автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Повышение эксплуатационной надежности регулирующих клапанов дискового типа для трубопроводов ТЭС и АЭС

На правах рукописи

005044072

Кузин Юрий Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ РЕГУЛИРУЮЩИХ КЛАПАНОВ ДИСКОВОГО ТИПА ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЭС И АЭС

05.14.14 Тепловые электрические станции, их энергетические системы

и агрегаты

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск-2012

005044072

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»

Официальные оппоненты:

Горбатых Валерий Павлович, доктор технических наук, профессор, Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», профессор кафедры атомных электрических станций;

- Веселова Ирина Николаевна, кандидат технических наук, ООО «Энерго-машКапитал», заместитель начальника отдела технической диагностики.

Ведущая организация:

ООО «Научно-сертификационный учебный центр материаловедения и ресурса компонентов ядерной техники»

Защита состоится «08» июня 2012 г. в 10:00 в 149 ауд. главного корпуса на заседании диссертационного совета Д 212.304.08, при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовской обл., ул. Просвещения, 132.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)».

Автореферат разослан « 5 »мая 2012 года.

Научный руководитель:

- доктор технических наук, профессор Кравец Сергей Борисович

Ученый секретарь диссертационного совета

Скубиенко Сергей Витальевич

Актуальность работы. Регулирующая арматура в общей номенклатуре энергетической арматуры занимает исключительно важно место, обеспечивая условия нормального функционирования технологических систем трубопроводов, стабильность их рабочих параметров.

Регулирующие клапаны дискового типа, далее — РКД, используются в качестве управляющих рабочих органов для регулирования технологических параметров пропускаемых жидкой, нарожидкостной или газовой (паровой) сред. РКД малого условного прохода (до Ду 250) изготавливались с 1991 года и хорошо себя зарекомендовали при эксплуатации. Однако для клапанов с большими условными проходами (ДуЗОО^ Ду700), наблюдались отдельные случаи возникновения отказов при их эксплуатации в составе технологических систем АЭС. Далее будем рассматривать РКД только этих типоразмеров.

На основании вышеизложенного, автору представляется очевидной актуальность работы, посвященной совершенствованию конструкции и повышению показателей эффективности и надежности РКД для ТЭС и АЭС, начиная с конструктивных решений и заканчивая решением вопросов о снятии их с эксплуатации. Исследования проводились в рамках комплексной госбюджетной научно-исследовательской работы № 1.3.99Ф «Разработка теории и методов повышения технологической прочности качества и надежности оборудования ТЭС и АЭС».

Целью научной работы является повышение надежности РКД путем совершенствования их конструкции, на основании проведенного исследования действующих при эксплуатации гидродинамических, сейсмических, вибрационных нагрузок.

Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:

- созданием трехмерных математических моделей, описывающих гидродинамические характеристики потоков рабочих сред в РКД;

- исследованием пульсаций среды, распределения полей давлений и скоростей потока в проточной части РКД;

- определением гидродинамических нагрузок на элементы РКД в стационарных и переходных режимах путем совместного гидродинамического и прочностного анализа;

- проведением всестороннего анализа напряженно-деформированного состояния (НДС) РКД с учетом как давления, так и дополнительных нагружающих факторов (нестационарное температурное поле, уточненные гидродинамические нагрузки, статическое и динамическое воздействия);

- разработкой рекомендаций по учету влияния технологических трубопроводов на динамическую прочность РКД, не имеющих собственных опор;

- разработкой рекомендаций по оптимизации конструкции РКД;

- созданием электронного банка данных по показателям надежности для РКД, находящихся в эксплуатации;

- подтверждение теоретических результатов экспериментальными и эксплуатационными данными.

з

Научная новизна работы:

- , впервые определены гидродинамические нагрузки на рабочие органы РКД

в стационарных и переходных режимах;

- получена новая зависимость величины вращающих моментов на золотнике РКД от относительной площади проходного сечения седла, которая используется при проектировании новых клапанов, обеспечивающая минимальное значение закрывающих гидродинамических моментов на золотнике;

- установлена степень влияния устанавливаемой в корпус РКД перфорированной корзины на показатели его надежности (наработка на отказ, вероятность безотказной работы), уровень вибрации и шума;

- предложена методика оценки сейсмостойкости РКД с вынесенным электроприводом, не имеющих собственных опор, учитывающая влияние технологических трубопроводов и позволяющая более корректно проводить расчет его сейсмостойкости.

