автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Моделирование и диагностика теплофизических характеристик быстросъемной теплоизоляции многоразового использования для атомных станций с реактором ВВЭР

003052252

На правах рукописи Скобелкина Татьяна Николаевна

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ДИАГНОСТИКА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЫСТРОСЪЕМНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ МНОГОРАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ С РЕАКТОРОМ ВВЭР

Специальность 05.14.03 - «Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из

эксплуатации»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007

003052252

Работа выполнена в филиале ФГУП «ИСК «Росатомстрой» НИКИМТ в научно-исследовательском и конструкторско технологическом отделе неметаллических и теплоизоляционны материалов

Научный руководитель:

кандидат технических наук, с.н.с. Юрченко Виктор Григорьевич

Научный консультант:

кандидат технических наук, доце Харитонов Владимир Степанович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, с.н.с. Приймак Степан Владимирович

кандидат технических наук, с.н.с. Бессонов Игорь Вячеславович

Ведущая организация: ФГУП «Научно-исследовательски

проектно-конструкторский и изыскательский институт «Атомэнергопроект»

Защита состоится «30» мая 2007 года в 16 час. 30 мин. на заседании диссертационного совет Д 212.130.04 при Московском инженерно - физическом институте (государственном университете) по адресу: 115409, Москва, Каширское ш., 31.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского инженерно-физического института (государственного университета).

Автореферат разослан «/■£■ » 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д. ф.-м. н., профессор

Е.М. Кудрявцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Тепловая изоляция является неотъемлемой частью практически всего оборудования и трубопроводов АЭС. Срок службы тепловой изоляции зависит от места ее применения на АЭС и от воздействия эксплуатационных факторов, таких как ионизирующее излучение, высокая температура, вибрация, воздействие паровоздушной среды. Как показывает статистика, при выполнении регламентных работ тепловая изоляция каждого энергоблока АЭС ежегодно заменяется на 20-25%. Для использованной изоляции, особенно той, которая находилась в необслуживаемых (или периодически обслуживаемых) помещениях, необходимы наличие и подготовка «мест захоронения», что требует дополнительных ежегодных затрат. Поэтому с целью сокращения нарастающего объема слаборадиоактивных теплоизоляционных отходов разрабатывается быстросъемная тепловая изоляция многоразового использования (далее быстросъемная теплоизоляция, БСТИ), дополнительным преимуществом которой является возможность оперативного освобождения контролируемых участков оборудования и трубопроводов.

Таким образом, проектирование и разработка быстросъемной теплоизоляции для АЭС, а также исследование ее теплофизических и эксплуатационных свойств является сегодня актуальной задачей.

Создание теплоизоляционных конструкций идет, в основном, по методикам, полученным на основе эмпирических соотношений. При разработке новых конструкций теплоизоляции требуется создание научно-обоснованной методики расчета, основанной на реальной структуре теплоизоляционного материала. Поэтому для разработки образцов теплоизоляции и прогнозирования их эксплуатационных характеристик необходимо развитие методов моделирования теплофизических процессов, протекающих в теплоизоляционных материалах и конструкциях.

Цель работы - разработка методики расчета теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной теплоизоляции из них для решения задач, связанных с обоснованием выбора конструкции и прогнозирования теплофизических характеристик БСТИ для оборудования и трубопроводов АЭС с реактором ВВЭР.

Для достижения поставленной цели предполагается решить основные задачи:

1. изучить степень пригодности существующих физико-математических моделей сложного теплообмена теплоизоляционных материалов и конструкций к определению эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной теплоизоляции эксплуатируемой на АЭС с реактором ВВЭР;

2. разработать методику расчета теплопроводности БСТИ и волокнистых теплоизоляционных материалов, позволяющую оценить изменение теплофизических характеристик в зависимости от структуры теплоизоляционного материала и эксплутационных факторов АЭС.

3.произвести по разработанной методике расчет коэффициента теплопроводности разрабатываемой быстросъемной мягкой теплоизоляции;

4. поставить и провести экспериментальные исследования по определению теплотехнических характеристик образцов быстросъемной теплоизоляции и волокнистых теплоизоляционных материалов с учетом условий эксплуатации АЭС;

5. провести оптимизацию характеристик теплоизоляционного слоя и обоснование выбора конструкции быстросъемной теплоизоляции для трубопроводов и оборудования АЭС с реактором ВВЭР.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. разработана методика расчета теплопроводности волокнистых материалов, основанная на реальной структуре, с учетом взаимодействия различных механизмов переноса тепла, и быстросъемной теплоизоляции из них;

2. впервые получены экспериментальные данные изменения основных технических характеристик волокнистых теплоизоляционных материалов, широко используемых в атомной энергетике, после эксплуатации в условиях АЭС в течение двадцати лет;

3. впервые в отечественной практике на основе результатов расчетных и экспериментальных исследований проведена оптимизация характеристик теплоизоляционного слоя быстросъемной теплоизоляции и разработана быстросъемная мягкая теплоизоляция

многоразового использования для питательного насоса и участков трубопровода АЭС с реактором ВВЭР.

Практическая значимость работы:

1. разработана и предложена методика расчета теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов, позволяющая оптимизировать теплоизоляционный слой быстросъемной теплоизоляции для оборудования и трубопроводов АЭС, а также прогнозировать изменение коэффициента теплопроводности при изменении таких характеристик материала как плотность, средний диаметр волокон и температуры эксплуатации. Методика может применяться как при проектировании теплоизоляционных конструкций и изделий, так и при прогнозировании надежности волокнистых теплоизоляционных материалов;

2. разработана комплексная методика экспериментального определения теплоизоляционных свойств быстросъемной теплоизоляции многоразового использования в условиях лаборатории и эксплуатации. По разработанной методике проведены исследования образцов быстросъемной теплоизоляции волокнистых теплоизоляционных материалов, используемых на АЭС Российской Федерации. Получены экспериментальные данные для вновь разработанных конструкций быстросъемной теплоизоляции, широкое использование которых предполагается на АЭС.

Реализация результатов;

1. акт внедрения Департамента по техническому обслуживанию и ремонту АЭС концерна «Росэнергоатом»;

2. результаты работы были использованы в проектной практике филиала ФГУП «ИСК «Росатомстрой» - НИКИМТ при проектировании быстросъемной теплоизоляции для участков трубопровода, насоса ПТ 3750-75 и пояса ТЭНов. Разработанные изделия успешно эксплуатируются на АЭС с реактором ВВЭР -1000 (Нововоронежской и Калининской АЭС).

На защиту выносится:

1. методика расчета теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной теплоизоляции;

2. результаты расчетных и экспериментальных исследований по определению коэффициента теплопроводности быстросъемной теплоизоляции и волокнистых материалов при изменении таких характеристик материала как плотность, средний диаметр волокон и температуры эксплуатации;

3. результаты экспериментальных исследований по оценке влияния эксплуатационных факторов АЭС на технические характеристики волокнистых теплоизоляционных материалов и быстросъемной теплоизоляции.

Достоверность полученных в работе результатов и выводов подтверждена сравнением результатов расчетов с полученными экспериментальными данными и результатами других исследователей.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на научных сессиях Московского инженерно-физического института (государственного университета) в 2004-2007гг.; на совместном заседании секции № 4 научно-технического совета № 1 Росатома и научно-технического совета концерна «Росэнергоатом», г. Москва, 2005г.; на пятой международной научно-технической конференции «Безопасность эффективность и экономика атомной энергетики», г. Москва, 2006г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ и выпущен один руководящий документ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 123 наименований, и 3 приложения. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 33 рисунка и 13 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, определены цели и задачи исследования, сформулированы основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первой главе на основе анализа научно-технической литературы по вопросам разработки и изготовления теплоизоляционных конструкций, а также отечественного и зарубежного опыта по производству быстросъемной теплоизоляции для трубопроводов и оборудования АЭС установлена целесообразность проектирования быстросъемной теплоизоляции для оборудования сложной геометрии, и необходимость проведения

моделирования и диагностики теплотехнических характеристик разрабатываемых теплоизоляционных изделий.

