| 2025 №05 (01) |
DOI of Article 10.37434/as2025.05.02 |
2025 №05 (03) |
Журнал «Автоматичне зварювання», № 5, 2025, с. 16-24
Залишкові напруження у вузлі з’єднання колектора з патрубком ДУ1200 парогенератора ПГВ-1000 в результаті локальної термічної обробки
О.В. Махненко, О.Ф. Мужиченко, І.І. Прудкий, Н.Р. Басистюк
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул Казимира Малевича, 11. E-mail: makhnenko@paton.kiev.uaПри обґрунтуванні продовження терміну безпечної експлуатації енергоблоків АЕС ВВЕР-1000 вузол приварювання колектора до патрубка Ду1200 парогенераторів ПГВ-1000 є об’єктом підвищеної уваги з-за його схильності до утворення дефектів несуцільності. З метою отримання уточненої інформації стосовно навантаженості цього вузла проведено математичне моделювання методом скінченних елементів кінетики формування залишкових напружень і пластичних деформацій в результаті локальної післязварювальної термоообробки за режимом високого відпуску. Складна геометрія вузла та локальне розташування нагрівачів викликають під час термообробки значну нерівномірність нагріву, що може призводити до негативних наслідків, а саме, утворення високих залишкових напружень розтягу в небезпечних зонах вузла з’єднання. Доведено, що осесиметрична 2D скінченно-елементна модель вузла з найменьшою довжиною патрубка Ду1200 забезпечує достатню консервативність результатів у порівнянні з загальною 3D моделлю. Бібліогр. 18, табл. 2, рис. 11.
Ключові слова: парогенератор ПГВ-1000, зварне з’єднання № 111, локальна термообробка, залишкові напруження, пластичні деформації, математичне моделювання, повзучість
Надійшла до редакції 27.02.2025
Отримано у переглянутому вигляді 21.03.2025
Прийнято 15.09.2025
Список літератури
1. Воеводин В.Н., Ожигов Л.С., Митрофанов А.С. и др. (2014) Идентификация несплошностей в металле сварного соединения корпуса парогенератора с коллектором на энергоблоках ВВЭР-1000. Вопросы атомной науки и техники, 4(92), 82–87.2. Дуб А.В., Дурынин В.А., Разыграев А.Н. и др. (2014) Разработка методик ультразвукового контроля и определения работоспособности узла приварки коллектора к парогенератору ПГВ-1000М. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 4, 36–51.
3. Харченко В.В., Чирков А.Ю., Кобельский С.В., Кравченко В.И. (2017) Совершенствование расчетного анализа напряженно-деформированного состояния и сопротивления разрушению узлов приварки коллекторов теплоносителя к корпусу парогенератора ПГВ-1000М АЭС. Проблемы прочности, 3, 5–20.
4. Махненко В.И., Маркашова Л.И., Махненко О.В. и др. (2012) Рост коррозионных трещин в конструкционной стали 10ГН2МФА. Автоматическая сварка, 8, 3–6.
5. Махненко В.И. (2006) Ресурс безопасной эксплуатации сварных соединений и узлов современных конструкций. Киев, Наукова думка.
6. Степанов Г.В., Широков А.В. (2014) Оценка кинетики трещины в сварном шве СШ № 111 соединения коллектора с патрубком корпуса парогенератора по ресурсу пластичности. Проблемы прочности, 3, 96–105.
7. Степанов Г.В., Харченко В.В., Бабуцкий А.И. и др. (2003) Оценка напряженно-деформированного состояния узла сварного соединения «горячего» коллектора с патрубком парогенератора ПГВ-1000 АЭС. Проблемы прочности, 5, 142–153.
8. Харченко В.В., Степанов Г.В., Кравченко В.И. и др. (2009) Перераспределение напряжений в узле соединения коллектора с патрубком парогенератора ПГВ-1000 при его нагружении после термообработки. Проблемы прочности, 3, 25–31.
9. Ходаковский А.А., Чирков А.Ю., Харченко В.В. (2013) Расчетный анализ напряженного состояния узла соединения «горячего» коллектора с патрубком парогенератора ПГВ-1000 при сейсмическом воздействии. Проблемы прочности, 4, 125–134.
10. Банько С. (2012) Напружений стан вузла з’єднання колектора з корпусом парогенератора ПГВ-1000м з каверною. Вісник Тернопільського національного технічного університету, 67(3), 56–63.
11. Степанов Г.В., Харченко В.В., Бабуцкий А.И. и др. (2006) Напряженно-деформированное состояние узла приварки коллектора к патрубку корпуса парогенератора при локальной термообработке. Проблемы прочности, 6, 43–50.
12. Мужиченко О.Ф., Махненко О.В. (2019) Математичне моделювання залишкових напружень в вузлі приварювання колектору до патрубка Ду1200 парогенераторів ПГВ-1000. Збірка наук. праць міжн. конф. «Інноваційні технології та інжиніринг у зварюванні і споріднених процесах PolyWeld 2019», 23–24 травня 2019, Київ, сс.82–83.
13. Махненко О.В., Міленін О.С., Мужиченко О.Ф. та ін. (2023) Математичне моделювання релаксації залишкових напружень при проведенні післязварювальної термообробки. Автоматичне зварювання, 6, 35–43. DOI: https://doi.org/10.37434/as2023.06.01
14. (2015) ASTM E837-13a. Standard Test Method for Determining Residual Stresses by the Hole-Drilling Strain-Gage Method. ASTM International.
15. Lobanov, L., Pivtorak, V., Savitsky, V., Tkachuk, G. (2014) Technology and equipment for determination of residual stresses in welded structures based on the application of electron speckle-interferometry. Materials Science Forum, 768-769, 166–173. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.768-769.166/
16. Rogante, M. (2020) Inside welds: advanced characterization of residual stresses by neutron diffraction. The Paton Welding J., 11, 18–24. DOI: https://doi.org/10.37434/tpwj2020.11.04
17. Senchenkov, I.K., Chervinko, O.P., Banyas, M.V. (2013) Modeling of thermomechanical process in growing viscoplastic bodies with accounting of microstructural transformation: Encyclopedia of Thermal Stresses. Springer Ref., Vol. 6, 3147–3157.
18. Гривняк И. (1984) Свариваемость сталей. Пер. со слов. Л.С. Гончаренко. Макаров Э.Л. (ред.). Москва, Машиностроение.
Реклама в цьому номері:
