Optimization of strategies for extending the operation of systems important for the safety of nuclear power plants

Abstract

The original efficiency optimization method of strategy of operation extension of the heat engineering equipment of the safety related systems of nuclear power utilities is developed. The developed method is realized for the pump cases and armature of the safety related systems, as well as for the cases of a spent fuel pool of nuclear power plants with WWER. It is recognized that the reasonable time of operation extension for the pump cases and armature of the safety related systems is 10 years and for the case of a spent fuel pool is 13 years. The critical reliability parameters defining a residual life of the cases of the heat engineering equipment are dynamic metal stresses during beyond design basis earthquakes and the actual quantity of loading cycles during transient and accident operation. Optimization of test periodicity is one of effective approaches to reduce metal degradation/ wear rate of the heat engineering equipment cases during the beyond design basis operating period. These questions will be considered in the subsequent publications of authors.

Разработан оригинальный метод оптимизации эффективности стратегий продления эксплуатации теплотехнического оборудования систем, важных для безопасности ядерных энергетических установок. Реализация разработанного метода осуществлена на примере корпусов насосов и арматуры систем, необходимых для безопасности, а также корпусов бассейна выдержки отработанного ядерного топлива атомных электростанций с ВВЭР. Установлено, что обоснованный срок продления эксплуатации для корпусов насосов и арматуры систем, имеющих большое значение для безопасности, 10 лет, а для корпусов бассейна выдержки отработанного ядерного топлива 13 лет. Критические параметры надежности, определяющие остаточный ресурс корпусов теплотехнического оборудования, динамические напряжения на металл при запроектных землетрясениях и фактическое количество циклов нагружения в переходных и аварийных режимах. Для снижения скорости деградации/износа металла корпусов теплотехнического оборудования в запроектный период эксплуатации одним из эффективных подходов является оптимизация периодичности испытаний. Эти вопросы будут рассмотрены в последующих публикациях авторов.

Розроблено оригінальний метод оптимізації ефективності стратегій продовження експлуатації теплотехнічного обладнання систем, важливих для безпеки ядерних енергетичних установок. Реалізація розробленого методу здійснена на прикладі корпусів насосів і арматури систем, необхідних для безпеки, а також корпусів басейну витримки відпрацьованого ядерного палива атомних електростанцій із ВВЕР. Установлено, що обґрунтований термін продовження експлуатації для корпусів насосів і арматури систем, важливих для безпеки, 10 років, а для корпусів басейну витримки відпрацьованого ядерного палива – 13 років. Критичні параметри надійності, що визначають залишковий ресурс корпусів теплотехнічного обладнання, динамічні напруги на метал при позапроектних землетрусах та фактична кількість циклів навантаження в перехідних і аварійних режимах. Для зниження швидкості деградації/зносу металу корпусів теплотехнічного обладнанняв позапроектний період експлуатації одним із ефективних підходів є оптимізація періодичності випробувань. Ці питання будуть розглянуті в наступних публікаціях авторів.