На основе анализа существующих моделей и расчетных методов определения теплофизических характеристик теплоизоляции выбраны и обоснованы наиболее применимые к конструктивным особенностям быстросъемной теплоизоляции.

В работе показано, что задача разработки быстросъемной теплоизоляции для трубопроводов и оборудования АЭС является сложной и многофакторной и не может быть решена с помощью существующих знаний о влиянии эксплуатационных факторов. Для решения этой задачи необходимо проведение экспериментальных исследований по оценке влияния таких эксплуатационных факторов, как высокая температура, вибрация, радиационное излучение и раствора борной кислоты (в случае аварийных ситуаций на АЭС).

На основании обзора и анализа информации сформулированы цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке методики расчета теплопроводности быстросъемной теплоизоляции с теплоизоляционным слоем, выполненным из базальтовых волокон.

Эффективный коэффициент теплопроводности волокнистой теплоизоляции определялся, при рассмотрении теплопереноса в элементарной ячейке в виде параллелепипеда, по одной из диагоналей которого расположено волокно, касающееся соседних волокон в вершинах параллелепипеда (рисунок 1). При этом полагалось, что: содержание твердой фазы в ячейке равно ее средней концентрации; тепловой поток, который проходит через ячейку, перпендикулярен одной из сторон параллелепипеда; передача тепла через элементарную ячейку осуществляется тремя механизмами: теплообмен излучением, передача тепла через твердую фазу и газ - наполнитель за счет теплопроводности, и конвективный теплообмен. Для определения лучистой составляющей теплового потока использовалось уравнение диффузии излучения, в котором учитывалось неравновесность падающего и собственного излучения. Коэффициент теплопроводности твердой фазы определялся из решения уравнения теплопроводности для волокна, расположенного в элементарной ячейке, с учетом теплообмена с окружающей средой излучением через газ и соседние волокна.

В результате эффективный коэффициент теплопроводности волокнистой теплоизоляции (без учета конвекции) рассчитывался по формуле:

Кф= Лл+Лг+Лк,

где Лл,Лг,Лк - лучистая, газовая и контактная составляющие

коэффициента теплопроводности.

Лучистая составляющая коэффициента теплопроводности

= з V'

л 3 С Д 4 12 ')

где <7- постоянная Стефана - Больцмана; , К5-диффузный и зеркальный коэффициенты отражения; с1 - диаметр волокна; Ст -

концентрация твердого вещества в единице объема; Т - температура; £ - степень черноты волокна.

Газовая составляющая коэффициента теплопроводности

лг = лг{\-сЛ\+ст(\-ст)

_61___а_

Ъ2й 2й

где а - коэффициент аккомодации газа на поверхности волокна; ¡1 -динамическая вязкость газа; Яг - газовая постоянная; Хг - коэффициент теплопроводности газа - наполнителя.

Контактная составляющая коэффициента теплопроводности

Я^ — 0,5 Ст

зЪ.М

л-сЬМ

М= 2°

лас1 ■

где Я в - коэффициент теплопроводности волокна;

Я,,СГ

дг _2465л-1— • Здесь а- суммарный коэффициент теплоотдачи, который рассчитывался по формуле

агак а = —с , + ал, ас+ак

где ас = 0,267^^ ' К0ЭФФициент теплоотдачи для

разреженного газа; а> 2ЯГ -коэффициент теплоотдачи для

а 1п(7с7)"'

плотного газа; а = 4шТ3 - коэффициент теплоотдачи излучением, л

Влияние естественной конвекции в волокнистой теплоизоляции учитывалось по соотношениям, из решения уравнения конвективной теплопроводности, дополненного уравнением стационарного движения газа, с учетом силы объемного сопротивления при обтекании твердых элементов, по формуле

Лф ^эф \ -1 / Г4Ф Г 2

•е- V- ЭФ уЛ эф У {32)

где Лэф - эффективный коэффициент теплопроводности изоляции; /Сэф - эффективный коэффициент теплопроводности изоляции при отсутствии естественной конвекции; Яа* = »)

фильтрационное число Рэлея, у - безразмерный коэффициент

газопроницаемости, а*- коэффициент температуропроводности газа - наполнителя.

Для волокнистых материалов при обтекании хаотически расположенных волокон коэффициент газопроницаемости определялся по формуле

2 1

где ух, 7ц - коэффициент газопроницаемости при поперечном и

продольном обтекании газом, соответственно рассчитываемые по формулам

1

Г± =

32СТ

1 1 !-Ст 1п---

1 I 'Г

Г\

16 Сг

|(1-Ст)(3-Ст)

Моделирование в работе проводилось для модулей конструкции быстросъемной теплоизоляции, представляющий собой теплоизоляционный слой, закрытый защитным тканевым кожухом, то есть модулей быстросъемной мягкой теплоизоляции (БМТИ).

Модуль БМТИ огибая изолируемый объект, крепится с помощью ремней и застежек, расположенных на противоположных сторонах (для простых конструкций) или на других модулях (для конструкций на оборудование сложной формы). Таким образом, образуется зазор между модулями, а между БМТИ и изолируемым объектом зазор отсутствует в силу плотного прилегания мягкой теплоизоляции. При моделировании коэффициент теплопроводности модуля (без учета

участка стыка) полагается равным коэффициенту теплопроводности теплоизоляционного слоя. Зазор между модулями БМТИ, который накрывается клапаном из ткани в четыре слоя, представлен в разрезе на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема стыка между модулями БМТИ

Полагая, что реальный материал состоит из комбинации двух предельно простейших структур - чередующихся полос твердого материала и газа одинаковой толщины, расположенных параллельно и перпендикулярно тепловому потоку составляющих соответственно части 1-60 и СО объема материала, коэффициент теплопроводности стыка между модулями рассчитаем по формуле

У --Лэф~ 1 -со

1

со

Кл

где величину

СО

определяется

по

Лет - А

1—

2^5-Ь^ -2Ь3Ъ.

таблице 1;

+ ^_Ь2 + 2ЬфА__ коэффициент

4 У

щз-ь^-гь^

теплопроводности стыка (Л,, - коэффициент теплопроводности

твердого остова системы и газа); ^ _

с л 4-1

1-Ро | Ро

Л, Я,

- коэффициент

теплопроводности клапана (р0 - отношение объема пор, заключенных в выделенном объеме материала, к этому объему).

Таблица! - Корреляция между пористостью и величиной О)

р* 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,85 0,97

со р,075 0,09 0,1 0,11 0,18 0,13 0,15 0,174 0,35 0,55 0,64

Коэффициент теплопроводности твердого остова клапана (ткани)

Л'-Лол

где р - плотность волокна; /гтк - толщина ткани; ттк - масса ткани. В данной главе для подтверждения адекватности модели теплопередачи и пригодности методики расчета эффективной теплопроводности волокнистых материалов были проведены тестовые расчеты и сопоставлены с экспериментальными данными, полученными в главе 3 диссертационной работы и результатами, полученными другими исследователями (рисунок 3). Также были проведены расчетные исследования по определению зависимости теплопроводности волокнистых материалов от других характеристик материала (плотности, среднего диаметра, температуры эксплуатации) (рисунок 4).

Анализ полученных результатов моделирование теплопередачи в теплоизоляционном слое БСТИ позволяет заключить, что:

- результаты расчетных и экспериментальных исследований показали хорошую качественную и количественную сходимость;

- зависимость эффективной теплопроводности от плотности волокнистых теплоизоляционных материалов при повышенной температуре исследованных материалов имеет одинаковый характер и описывается плавной кривой, имеющей минимум. Максимальный коэффициент наблюдается при малой плотности материала, по мере увеличения плотности он уменьшается, достигая при определенном

т.

/г р

/ ТК Г ,

+

Ло:

1-

Кр

4

+

1-

П1

К Р.

тт*

Кр,

;

2 ^возд 2

значении минимума, затем с повышением плотности снова возрастает;

- зависимость эффективного коэффициента теплопроводности от среднего диаметра волокон описывается плавной кривой, имеющей минимум, причем максимальный коэффициент достигается при малой плотности материала (50) и высокой температуре (150 - 400 °С).

