Анализ эксцентриситета силы пружинного блока тепловыделяющей сборки

Искривление тепловыделяющей сборки атомного реактора является одной из серьезных проблем атомной энергетики и может повлечь за собой аварийную ситуацию на атомной электростанции. Однако причины, вызывающие искривление тепловыделяющей сборки, в настоящее время изучены не полностью. В данном исследовании выявлена одна из возможных причин искривления тепловыделяющей сборки — ее внецентренное сжатие, вследствие процессов релаксации, возникающих в пружинах блока, и вызывающих эксцентриситет силы пружинного блока. Разработана математическая модель, определяющая параметры внецентренного сжатия сборки: эксцентриситет силы, сжимающей сборку, и изгибающий момент. Исследование показало, что эксцентриситет силы, сжимающей сборку, и величина изгибающего момента значительны, и их влияние нельзя не учитывать при анализе искривления тепловыделяющей сборки.

Литература

[1] Review of fuel failures in water cooled reactors. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2010. 191 p.

[2] Бойл Дж., Спенс Дж. Анализ напряжений в конструкциях при ползучести: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 360 с.

[3] Данилов В.Л., Зарубин С.В., Семишкин В.П. Расчетно-теоретический анализ напряженно-деформированного состояния тепловыделяющей сборки ВВЭР-1000 // Материалы II Всероссийской научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР». Подольск, 2001.

[4] Киселевский В.Н. Изменение механических свойств сталей и сплавов при радиационном облучении. Киев: Наук. думка, 1977. 101 с.

[5] Гусев М.П., Данилов В.Л. Релаксация пружин головной части тепловыделяющей сборки // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012. № 6. Спец. вып. Современные проблемы прикладной механики динамики и прочности машин. С. 139—148.

[6] Богомолова О.А., Енин А.А., Рожков В.В. Экспериментальные исследования механических характеристик элементов, узлов и макетов ТВС с жестким каркасом в обоснование термомеханической стабильности ТВС в условиях эксплуатации // Материалы II Всероссийской научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР». Подольск, 2001.

[7] Mahmood, R., et al. «Channel bow in boiling water reactors—hot cell examination results and correlation to measured bow», 2007 Int. LWR Fuel Performance Mtg, San Francisco, CA, 2007.

[8] Bibilashvili, Yu., et al., «Operation experience of WWER fuel, including analysis of abnormal condition», Proc. 2nd Int. Sem. on WWER Reactor Fuel Performance, Modelling and Experimental Status, Sandanski, 1997, BAS, INRNE, Sofia (1997) 11.

[9] Jacobson, S., Francillon, E. «Incomplete control rod insertion due to fuel element bow», Nuclear Fuel and Control rod: Operating Experience, Design Evolution and Safety Aspects, Madrid, 1996.

[10] Anderson, T. «A decade of assembly bow management at Ringhals», Int.Mtg on LWR Fuel Performance, Orlando, FL, 2004.

[11] Bosselut, D., et al., «Insertion and drop of control rod in assembly: simulation and parametric analysis», Structural. Behaviour of Fuel Assemblies for Water Cooled Reactors, IAEA-TECDOC-1454, IAEA, Vienna (2005).

[12] Chaplin, D., et al., «EFG Fuel designs and experience in EDF reactors», TopFuel 2006, Salamanca, 2006.