Степень достоверности результатов исследований подтверждается:

- удовлетворительной сходимостью расчетных и экспериментальных данных (расхождение расчетных и экспериментальных данных по определению спектра частот и размаха виброускорения, определенных при испытании РКД с типоразмерами Ду300"Ду400 на действующем блоке Белоярской АЭС и на сертификационных испытаниях проведенных ГУЛ «НИЦ ВНИИАЭС», не превышало 3%: наработка на отказ, точность поддержания заданных параметров, быстродействие);.

- применением современных методов постановки, проведения и обработки результатов исследований;

- применением современных вычислительных программных комплексов (ANSYS-CFX, STAR-CD, Зенит-95), предназначенных для решения широкого спектра задач по статической и динамической прочности и гидрогазодинамике.

Практическая значимость работы:

- определены значения гидродинамических нагрузок на рабочие органы РКД в стационарных и переходных режимах, позволяющие уточнить их НДС, для корректного проведения оценки его прочности по действующим нормативно-техническим документам;

- оптимизированы конструкции РКД, что обеспечило снижение величины гидравлических потерь и позволило уменьшить турбулентные пульсации потока среды при их эксплуатации;

- для РКД с типоразмерами Ду300^Ду400 разработана перфорированная корзина, устанавливаемая в корпус РКД позволяющая уменьшить турбулентные пульсации и довести вибрационные характеристики до нормативных значений, а также повысить вероятность безотказной работы;

- разработана структура электронного банка данных по показателям надежности РКД с типоразмерами Ду50+Ду700, находящихся в эксплуатации, позволяющего определять основные показатели надежности (наработка на отказ, точность поддержания заданных параметров,

быстродействие) и принимать оперативные решения по обеспечению эффективности и безопасности клапанов на всех стадиях их жизненного цикла.

Реализация работы.

Теоретические и методические разработки, а также разработка электронного банка данных, нашли практическое применение в процессе проектирования РКД.

В период с 2008 по 2011 год внедрение указанных разработок на ОАО «Атоммашэкспорт» дало экономический эффект не менее 500 тыс. руб за счет повышения надежности РКД и снижения затрат на проектирование.

В период с 2010 по 2011 год материалы настоящей работы использовались на предприятиях ООО «ИЦ Эксперт» и ООО «Югпромсервис».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Энергетика"; на ежегодных научно-практических конференциях ВИ ЮРГТУ (НПИ); на международных конференциях "Математические методы в технике и технологии" ММТТ-22, 23, 24; на региональных конференциях "Состояние и перспективы строительства и безопасной эксплуатации Волгодонской АЭС".

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ и 1 работа в электронном журнале, в том числе 2 работы опубликовано в изданиях, включенных в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Объем работы и ее структура. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения и семи приложений. Объем диссертации составляет 153 страницы с 68 иллюстрациями. Список используемых источников включает 140 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой темы, сформулирована цель диссертационной работы и перечислены решаемые задачи, представлена научная новизна и практическая значимость, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе описана конструкция РКД, которые используются в качестве управляемых рабочих органов для регулирования технологических параметров (расхода, давления и др.) пропускаемой жидкой, парожидкостной или газовой (паровой) среды. РКД способен обеспечить качественную работу систем автоматического ре1улирования в стационарном и переменном режимах работы энергоблоков ТЭС и АЭС.

На данный момент РКД изготавливаются с диаметром условного прохода Ду от 50 до 700 мм, имеют рабочее давление от 1,6 до 20 МПа и температуру рабочей среды от 5 до 350" С.

РКД успешно прошли полный объем необходимых испытаний в установленном порядке, включая стендовые испытания на сейсмостойкость. Имеющийся опыт эксплуатации РКД подтвердил их высокую степень надежности и улучшенные эксплуатационные характеристики.

РКД всего типоразмерного ряда Ду50-Ду700 относятся к классу

ремонтируемых, восстанавливаемых изделий с нормируемой надежностью.

Показатели надежности для конкретного изделия выбираются разработчиком проекта, количественные значения показателей назначаются им в ТЗ с учетом специфики места установки арматуры в системе, параметров эксплуатации, регламента работы, последствий отказов арматуры и других факторов и должны быть указаны в ТУ.