б) . 0.11

200

ILiontocin м/м'

fee

г)

6 \

□ Х-/ /

О ' i

400 500

1смпср.плра "С

Рисунок 3 - Расчетные и экспериментальные зависимости теплопроводности

а) холстов из базальтового волокна плотностью 70 кг/м3, диаметром 3 мкм (/, 3) и стеклянного волокна плотностью 50 кг/м3, диаметром 2,9 мкм (2, 4)\

б) базальтовых волокон (¿.„= 3 мкм, 7= 22 °С): 1, 2 - расчетные и

экспериментальные данные; в) стеклянных волокон диаметром 5 мкм, плотностью 60 кг/м3 от температуры: 1,2- Скрябин С. А.; 3 - расчет; г) базальтовых волокон диаметром 3 мкм плотностью 120 (/, 4), 80 (2, 5) 40 кг/м3 (5, 6) расчет и эксперимент Белостоцкой В. Я.

Рисунок 4 - Расчетные кривые зависимости теплопроводности теплоизоляционного слоя из базальтовых волокон от: а) плотности материала при (1 = 5 мкм и температуре 100 (]), 150 (2), 200 (3), 250 (4), 300(5), 3506С(6); б) среднего диаметра при плотности 100 кг/м3, температуре 100 (1), 150 (2), 200 (3), 250 (4), 300 (5), 350 °С (6)

В данной главе для подтверждения адекватности модели теплопередачи в БМТИ были проведены тестовые расчеты и сопоставлены с экспериментальными данными, полученными в главе 3 диссертационной работе (рисунок 5). Также по предложенной модели клапана быстросъемной мягкой теплоизоляции проведены расчеты для двух-, трех-, четырехслойного исполнения клапана из стеклянных, базальтовых, полиарамидных тканей и материала термостойкого облицовочного «Атом». Коэффициенты теплопроводности при температуре эксплуатации от 100 до 300 °С лежат в диапазоне: от 0,0434 до 0,0590 - для двухслойных клапанов; от 0,0432 до 0,0583 Вт/(м °С) - для трехслойных клапанов; от 0,0432 до 0,0580 Вт/(м °С) - для четырехслойных клапанов. Значения коэффициентов теплопроводности всех трех исполнений конструкции стыка БМТИ не превышают значений теплопроводности, полученных для теплоизоляционного слоя. Поэтому за теплопроводность конструкции быстросъемной теплоизоляции принималось расчетной значение теплопроводности теплоизоляционного слоя.

50 100 150 200 250 300 350

Тимперлура V

Рисунок 5 - Расчетная (7) и экспериментальная (2) зависимость коэффициента теплопроводности БМТИ от температуры

Таким образом, разработана методика расчета эффективного коэффициента теплопроводности теплоизоляции, которая учитывает температуру эксплуатации, плотность теплоизоляции, диаметр волокон, свойства газа - наполнителя и теплопроводность материала волокон.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям теплотехнических характеристик быстросъемной теплоизоляции и теплоизоляционных волокнистых материалов. С целью получения зависимости изменения теплотехнических характеристик от воздействия эксплуатационных факторов на образцы быстросъемной теплоизоляции и волокнистые материалы разработана комплексная методика испытаний, включающая в себя лабораторные и эксплуатационные испытания. При проведении испытаний определись следующие характеристики: 1)для образцов теплоизоляционных материалов - плотность, упругость, сжимаемость, диаметр волокон, теплопроводность; 2) для образцов быстросъемной теплоизоляции - тепловой поток с поверхности, температура поверхности, коэффициент теплопроводности, геометрические размеры. В данной главе описываются используемые методы определения теплотехнических характеристик и методика обработки полученных результатов исследований.

В данной главе приведены экспериментальные результаты определения теплотехнических характеристик: 1) образцов быстро-съемной мягкой теплоизоляции плоской и цилиндрической формы на стендах одностороннего нагрева; 2) образцов теплоизоляционного материала из базальтовых и стеклянных волокон на плоском стенде одностороннего нагрева, а также на измерителе теплопроводности ИТП-МГ-100.

Впервые получены экспериментальные данные изменения теплотехнических характеристик быстросъемной мягкой теплоизоляции в условиях эксплуатации (г = 135-180 ± 5 °С; вибрация с частотой от 0 до 100 Гц и амплитудой от 0,02 до 0,01 мм) на АЭС с ВВЭР (таблица 2).

Табл и ца2 - Результаты эксплуатационных испытаний образцов быстросъемной мягкой теплоизоляции_

№ обр. 'а/С г °С Вт/м2 Лж, Вт/(м К)

Исходные данные

1 180 35 107,5 57 0,031

2 180 34 107 58 0,032

69 сут

1 180 35 107,5 57 0,031

2 180 34 107 58 0,032

127 сут

1 180 35 107,5 57 0,031

2 180 34 107 58 0,032

168 сут

1 135 26 80,2 45 0,033

2 135 26 80,2 44 0,032

386 сут

I 180 35 107,5 59 0,032

2 180 35,5 107,75 59 0,032

Проведены испытания по оценке влияния одновременного воздействия среды (раствора борной кислоты) и температуры (до 50 °С) на основные технические характеристики теплоизоляционных материалов из базальтовых волокон, результаты которых позволили сделать следующие выводы:

- по истечении 15 сут: у образцов, высушенных в растворе, увеличилась плотность на 44 %, сжимаемость уменьшилась на 36,6 %, изменение упругости лежит в пределах погрешности, теплопроводность увеличилась на 4,7 %; у образцов, отмытых от раствора и высушенных, плотность лежит в пределах погрешности, сжимаемость уменьшилась на 19%, изменение упругости лежит в пределах погрешности, диаметр волокон увеличился на 12,5 % значение теплопроводности не изменилось;

- по истечении 30 сут: у образцов, высушенных в растворе, плотность увеличилась на 57,8 %, сжимаемость уменьшилась на 48,5 %, изменение упругости лежит в пределах погрешности, теплопроводность увеличилась на 7 %;; у образцов, отмытых от раствора и высушенных, плотность лежит в пределах погрешности, сжимаемость уменьшилась на 17,2 %, изменение упругости лежит в пределах погрешности, диаметр волокон увеличился на 12,5%, значение теплопроводности осталось неизменным.

Впервые проведены экспериментальные исследования по определению фактического состояния теплоизоляционных материалов после эксплуатации (t = 150 - 260 ± 5 °С; радиационное излучение с интегральной дозой не более 0,2 МГр) в течение двадцати лет на АЭС (таблица 3), по результатам которых можно сделать вывод, что: плотность материала уменьшилась на -26%; сжимаемость увеличилась; изменение диаметра волокон лежит в пределах погрешности; теплопроводность уменьшилась на ~ 20%.

Таблица 3 - Результаты испытаний по определению фактического состояния теплоизоляционного материала после эксплуатации в течение двадцати лет на АЭС _

Характеристика Исходное значение Через 20 лет

Плотность, кг/мЗ 125 от 72 до 112

Сжимаемость, % 12 от 15,4 до 40

Упругость, % Нет данных от 88 до 100

Ср. диаметр волокон, мкм 12 от 10,3 до 11,6

Теплопроводность при 25 °С, Вт/(м К) 0,049 от 0,035 до 0,039

Проведены исследования влияния радиационного излучения на теплотехнические характеристики теплоизоляционного материала из

базальтовых волокон, результаты которых (таблица 4) позволяют заключить, что теплотехнические характеристики образцов показывают практическое постоянство значений до дозы 0,45 МГр.

Таблица 4 - Теплотехнические характеристики облученного теплоизоляционного материала из базальтовых волокон _

Доза облучения, МГр Я, при температуре 22 ± 5 °С и плотности 100± 5 кг/м3, Вт/(м °С) Р' кг/м3 d, мкм Упругость % Сжимаемость, %

Не облученный 0,034 85 3,0 96,4 27,42

0,03 0,034 86 3,0 96 27

0,! 0,035 86 3,1 96,2 27,2

0,45 0,035 86 3,1 96 27,2

Четвертая глава посвящена оптимизации характеристик теплоизоляционного слоя и обоснованию выбора конструкции быстросъемной мягкой теплоизоляции на основании полученных результатов расчетных и экспериментальных исследований в диссертационной работе.

