Совершенствование расчетного анализа напряженно-деформированного состояния и сопротивления разрушению узлов приварки коллекторов теплоносителя к корпусу парогенератора ПГВ-1000М АЭС

Abstract

Сформулированы методические положения и порядок проведения уточненного расчета напряженно-деформированного состояния и сопротивления разрушению узлов приварки коллекторов теплоносителя к корпусу парогенератора ПГВ-1000М. Приведены результаты упругопластического анализа сопротивления разрушению узла приварки с поверхностными дефектами различной формы при моделировании расчетного цикла эксплуатационного нагружения и режима аварийной ситуации. Согласно полученным данным деформационная история нагружения, остаточная технологическая напряженность и учет протяженных поверхностных повреждений существенно влияют на расчетную оценку сопротивления разрушению узла приварки. Показано, что традиционный линейно-упругий расчет сопротивления разрушению узлов приварки не обладает достаточной степенью консерватизма, что приводит к завышенной оценке их прочности.

Сформульовано методичні положення і порядок проведення уточненого розрахунку напружено-деформованого стану та опору руйнуванню вузлів приварки колекторів теплоносія до корпусу парогенератора ПГВ-1000М. Наведено результати пружнопластичного аналізу опору руйнуванню вузла приварки з поверхневими дефектами різної форми при моделюванні розрахункового циклу експлуатаційного навантаження та режиму аварійної ситуації. Згідно з отриманими даними деформаційна історія навантаження, залишкова технологічна напруженість і облік протяжних поверхневих пошкоджень суттєво впливають на розрахункову оцінку опору руйнуванню вузла приварки. Показано, що традиційний лінійно-пружний розрахунок опору руйнуванню вузлів приварки є недостатньо консервативним, що призводить до завищеної оцінки їх міцності.

The authors have outlined methodological principles and a procedure of performing the updated analysis of stress-strain state and fracture resistance of welded joints between coolant headers and PGV-1000M steam generator vessel. The paper gives the results of the elastic-plastic fracture resistance analysis of a welded joint containing variously shaped surface defects, in modeling a design operation cycle and an accident situation. According to the data obtained, the deformation loading history, residual technological stresses, and inclusion of surface damages have a significant effect on the design assessment of fracture resistance of a welding joint. It has been shown that the conventional linearly elastic calculation of fracture resistance of welded joints has an inadequate degree of conservatism and thus overestimates the strength of joints.