Для арматуры или отдельных ее деталей, узлов, комплектующих элементов установлены следующие показатели:

- по долговечности

назначенный срок службы;

назначенный ресурс;

- по безотказности

вероятность безотказной работы;

наработка на отказ;

- сохраняемости

средний срок сохраняемости,

- ремонтопригодности:

средняя оперативная продолжительность планового ремонта;

средняя оперативная трудоемкость планового ремонта.

РКД с типоразмерами до Ду 250 включительно превосходно показал себя в эксплуатации в технологических системах ТЭС и АЭС и подтвердил существенные преимущества (пропускная способность близка к линейной, клапаны не имеют ограничений по перепаду давлений и расходу, быстродействие, минимальные уровни вибрации и шума и т.д.) перед другими типами регулирующей арматуры.

При эксплуатации РКД типоразмерами ДуЗОО и более с расчетным давлением от 12 МПа, возникли некоторые недостатки в их работе. В соответствии с требованиями РД 302-07-276-89 было выполнено создание и ведение банка данных по надежности эксплуатируемой арматуры.

Ниже приведен перечень типичных недостатков конструкции РКД (с расчетным рабочим давлением свыше 12,0 МПа), выявленных во время эксплуатации:

1) Закрывающие моменты на золотнике клапана;

2) Пульсация расхода среды, неудовлетворительная работа клапана при малых расходах;

3) Эрозионный износ в выходном патрубке;

4) Повышенная чувствительность к силовым и вибрационным нагрузкам с точки зрения показателей надежности.

Опыт эксплуатации показал, что РКД с типоразмерами ДуЗОО и более и рабочим давлением более 12 МПа являются более чувствительными к силовым и вибрационным нагрузкам. Поэтому, на мой взгляд, определение НДС клапанов от различных видов нагрузок и их анализ являются первостепенной задачей.

Во второй главе представлены результаты гидродинамических расчетов

РКД.

е

Моделирование гидродинамики потока.

Расчетное исследование было проведено с помощью трехмерных конечно-элементных моделей, созданных в среде программного комплекса А^УЗ, который позволяет рассчитывать локальные характеристики потока. Математические модели для описания гидродинамических процессов, происходящих в регулирующем клапане, состояли из системы уравнений, описывающих турбулентное движение несжимаемой вязкой жидкости.

Определение гидродинамических усилий на элементы конструкции РКД.

Моделирование проточной части клапана проводилось при различных углах открытия. При этом были определены прижимные усилия и вращающие моменты на золотнике. Для обеспечения корректного сравнения результатов расчетов, расчетные исследования гидродинамики РКД проводились для определенных скоростей, соответствующих линейной характеристике и составляющих при 50 % открытии клапана - 2 м/с для воды и 30 м/с для пара.

Таблица 1. Зависимость величины вращающих моментов на золотнике от

относительной площади проходного сечения седла

Клапан регулирующий «Диск» Рседла Рпрох.стакан /РЫ

Ду500 0,39 0,88

0,25 0,67

Ду400 0,25 0,66

ДУ350 0,12 0,87

ДуЗОО 0,22 1,09

0,3 0,99

Рассматривалась зависимость величины вращающих моментов на золотнике от относительной площади проходного сечения седла Гсед;ш (отношение площади проходного сечения отверстий в седле клапан к условной площади проходного сечения клапана) и относительной площади проходного сечения между корпусом и стаканом Р„рох.стака1Л?Ы. Величины относительных площадей приведены в таблице 1.

Результатами данных расчетных исследований потока являлись распределения скоростей и давлений в клапанах. Анализ результатов исследований позволил определить, что при частичном открытии РКД на различные поверхности золотника действуют разные давления, возникающие в результате гидравлических потерь и изменения скоростных напоров во входной камере клапана, что приводит к появлению дополнительных вращающих моментов на золотнике, возникновению пульсаций потока и акустических колебаний. Вращающие моменты на золотнике возникают в результате изменения местных скоростей потока и действуют на боковые поверхности золотника в направлении на закрытие клапана. На рис. 1 приведены распределения скоростей, на рис. 2 - давлений на боковые поверхности золотника клапана Ду500, открытом на 60 %. На рис. 3 показаны графики приведенных гидродинамических моментов (Мр) на золотнике, равных отношению гидродинамического момента на золотнике М к скоростному напору

потока

p-v

во входном сечении клапана. На графике рис. 4 предложена

зависимость максимальных приведенных гидродинамических моментов на золотнике клапана к приведенной площади проходного сечения седла.