Основным показателем, определяющим теплотехнические свойства быстросъемной изоляции многоразового использования, является теплопроводность теплоизоляционного слоя, которая зависит от температуры изолируемой поверхности и окружающей среды, плотности материала, диаметра волокна. Очевидно, что при заданных исходных условиях - температурном режиме эксплуатации и нормативной плотности теплового потока - необходимо выбрать такое сочетание всех остальных факторов, при которых теплопроводность была бы минимальной. Результаты оптимизации, выполненной численным способом с помощью разработанной методики расчета коэффициента теплопроводности для волокнистых материалов, расположенных в помещениях при температуре изолируемой поверхности от 100 до 350 °С и диаметрах волокон от 1,5 до 15 мкм, приведены в данной главе.

На основании полученных экспериментальных данных и накопленного опыта других исследователей, о влиянии эксплутационных факторов (высокой температуры, радиационного излучения, вибрации, совместного воздействия раствора борной

кислоты и температуры в течение 30 сут) на образцы теплоизоляционного материала из базальтовых волокон и быстросъемной теплоизоляции из них проведено обоснование выбора конструкции быстросъемной мягкой теплоизоляции.

На основе полученных результатов при проведении моделирования быстросъемной теплоизоляции, оптимизации характеристик теплоизоляционного слоя, обоснования выбора конструкции были разработаны, изготовлены и установлены на АЭС образцы БМТИ для участков трубопровода 0 108мм и для питательного насоса ПТ 3750-75 (рисунок 6).

а) б)

Рисунок 6 - Ьыстросъемная мягкая теплоизоляция многоразового использования для участков трубопроводов АЭС а) и для насоса питательного ПТ 3750-75 б)

В заключении диссертации сформулированы основные результаты проведенных исследований, а также показана практическая полезность проделанной работы.

Основные результаты работы:

1. На основе существующих моделей теплопередачи в теплоизоляционных материалах и конструкциях, разработана методика расчета теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной мягкой теплоизоляции. Адекватность методики подтверждена сравнением результатов расчетов с полученными экспериментальными данными и опубликованными в литературе.

2. Проведены расчетные исследования изменения теплопроводности, по разработанной методике, для теплоизоляционных материалов из базальтовых волокон плотностью от 50 до 400 кг/м3, средним диаметром волокон от 1 до 18 мкм работающих при температуре от 100 до 450 °С, и для быстросъемной мягкой теплоизоляции с двух-, трех-, четырех-слойным исполнением клапана из стеклянных, базальтовых, полиарамидных тканей и материала термостойкого облицовочного «Атом». Полученные результаты могут использоваться при моделировании теплоизоляционных конструкций.

3. Разработана комплексная методика экспериментального определения теплоизоляционных свойств быстросъемной мягкой теплоизоляции многоразового использования в условиях лаборатории и эксплуатации.

4. Впервые в отечественной практике получены экспериментальные данные теплофизических характеристик образцов БМТИ цилиндрической формы, работающих в условиях эксплуатации (7 = 135-180±5 °С; вибрация с частотой от 0 до 100 Гц и амплитудой от 0,02 до 0,01 мм) в течение 386 сут (Л= 0,031-0,032+0,0035 Вт/(м °С); Гпомрч=26-36±5°С).

5. Впервые изъяты и обследованы образцы теплоизоляционного материала, проработавшие в условиях эксплуатации в течение двадцати лет (/ = 150 - 260 ± 5 °С; радиационное излучение с интегральной дозой не более 0,2 МГр). Проведенные испытания показали, что: плотность материала уменьшилась на ~26%; сжимаемость увеличилась; изменение диаметра волокон лежит в пределах погрешности; теплопроводность уменьшилась на ~20%.

6. Проведены испытания по оценке влияния одновременного воздействия среды (раствора борной кислоты) и температуры (до 50°С) на основные технические характеристики теплоизоляционных материалов из базальтовых волокон, которые показали, что у образцов прошедших испытания, отмытых от раствора и высушенных, основные значения технических характеристик значительно не изменяются, а у образцов прошедших испытания, и высушенных в растворе наблюдаются изменения технических характеристик.

7. Результаты исследования влияния радиационного излучения на теплотехнические характеристики теплоизоляционного материала из

базальтовых волокон показали что, при воздействии радиационного излучения до 0,43 МГр значения плотности, сжимаемости, упругости, диаметра волокон и коэффициента теплопроводности практически постоянны.

8. На основе результатов расчетных исследований проведена оптимизация характеристик теплоизоляционного слоя быстросъемной теплоизоляции. На базе полученных результатов экспериментальных и расчетных исследований разработана быстросъемная теплоизоляция многоразового использования для питательного насоса и участков трубопровода АЭС с реактором ВВЭР.

Осуществлено изготовление и установка разработанных образцов быстросъемной теплоизоляции многоразового использования на Нововоронежской АЭС.

Опубликованные работы по теме диссертации

1. Скобелкина Т.Н., Большаков В.И., Харитонов B.C., Юрченко В.Г. Коэффициент теплопроводности быстросъемной теплоизо-ляции.//Атомная энергия т. 99 вып.З, сентябрь 2005. - с. 236 - 238.

2. Скобелкина Т.Н., Большаков В.И., Харитонов B.C., Юрченко В.Г. Оптимизация характеристик теплоизоляционного слоя быстросъемной изоляции многоразового использования для АЭС с ВВЭР.//Атомная энергия т.101, Вып.З, сентябрь 2006. - с.203 - 208.

3. Скобелкина Т.Н., Пышнова В.В., Юрченко В.Г., и др. Оценка влияния раствора борной кислоты и температуры на теплоизоляционный материал из базальтовых волокон.//Атомная энергия т.101, Вып.6, 2006.- с. 455 - 460.

4. Скобелкина Т.Н. Тепловая изоляция нового поколения.// Естественные и технические науки №3(12) 2004. - с. 185-186.

5. Скобелкина Т.Н., Большаков В.И., Кудрова Л.Г., Понаморев В.А. Инфракрасный метод контроля за состоянием волокон в быстросъемной многоразовой теплоизоляции для АЭС. Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2004, т.8 - с. 199-200.

6. Скобелкина Т.Н., Большаков В.И., Пышнова В.В., Харитонов B.C., Юрченко В.Г. Оценка эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов, применяемых в быстросъемных теплоизоляционных изделиях. Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2005, Москва, т.8 - с. 120.

7. Скобелкина Т.Н., Большаков В.И., Харитонов B.C., Юрченко В.Г. Экспериментальные исследования свойств волокнистых

теплоизоляционных материалов с целью их применения в быстросъемных теплоизоляционных изделиях. Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2004, Москва, т.8, - с.201.

8. Скобелкина Т.Н., Большаков В.И., Харитонов B.C., Юрченко В.Г. Стендовые испытания быстросъемной мягкой теплоизоляции.// Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2006, Москва, т.8 -с. 148-149.

9. Скобелкина Т.Н., Большаков В.И., Харитонов B.C., Юрченко В.Г. Моделирование и измерение теплофизических характеристик быстросъемной теплоизоляции.//Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2007, Москва, т.8 - с.63.

10. Блочная съемная тепловая изоляция оборудования и трубопроводов атомных станций. Методики определения температуры поверхности и плотности теплового потока. (РД 09.044 - 2006 ) М., 2006 (Филиал ФГУП «ИСК «Росатомстрой» -НИКИМТ) -18 с.

11. Скобелкина Т.Н., Юрченко В.Г., Васильев Д.Б. О результатах обследования состояния теплоизоляции в «горячих» помещениях АЭС с реактором РБМК.// Пятая международная научно-техническая конференция. Безопасность эффективность и экономика атомной энергетики. Пленарные и секционные доклады. - М.: концерн «Росэнергоатом», 2006. - с.247 - 250.

