1989-1996 и в 2006 г.

Таблица 7. Сопоставление величин, определяющих эрозионно-коррозионный износ и формирование продуктов коррозии в разные периоды эксплуатации в трубопроводах с однофазной (1-ф) и двухфазной (2-ф) средами