Метод схематизации совокупности несплошностей в кольцевых сварных соединениях трубопроводов атомных станций

Авторы:   Антонов А. Ю., Рубцов В. С. Номер выпуска:   2 (100) – 2021.

Как показывают результаты контроля состояния металла трубопроводов атомных станций больших диаметров, сварные соединения данных трубопроводов могут содержать несколько несплошностей, расположенных по периметру соединения. В случаях если трубопровод, сварное соединение которого содержит обнаруженную совокупность несплошностей, планируется допустить к дальнейшей эксплуатации, возникает необходимость выполнения обоснования возможности безопасной эксплуатации данного трубопровода. Согласно требованиям российских федеральных норм и правил в области использования атомной энергии при обосновании возможности безопасной эксплуатации трубопровода несплошности должны быть схематизированы в виде эллипса, если они не выходят на поверхность соединения, или полуэллипса в обратном случае. Ввиду того, что несплошности расположены по всему периметру сварного соединения на большом расстоянии друг от друга, схематизация совокупности несплошностей в соответствии с положениями нормативной документации невозможна. Предложен консервативный метод схематизации совокупности несплошностей в кольцевых сварных соединениях трубопроводов атомных станций вне зависимости от относительного расположения несплошностей. Предлагаемый консервативный подход к схематизации несплошностей состоит в том, чтобы все несплошности объединить в одном месте, искусственно создав при этом очень большую по размерам «супертрещину». Приведено математическое описание предложенного метода, а также используемые допущения. Кроме того, приведены пример схематизации совокупности несплошностей с использованием предложенного метода и пример расчетного анализа возможности разрушения трубопровода, содержащего схематизированную по совокупности несплошностей «супертрещину».

Ключевые слова: несплошность, трещина, трубопроводы атомных станций, сварное соединение, разрушение.


Method of idealization of a flaw set in circumferential welded joints of the nuclear power plant pipelines

The examination results of nuclear power plants pipelines of large diameter show that the welded joints of the pipelines might contain many flaws located along the circumference of the joint. If the pipeline, the welded joint of which contains the detected flaw set, is planned to be allowed for further operation the necessity of the safe operation justification of the pipeline occurs. In accordance with requirements of the Russian federal standards and rules in the field of atomic energy use when justifying the safe operation of the pipeline, it is necessary to idealize the flaw in a form of ellipse when the flaw comes out on the surface of the welded joint or semi-ellipse otherwise. Since the flaws are located along the perimeter of the welded joint and at great distance from each other, idealization of the flaw set is impossible in compliance with normative documentation. A conservative method of idealization of a flaw set in circumferential welding of pipelines of nuclear power plants independently to relative position of the flaws is proposed. With this conservative approach to idealization of the flaw set, all the flaws are unified at one place forming a single large-size “supercrack”. All the necessary assumptions and mathematical description of the method are provided. Moreover, an example of application of the method and an example of failure possibility analysis of a pipeline containing a flaw set forming a single “supercrack” are given.

Keywords: flaw, crack, pipelines of nuclear power plants, welded joint, failure possibility.


Скачать

welded_joints_100 Размер: 3.6 Мб
Вернуться к списку