Отпечатано в ОАО «ВНИИАЭС» 100 экз. Заказ 23.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Обзор выпускаемых и применяемых на АЭС с реактором ВВЭР теплоизоляционных конструкций.

1.2 Аналитический обзор существующих расчетных методов определения теплофизических характеристик тепловой изоляции (эффективного коэффициента теплопроводности).

1.3 Анализ состояния вопроса по оценке влияния эксплуатационных факторов на волокнистые теплоизоляционные материалы.

1.4 Выводы по главе. Формулировка задач исследований.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И МОДЕЛИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В БЫСТРОСЪЕМНОЙ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ.

2.1 Разработка методики расчета теплопроводности в теплоизоляционном слое быстросъемной теплоизоляции.

2.1.1-Лучистая составляющая коэффициента теплопроводности.

2.1.2 Газовая составляющая коэффициента теплопроводности.

2.1.3 Контактная составляющая коэффициента теплопроводности

2.1.4 Оценка влияния конвекции в волокнистой теплоизоляции на ее коэффициент теплопроводности.

2.2 Модель теплопередачи в конструкции быстросъемной тепловой изоляции.

2.3 Результаты моделирования теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов и конструкций.

2.3.1 Результаты моделирования характеристик теплоизоляционного слоя быстросъемной тепловой изоляции.

2.3.2 Результаты моделирования теплопередачи в быстросъемной тепловой изоляции.

2.4 Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЫСТРОСЪЕМНОЙ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ.

3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

3.2 Описание экспериментальных методов.

3.2.1 Определение физико-механических свойств теплоизоляционных материалов.

3.2.2 Определение микроморфологии волокон.

3.2.3 Определение коэффициента теплопроводности.

3.2.4 Определение теплофизических характеристик на плоском стенде одностороннего нагрева.

3.2.5 Определение теплофизических характеристик на стенде одностороннего нагрева для образцов цилиндрической формы.

3.3 Исследование теплофизических характеристик быстросъемной теплоизоляции в лабораторных условиях.

3.4 Исследование теплофизические характеристики БСТИ в условиях эксплуатации.

3.5 Исследование теплотехнических свойств волокнистых теплоизоляционных материалов в лабораторных условиях.

3.6 Исследование изменения свойств волокнистых теплоизоляционных материалов прошедших эксплуатацию на АЭС в течение двадцати лет.

3.7 Исследование влияния одновременного воздействия борной кислоты и температуры на технические свойства теплоизоляционного материала из базальтовых волокон.

3.8 Исследование влияния воздействия радиационного излучения на теплотехнические свойства теплоизоляционного материла из базальтовых волокон.

3.9 Обработка результатов испытаний.

ЗЛО Результаты испытаний.

3.10.1 Результаты испытаний быстросъемной тепловой изоляции.

3.10.2 Результаты испытаний теплоизоляционных материалов.

3.10.3 Результаты испытаний теплоизоляционных материалов после воздействия раствора борной кислоты и температуры.

3.10.4 Результаты исследования влияния радиационного излучения на теплотехнические характеристики теплоизоляционного материала.

3.11 Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО СЛОЯ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОНСТРУКЦИИ БЫСТРОСЪЕМНОЙ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ.

4.1 Оптимизация характеристик теплоизоляционного слоя.

4.2 Обоснование выбора конструкции БМТИ для эксплуатации на оборудовании и трубопроводах АЭС.

Объектом исследования являются волокнистые теплоизоляционные материалы и быстросъемная тепловая изоляция из них для трубопроводов и оборудования АЭС с реактором ВВЭР.

Актуальность работы. Тепловая изоляция является неотъемлемой частью оборудования и трубопроводов АЭС. Срок службы тепловой изоляции зависит от места ее применения на АЭС и от воздействия эксплуатационных факторов, таких как ионизирующее излучение, высокая температура, вибрация, воздействие паровоздушной среды. Как показывает статистика, при выполнении регламентных работ тепловая изоляция каждого энергоблока АЭС ежегодно заменяется на 20-25%. Для использованной изоляции, особенно той, которая находилась в необслуживаемых (или периодически обслуживаемых) помещениях, необходимы наличие и подготовка «мест захоронения», что требует дополнительных ежегодных затрат. Поэтому, с целью сокращения нарастающего объема слаборадиоактивных теплоизоляционных отходов, разрабатывается быстросъемная тепловая изоляция многоразового использования (далее быстросъемная теплоизоляция, БСТИ), дополнительным преимуществом которой является возможность оперативного освобождения контролируемых участков оборудования и трубопроводов, а также сокращение времени пребывания персонала в зоне контролируемого доступа, особенно в зоне гермопомещений АЭС с ВВЭР-1000.

Таким образом, конструирование и разработка быстросъемной тепловой изоляции для АЭС, а также исследование ее теплофизических и эксплуатационных свойств является сегодня актуальной задачей.

Разработка новых конструкций тепловой изоляции требует создание научно-обоснованной методики расчета, учитывающей реальную структуру теплоизоляционного материала. Поэтому для разработки образцов теплоизоляции и прогнозирования их эксплуатационных характеристик необходимо развитие методов моделирования теплофизических процессов, протекающих в теплоизоляционных материалах и конструкциях.

Цель работы - разработка методики расчета теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной тепловой изоляции из них для решения задач, связанных с обоснованием выбора конструкции и прогнозирования теплофизических характеристик БСТИ для оборудования и трубопроводов АЭС с реактором ВВЭР.

Задачи:

1. изучить и провести анализ существующие физико-математические модели сложного теплообмена теплоизоляционных материалов и конструкций для определения эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной теплоизоляции, эксплуатируемой на АЭС с реактором ВВЭР;

2. разработать методику расчета теплопроводности БСТИ и волокнистых теплоизоляционных материалов, позволяющую оценить изменение теплофизических характеристик в зависимости от структуры теплоизоляционного материала и эксплуатационных факторов АЭС.

3. провести расчет коэффициента теплопроводности разрабатываемой быстросъемной мягкой теплоизоляции;

4. поставить и провести экспериментальные исследования по определению теплотехнических характеристик образцов быстросъемной теплоизоляции и волокнистых теплоизоляционных материалов с учетом условий их эксплуатации на АЭС;

5. провести оптимизацию характеристик теплоизоляционного слоя и обоснование выбора конструкции быстросъемной теплоизоляции для трубопроводов и оборудования АЭС с реактором ВВЭР.

На защиту выносится:

1. методика расчета теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной теплоизоляции;

2. результаты расчетных и экспериментальных исследований по определению коэффициента теплопроводности быстросъемной теплоизоляции и волокнистых материалов при изменении таких характеристик материала, как плотность, средний диаметр волокон и температура эксплуатации;

3. результаты экспериментальных исследований по оценке влияния эксплуатационных факторов АЭС на технические характеристики волокнистых теплоизоляционных материалов и быстросъемной теплоизоляции.

Научная новизна:

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. разработана методика расчета теплопроводности волокнистых материалов, основанная на их реальной структуре, с учетом взаимодействия различных процессов переноса тепла, и быстросъемной теплоизоляции;

2. впервые получены экспериментальные данные изменения основных технических характеристик волокнистых теплоизоляционных материалов, широко используемых в атомной энергетике, после эксплуатации в условиях АЭС в течение двадцати лет;

3. впервые в отечественной практике на основе результатов расчетных и экспериментальных исследований проведена оптимизация характеристик теплоизоляционного слоя быстросъемной теплоизоляции и разработана быстросъемная мягкая теплоизоляция многоразового использования для питательного насоса и участков трубопровода АЭС с реактором ВВЭР.

Практическая значимость работы:

1. разработана и предложена методика расчета теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов, позволяющая оптимизировать характеристики теплоизоляционного слоя быстросъемной теплоизоляции для оборудования и трубопроводов АЭС, а также прогнозировать поведение коэффициента теплопроводности при изменении таких характеристик материала как плотность, средний диаметр волокон и температуры эксплуатации. Методика может применяться как при конструировании теплоизоляционных конструкций, так и при прогнозировании надежности волокнистых теплоизоляционных материалов;

2. разработана комплексная методика экспериментального определения теплоизоляционных свойств быстросъемной тепловой изоляции многоразового использования в условиях лаборатории и эксплуатации. По разработанной методике проведены исследования образцов быстросъемной теплоизоляции и волокнистых теплоизоляционных материалов, используемых на АЭС Российской Федерации. Получены экспериментальные данные для вновь разработанных конструкций быстросъемной теплоизоляции, широкое использование которых предполагается на АЭС.

