Head of Strength Reliability Division of NPP, Ph.D.
начальник отдела прочностной надежности АЭС, кандидат технических наук
chief specialist of Strength Reliability Division of NPP
главный специалист отдела прочностной надежности АЭС
Relevance. To ensure the safety of a nuclear power plant on the basis of the requirements of norms and rules in the field of the use of atomic energy for pipelines of the primary circuit of a nuclear reactor, the design should apply the leak before break concept. The main idea of the concept is to prevent a sudden rupture of the pipelines of the reactor coolant loop, and consists in substantiating the fact that the rupture is preceded by the formation of a stable through crack, which is detected by the provided leak control means. When substantiating the concept, it is assumed that “break without leak” is an impossible event. This article provides a method for determining the probability of a failure event without a leak. Purpose - estimate the probability of the existence of a defect that can lead to the destruction of the vessel or pressure pipeline without leakage, as well as the probability of failure without leakage for a known number of loading cycles. Methods. To systematize the data obtained by different methods of non-destructive testing, conservative assumptions were used to determine the area of detected defects. On the basis of the obtained defect sizes, the defect size regions were determined, which can determine the scenarios of crack growth. Using the methods of mathematical statistics, the probability of the existence of a defect, which can lead to failure without leakage, was determined. Based on the methods of the theory of reliability, a comparison of the obtained probability of destruction with the admissible value is carried out. Results. A method for processing non-destructive testing data based on an assessment of the area of detected defects has been developed to systematize the data obtained by different non-destructive testing methods. The criterion for the development of cracks according to the scheme “leak before destruction” is determined. A method has been developed for determining the probability of a defect that can lead to failure without leakage. An example of calculation based on feed water pipelines is considered.
Актуальность. Для обеспечения безопасности атомной станции на основании требований норм и правил в области использования атомной энергии для трубопроводов первого контура ядерного реактора в проекте должна применяться концепция «течь перед разрушением». Ее основная идея - предотвращение внезапного разрыва трубопроводов контура теплоносителя реактора - состоит в обосновании того факта, что разрыву предшествует образование стабильной сквозной трещины, выявляемой предусмотренными средствами контроля течи. При обосновании концепции предполагается, что «разрушение без течи» - невозможное событие. В статье приводится метод определения вероятности события разрушения без течи. Цель - оценить вероятность существования дефекта, который может привести к разрушению сосуда или трубопровода давления без возникновения течи, а также вероятность разрушения без течи за известное количество циклов нагружения. Методы. Для систематизации данных, полученных разными методами неразрушающего контроля, использовались консервативные допущения, позволяющие установить площадь обнаруженных дефектов. На основании полученных размеров дефектов вычислялись области размеров дефектов, которые могут определить сценарии подроста трещин. Используя методы математической статистики, определялась вероятность существования дефекта, который может привести к разрушению без течи. На основе методов теории надежности проведено сравнение полученной вероятности разрушения с допускаемым значением. Результаты. Разработан метод обработки данных неразрушающего контроля на основе оценки площади обнаруженных дефектов для систематизации данных, полученных разными методами неразрушающего контроля. Определен критерий развития трещин по сценарию «течь перед разрушением». Разработан метод определения вероятности существования дефекта, который может привести к разрушению без течи. Рассмотрен пример расчета на основе трубопроводов питательной воды.