Реализация результатов:

1. Акт внедрения Департамента по техническому обслуживанию и ремонту АЭС концерна «Росэнергоатом».

2. Результаты работы были использованы в проектной практике ФГУП «НИКИМТ» при конструировании БСТИ для участков трубопровода, насоса ПТ 3750-75 и пояса ТЭНов. Разработанные конструкции быстросъемной теплоизоляции успешно эксплуатируются на АЭС с реактором ВВЭР -1000 (Нововоронежской и Калининской АЭС).

Результаты работы обсуждались на:

• научной сессии МИФИ-2004 (г. Москва, 2004г);

• научной сессии МИФИ-2005(г. Москва, 2005г);

• научной сессии МИФИ-2006(г. Москва, 2006г);

• научной сессии МИФИ-2007(г. Москва, 2007г);

• совместном заседании секции № 4 научно-технического совета № 1 Росатома и научно-технического совета концерна «Росэнергоатом» (г. Москва, 2005г);

• пятой международной научно-технической конференции «Безопасность эффективность и экономика атомной энергетики» (г. Москва, 2006г).

Публикации.

По результатам работы имеется 11 публикаций, в том числе:

• четыре статьи [87, 89, 92, 93];

• пять тезисов доклада на научных конференциях [84,85,86, 88, 90] и один доклад [91];

• руководящий документ «Блочная съемная тепловая изоляция оборудования и трубопроводов атомных станций. Методики определения температуры поверхности и плотности теплового потока» [23].

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 123 наименования, и 3 приложения. Общий объем диссертации - 127 страниц, включая 33 рисунка и 13 таблиц.

1. На основе существующих моделей теплопередачи в

теплоизоляционных материалах и конструкциях, разработана методика

расчета теплопроводности волокнистых материалов и быстросъемной

мягкой теплоизоляции. Адекватность методики подтверждена сравнением

результатов расчетов с полученными экспериментальными данными и

опубликованными в литературе. 2. Нроведены расчетные исследования теплопроводности

теплоизоляционных материалов из базальтовых волокон плотностью от 50 до

400 кг/м^ средним диаметром волокон от 1 до 18 мкм, работающих при

температуре от 100 до 450 V, а также быстросъемной мягкой теплоизоляции с двух-, трех-, четырех-слойным исполнением клапана из стеклянных,

базальтовых, полиарамидных тканей и материала термостойкого

облицовочного «Атом». Полученные результаты могут использоваться при

создании теплоизоляционных конструкций. 3. Разработана комплексная методика экспериментального определения

теплоизоляционных свойств быстросъемной мягкой теплоизоляции

многоразового использования в условиях лаборатории и эксплуатации. 4. Впервые в отечественной практике получены экспериментальные

данные теплофизических характеристик образцов БМТИ цилиндрической

формы, работающих в условиях эксплуатации (t = 135-180±5 ^С; вибрация с

частотой от О до 100 Гц и амплитудой от 0,02 до 0,01 мм) в течение 386 сут

{Л= 0,031-0,032±0,0035 Вт/(м

5. Впервые изъяты и обследованы образцы теплоизоляционного

материала, проработавшие в условиях эксплуатации в течение двадцати лет

{t=\50- 260 ± 5 V; радиационное излучение с интегральной дозой не более 0,2

МГр). Проведенные испытания показали, что: плотность материала

уменьшилась на *'26%; сжимаемость увеличилась; изменение диаметра

волокон лежит в пределах погрешности; теплопроводность уменьшилась на

6. Проведены испытания по оценке влияния одновременного

на основные технические характеристики теплоизоляционных материалов из

базальтовых волокон, которые показали, что у образцов, прошедших

испытания, отмытых от раствора и высушенных, основные значения

технических характеристик значительно не изменяются, а у образцов,

прошедших испытания, и высушенных в растворе, наблюдаются изменения

технических характеристик.7. Результаты исследования влияния радиационного излучения на

теплотехнические характеристики теплоизоляционного материала из

базальтовых волокон показали, что при воздействие радиационного

излучения до 0,43 МГр практически не оказывают влияние на плотность,

сжимаемость, упругость, диаметр волокон и коэффициент теплопроводности. 8. На основе результатов расчетных исследований в работе проведена

оптимизация характеристик теплоизоляционного слоя быстросъемной

теплоизоляции. На базе полученных результатов экспериментальных и

расчетных исследований разработана быстросъемная тепловой изоляция

многоразового использования для питательного насоса и участков

трубопровода АЭС с реактором ВВЭР.

Осуществлены изготовление и установка разработанных образцов

быстросъемной тепловой изоляции на Нововоронежской АЭС.

1. Аксенов В. М., Большаков В. И., Кокорев Л. С, Харламов А. Г. Некоторые вопросы теплофизической надежности высокотемпературных теплоизоляторов.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Проектирование и строительство. Вып.3(5), 1979. с. 36 41.

2. Алтунин А,В., Егоров В.В,, Корегин Ю, А,, Осминин В. С, Харламов А. Г. Исследование изменений структуры волокнистых материалов на основе SiO2 в результате термического старения,// Вопросы атомной науки и техники. Сер, Атомно-водородная энергетика и технология, Вып.1 (17), 1984. с. 80-82.

3. Антонова Е. Н., Корегин Ю. А,, Осминин В. С, Харламов А.Г. Влияние микроструктуры волокнистых материалов на их физико-механические характеристики,// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомноводородная энергетика и технология. Вып.З, 1985. с. 25 26.

4. Асланова М, С, Волокно, нити и ткани из стекла. М.: Химия, 1945. 92 с.

5. Асланова М. С, Стеклянные волокна, М.: Химия, 1979. 255 с.

6. Асланова М, Химическая обработка поверхности стеклянного волокна. -М.: Химия, 1966.-101 с. 90

7. Белостоцкая В. Я., Комаровская Н. В., Костылева И. А. Экспериментальные исследования тенлофизических свойств супертонкого базальтового волокна.// Инженерно-физический журнал, т.ЗО, Ш 4, 1976. с. 680-684.

8. Бернштейн Р. Исследование процессов горения натурального топлива. М.: Госэнергоиздат, 1

10. Богомолов В. 3., Труды АФИ, №3, Сельхозгиз, 1

12. Бобров Ю. Л. Исследование и прогнозирование эксплутационных свойств минераловатной тепловой изоляции. М., 1988. 52 с.

13. Бобров Ю. Л., Горяйнов К. Э. Влияние химического состава и диаметра волокон на долговечность минеральной ваты.// Строительные материалы №9, 1974.-с. 31-32.

14. Большаков В. И., Кокорев Л. С, Харламов А. Г. и др. Пекоторые вопросы теплофизической надежности высокотемпратурных теплоизоляторов.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Проектирование и строительство. Вып.3(5), 1979.-С.36-41.

15. Большаков В. И., Кокорев Л. Теплообмен излучением в дисперсных волокнистых средах.// Вопросы теплофизики ядерных реакторов. Вып.9, 1980.-С.З-12. П.Большаков В. И., Кокорев Л. С, Харитонов В. В., Расчет теплопроводности конвекцией и излучением в волокнистой теплоизоляции.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.2(3), 1977.-е. 141 143. 91

16. Большаков В. И., Кокорев Л. С Кудрова Л. Г., Миренков А. Ф., Смирнов А. А., Фионов А. А. Влияние технологии изготовления на теплопроводность высокотемпературной стальфолевой теплоизоляции для ВТГР.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Проектирование и строительство. Вып.1, 1988.-с. 4 3 5 1

17. Большаков В. И., Кокорев Л.С, Плаксеев А. А., Сысоев Ю. М., Харитонов В. В. Естественная конвекция в волокнистой теплоизоляции.// Теплофизика высоких температур. 2, том 18, 1980. с.341 346.

18. Большаков В. И., Кудрова Л. Г., Пономарев В. А., Харитонов В. Расчет теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов. В Сб. 3-я Рос. Нац. Конф. по теплообмену, М., 2002, с.28 -30.

19. Большаков В. И., Кудрова Л. Г., Пономарев В. А., Харитонов В. Теплопроводность газа в дисперсных средах. Ч.

20. Теплопроводность газа в газонаполненных теплоизоляторах. В Сб. науч. сессии МИФИ, М., 2002, т.8, 79 82.

21. Блочная съемная тепловая изоляция оборудования и трубопроводов атомных станций. Методики определения температуры поверхности и плотности теплового потока. (РД 09.044 2006) М., 2006 (Филиал ФГУП «ИСК «Росатомстрой» ПИКИМТ) -18 с.

22. Волков Т. Г. Создание и исследование свойств волокнистого теплоизоляционного материала на основе отходов ткацких производств. Дис. ...к-та тех. наук.05.23.05/ Пензенская государственная архитектурно- строительная академия. Пенза, 2002. 190с.

23. Воронков СТ., Исэров Д.З., Тепловая изоляция энергетических установок. М.: Высшая школа, 1982. 215 с.

24. Гадзаев Н. Изолировщик. М.: Стройиздат, 1985. 32 с. 92

25. Гаршев А. В., Конотько А. В., Пулькин М. Н. и др. Окислительная коррозия базальтового волокна.// Коррозия: материалы, защита. 7 2005. с. 33-39.

26. Граменский Е.Н., Земцов Е.Н., Батанова A.M., Котельникова А.Р., и др. Волокнистые материалы на основе приодных базальтовых стекол: роль нанои микронеоднородностей.// Промышленная тепловая изоляция. Применение и производство: Сб.трудов научно-технической конференции 2004. М.: ОАО Инжиниринговая компания по теплотехническому строительству «Теплопроект», 2004. с 120-123.

27. Горчаков Г. И. Специальные строительные материалы для теплоэнергетического строительства. М.: Издательство литературы по производству, 1972. 371с.

28. Гнип И. Я. Кершулис В. И., Веялис А. Теплофизические свойства эковаты.// Строительные материалы, 11, 2000. с. 25-27 32. ГОСТ 21880-76 в заменен на ГОСТ 21880-

29. Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные. Технические условия. М.: Издательство стандартов. 16 с. 33. ГОСТ 17177-96 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний. Введ. 17.11.1994 М.: Изд-во стандартов. 28с. 34. ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. М.: Изд-во стандартов. 8с.

30. Гурьев В. В., Жолудов В. С, Петров-Денисов В. Г. Тепловая изоляция в промышленности. Теория и расчет. М.: Стройиздат, 2003.-415 с.

31. Гурьянов П. Оценка и обеспечения тепловой надежности наружных стен эксплуатируемых зданий: Дис. ...к-та тех. наук: 05.23.02/ 93

32. Деденко Л. Г., Керженцев В. В. Математическая обработка и оформление результатов эксперимента. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1977. 112 с.

33. Джигирис Д. Д., Махова М. Ф., Сергеев В. В. Базальтоволокнистые материалы.//Обзорная информация. Серия 6. промышленность полимерных, мягких кровельных и теплоизоляционных строительных материалов, выпуск 3 М.:ВНИИЭСМ, 1989. 70 с.

34. Дульнев Г. Н., Заричняк Ю.Н. Теплопроводность смесей и композитных материалов. Л.: Энергия, 1974. 264 с.

36. Дмитриев В. В., Калязин Н. И., Корегин Ю. А., Осминин В. С, Харламов А. Г., Галкин В. М. Активация теплоизолирующих материалов на основе высококремнеземного волокона под действием реакторного излучения.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.1 (17), 1984. с. 79 80.

37. Егоров В. В., Корегин Ю. А., Филиппов Е. М., Ширай А. П. Нылевыделение из волокнистых материалов.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.1, 1988. с. 81-82.

38. Егоров В.В., Санитаров В. А., Филиппов Е. М., Корегин Ю. А., Харламов А. Г. Коррозионная стойкость высококремнеземистой волокнистой теплоизоляции.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомноводородная энергетика и технология. Вып.3,1985. с. 41 42.

39. Егоров В. В., Корегин Ю. А., Осминин В. С, Харламов А. Г. Механические свойства волокнистых теплоизолирующих материалов на основе высококремнеземных волокон.// Вопросы атомной науки и техники. 94

40. Ивашура Е. М., Калязин Н, Н., Осминин В. С, Корегин Ю. А., Харламов А. Г. Исследование газовыделений из волокнистых теплоизолирующих материалов.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.1 (17), 1984. с. 72 73.

41. Изделия теплоизоляционные радиационностойкие для атомных станций. Общие технические требования. (ГОСТ Р 51882-2002) М.: Изд-во стандартов, 2002.-4 с.

42. Ипьинский В. М. Строительная теплофизика. М.: Высшая школа, 1974. -319с.

43. Калинин А. Н. Об определении коэффициента теплопроводности двухточечным тепловым зондированием поверхности образца.// Инженернофизический журнал, т.ЗО, 4, 1976. с.693 698.

44. Кауфман Б. Н. Теплопроводность строительных материалов. М.: Гостройиздат, 1955. 356 с.

45. Кирюхин трубопроводов И., Фадеев Е. А. Блочная съемная теплоизоляция и оборудования.// Промышленная тепловая изоляция. Применение и производство: Сб.трудов научно-технической конференции 2004. М.: ОАО Инжиниринговая компания по теплотехническому строительству «Теплопроект», 2004. с. 74 -76.

46. Комягин В. В., Макаров А. В., Селезнев А. В., и др. Виброиспытания блочной теплоизоляции оборудования и трубопроводов реакторной установки ВВЭР -1000.// Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР. Сб. трудов 3-ей научно-технической конференция, Подольск, 26-30 мая 2003г, т.2.-с. 114-123.

47. Корегин Ю. А., Харламов А.Г. Прогнозирование надежности конструкции тепловой изоляции.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.1, 1988. с. 20-23. 96

48. Комаровская Н. В. Экспериментальные исследования переноса тепла излучением в рыхловолокнистом теплоизоляторе различной оптической плотности. Инженерно-физический журнал, т.26, N3, 1972. с.529- 531.

49. Костылев В. М., Белостоцкая В. Я. Лучистый и молекулярный перенос тепла в теплоизоляционных материалах малых объемных плотностей.// Инженерно-физический журнал, т.21, Х» 2,1971. с.29О 294.

50. Костылев В. М. Перенос тепла в вакуумированных рыхловолокнистых материалах.// Теплофизика высоких температур, т. 4, 3, 1966. с. 351 354.

51. Кришер О. Паучные основы техники сушки. М.:ИЛ, 1961 539 с.

52. Кузнецов Г. Ф. Тепловая изоляция. М.: Стройиздат, 1985.-421 с.

53. Куприянов В. А. Метод вероятностной оценки теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов: Автореф. Дис. ...канд. тех. наук.-М., 1990.-24 с.

54. Латынцева Е. А. Теплоизоляционные изделия на основе минерального волокна и алюмосиликатной связке. Дис. ...к-та тех. наук: 05.23.05/ Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет. Новосибирск, 2003. 142с.

55. Лыков А. В. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1978. 479 с.

56. Ляликов А. С, К вопросу о теплопроводности зернистого материала, Автореферат, Томск, 1956, -Привед. по [113] с. 83.

57. Максимов Н. Г., Харламов А. Г. Методика и результаты исследования вибрационных характеристик тепловой изоляции ВТГР.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.1 (17), 1984.-с. 6 8 97

58. Некрасов А. А., ЖТФ, в. 2, 1

60. Никитина Е. А. Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов атомных станций.// Промышленная тепловая изоляция. Применение и производство: Сб.трудов научно-технической конференции 2004. М.: ОАО Инжиниринговая компания по теплотехническому строительству «Теплопроект», 2004. с. 54 -59.

61. Нормы проектирования тепловой изоляции оборудования и трубопроводов атомных станций.(РДЭО 0586-2004) М., 2005 (Минатом России).

62. Петров Денисов В. Г., Масленников Л. А. Процессы тепло и влагообмена в промышленной изоляции. М., Энергоатомиздат, 1983. -192 с.

63. Петров Денисов В. Г., Жолудов В. С, Гурьев В. В. Расчетный метод оценки теплозаш;итных свойств изоляции из минеральной ваты на основе силикатных волокнистых материалов.// Стекло и керамика, 9, 2000. с. 24 -26.

64. Пономарев В. Б. Теплоизоляционные материалы на основе базальтовых волокон. Технологии изготовления и технические характеристики.// Промышленная тепловая изоляция. Применение и производство: Сб.трудов научно-технической конференции 2004. М.: ОАО Инжиниринговая компания по теплотехническому строительству «Теплопроект», 2004. с.2131.

65. Пономарев-Степной Н. Н., Харламов А. Г., Корегин Ю. А., и др. О выборе теплоизоляционного материала для высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.2 (18), 1984. с. 76 79.

66. Посполита А. П. Разработка метода проектирования теплоизоляционных оболочек и технологии их изготовления: Автореф. Дис. ...канд. тех. наук 98

67. Ружанский Д., Рошаль 3. М. Легкомонтируемые мобильные теплоизоляционные оболочки.// Зарубежная техника, J 2 1, 1993. с. 29 3 1 V

68. Семенов И., Мерзляк А. Н., Семенов В.А. Теплопроводность некоторых теплоизоляционных и строительных материалов в зависимости от их влажности и температуры.// Производство, свойства и применение теплоизоляционных изделий и конструкций: Сб. трудов выпуск 46. М.: ВНИПИ Теплопроект, 1977. с.32-37.

69. Сентяков Б. Д., Тимофеев Л. В. Технология производства теплоизоляционных материалов на основе базальтового волокна. Ижевск, 2004.-231 с.

70. Скрябин А. Исследование теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций для строительства трубопроводных систем. М., 2004. 173 с.

71. Скобелкина Т. Н., Большаков В.И., Кудрова Л. Г., Понаморев В. А. Инфракрасный метод контроля за состоянием волокон в быстросъемной многоразовой теплоизоляции для АЭС. Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2004, т.8 с. 199-200.

72. Скобелкина Т. Н., Большаков В. И., Пышнова В. В., Харитонов В. С Юрченко В. Г. Оценка эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов, применяемых в быстросъемных теплоизоляционных изделиях. Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2005, Москва, т.8 с. 120.

73. Скобелкина Т. Н., Большаков В. И., Харитонов В. С Юрченко В. Г. Экспериментальные исследования свойств волокнистых теплоизоляционных материалов с целью их применения в быстросъемных теплоизоляционных изделиях. Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2004, Москва, т.8,-с.2О1. 99

74. Скобелкина Т. Н., Большаков В. И., Харитонов В. С Юрченко В. Г. Стендовые испытания быстросъемной мягкой теплоизоляции.// Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2006, Москва, т.8 с. 148-149.

75. Скобелкина Т. Н., Большаков В. И., Харитонов В. С, Юрченко В. Г. Оптимизация характеристик теплоизоляционного слоя быстросъемной изоляции многоразового использования для АЭС с ВВЭР.//Атомная энергия т. 101, Вып.З, сентябрь 2006. с.2ОЗ 208.

76. Скобелкина Т. Н., Большаков В. И., Харитонов В. С Юрченко В. Г. Моделирование и измерение теплофизических характеристик быстросъемной теплоизоляции.//Сборник научных трудов научной сессии МИФИ-2007, Москва, т.8-С.63.

77. Скобелкина Т. Н., Юрченко В. Г., Васильев Д. Б. О результатах обследования состояния теплоизоляции в «горячих» помещениях АЭС с реактором РБМК.// Пятая международная научно-техническая конференция. Безопасность эффективность и экономика атомной энергетики. Пленарные и секционные доклады. М.: концерн «Росэнергоатом», 2006. с.247 250.

78. Скобелкина Т. Н., Пышнова В. В., Юрченко В. Г., и др. Оценка влияния раствора борной кислоты и температуры на теплоизоляционный материал из базальтовых волокон.//Атомная энергия т. 101, Вьш.6, 2006.- с. 455 460.

79. Скобелкина Т. Н. Тепловая изоляция нового поколения.//Естественные и технические науки 3 (12) 2004. с. 185-186

80. Старостин Д. Ф. Отопление и вентиляция, №3, 1

82. Статистические методы в экспериментальной физике. Пер. с англ. Под ред. А. А. Тяпкина. М, Атомиздат, 1976. 335 с. 100

83. Сухарев М. Ф. Производство теплоизоляционных материалов и изделий. М.: Высшая школа, 1973. 303с.

84. Тенловая изоляция оборудования и трубопроводов реакторной установки атомных станций с реакторами тина ВВЭР. Общие требования (РД ЭО 05502005), 2005г.-26 с.

85. Терехова И. П., Калязин Н. Н., Ивашура Е. М.,и др. Хроматографический анализ газовыделений из материалов тепловой изоляции ВТГР.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вьш.З, 1985.-С.37-38.

86. Технические условия. Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные.(ГОСТ 21880-94). М.: Изд-во стандартов, 1957. 9 с.

87. Технические условия. Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные. (ГОСТ 9573-96). М.: Изд-во стандартов, 1997.-11 с.

88. Технические условия. Стекловолокно. Ткань конструкционного назначения. (ГОСТ 19170-2001) М.: Изд-во стандартов, 2002. с.11

89. Технические условия. Ткань техническая 56379. (ТУ 17-РСФСР62-10827-84), 1984.-11 с.

90. Технические условия. Материал термостойкий облицовочный «Атом» (ТУ 17-21-91-76), 1976.-С.8

91. Ткань синтетическая из полиарамидных волокон термостойкая. образец 5395-83/артикул Арт.77БА-042-1220А (ТУ 8370-042-41114558-98), 1998. 8 с.

92. Федоров К. Н., Аксенов В. М., Миренков А. Ф., и др. Стенд для испытания фрагментов натурной конструкции тепловой изоляции ВТГР.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.1 (11), 1982. с. 21 26. 101

93. Харламов А. Г., Корегин Ю. А., Зверева М. Н., Охинченко В. А., Волков В. И., Крыськов В. И. Сравнение каолинового и кремнеземного волокна применительно к условиям эксплуатации ВТГР.// Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомно-водородная энергетика и технология. Вып.1, 1988. с. 79-80.

94. Чиркин B.C. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: «Атомиздат», 1968.-484 с.

95. Чудновский А. Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Государственное литературы, 1962.-458 с. из-во Физико Математической

96. Школьников Я. А. Стеклянное штапельное волокно. М.: Химия, 1969. -269 с.

97. Юркевич А. А. Метод прогнозирования теплоизоляционных свойств строительных материалов и изделий. Дис. ...к-та тех. наук: 01.02.05 Механика жидкости, газа и плазмы/ ИжГТУ. Ижевск, 1999. 125с.

98. Юрченко В. Г. Тепловая изоляция// Труды НИКИМТ. М.: ИздАТ, т.4, 2003.-С.81-89.

99. Ядерные энергетические установки. Под редакцией Н. А. Доллежаля 102

101. Eucken A., Forschung auf dem Gebiete des Ingenieurwesene, 11, 1

103. Ribaud M., Challur et industrie, 1937, .№2001, Vol. 18. привед. no [113] C.82.

104. Russel H. W., J. Amer. Ceram. Soc; 1935, Vol.18, p. 1-5. привед. no [113 c 41, 81-82.] 122. Dr. rer. nat. Jurgen Royar Stutzkonstruktiosfreie Warmedammung./ Isolir Technick.}|oi,i993.-s.8-20.

105. Rudolf Doring, Manfred Kan, Herbert Zeltner. Warmetechnische Isolierung.// Veb Fachbuchverlag Leipzig. 1989 284 s. 103