Было установлено, что максимальные гидродинамические моменты на золотнике РКД наблюдаются при открытии клапана на 50 - 60 %. Для РКД с относительной площадью проходного сечения седла FctWJia /FN от 0,1 до 0,4, может быть использована нижеприведенная формула для определения максимальных гидродинамических моментов на золотнике

М

2 у FN

где с = 0,04-0,05 - коэффициент; v0 - скорость потока во входном сечении при номинальном расходе рабочей среды.

Velocity (Contour 1 • Щ

im s^-1J

Рис. 1. Распределения скоростей в клапане Ду500, открытом на 60 %

/Pressure

___

1ра! / ^ А':

Рис. 2. Распределения давлений на боковые поверхности золотника

Мр

-, м

|j5r^,„jra .........

У

,., /

ш 1

УЗ

1.02

О 20 40 60 80

Открытие, %

100

О 0,1 0,2 13 ОД С,5

Рис. 3. Приведенные гидродинамические моменты на золотнике клапана для воды и пара

Рис. 4. Отношение максимальных приведенных гидродинамических моментов к приведенной площади

Определение возможных причин пульсаций расхода РКД.

Эскиз клапана ДуЗОО с указанием областей течения изображен на рисунке 5. На рисунке 5 обозначены следующие расчетные области для проведения гидравлического расчета: I - область течения входного патрубка, II - область течения в корпусе клапана с поворотом потока на 270 градусов, III - область течения в стакане с поворотом потока на 90 градусов, IV — область течения в выходном патрубке.

При эксплуатации регулирующих клапанов Ду 300 были выявлены следующие недостатки конструкции клапана:

- Пульсация расхода среды, неудовлетворительная работа клапана при малых расходах (пульсация расхода при отсутствии сигнала на перемещение в некоторых режимах около 30 т/ч (10% от номинала);

- Эрозионный износ в выходном патрубке.

Для выработки мероприятий по устранению этих недостатков был выполнен комплекс гидравлических расчетов клапана, а именно:

1) Проведена проверка возможности возникновения кавитационных и суперкави гационных режимов в стакане, выходном патрубке и в трубопроводе за клапаном. Проверена возможность «всплывания» золотника;

2) Определен оптимальный режим работы клапана, исключающий пульсацию расхода.

Регулирующая часть РКД в основном состоит из щелевидного кольцевого гнезда, где размер отверстия в кольце гнезда регулируется вращающимся диском

(золотником). Угол вращения диска изменяет проходное сечение и величину расхода. Диск держится в постоянном контакте с седлом благодаря 10 % нагрузке прижатия со стороны головки диска. Расчетные исследования были проведены с помощью трехмерного CFD модуля ANSYS Fluid, который позволяет рассчитывать локальные характеристики потока. С помощью программных средств ANSYS создается виртуальный стенд для исследования клапана.

Причиной повышенной вибрации рассматриваемого клапана и последующего трубопровода, а также невозможности надёжно контролировать расход, является сложный характер течения рабочей среды в его проточной части. Уменьшение влияния характера течения на вибрацию последующего трубопровода, а также нестабильность течения, позволило осуществить установка перфорированной корзины и перфорированного диска (рис. 7).

Результаты расчета клапана до и после его модернизации иллюстрируются векторными диаграммами скоростей в проточной части клапана приведенных на рисунках 6 и 8.

По результатам проведенных гидравлических расчетов были осуществлен следующий объем доработки конструкции клапана ДуЗОО:

- приварен «гаситель» кинетической энергии потока в виде дроссельной решетки;

- установлены новые седла, приварена защитная «рубашка» из аустенитной

стали.

Рисунок 5. Конструкция регулирующего клапана Ду 300 до модернизации (1 - корпус, 2 - стакан, 3 — золотник, 4 — седло)

ю

Рисунок 7. Конструкция модернизированного регулирующего клапана. (1 - корпус, 2 - стакан, 3 - золотник, 4 - седло, 5 - перфорированная корзина, 6 - перфорированный диск (перфорация не показана), 7 - защитное кольцо из

аустенитной стали).

Шккйу

1.&39а-002

Рисунок 8. Векторная диаграмма поля скоростей модернизированного клапана

Для реализации указанных мероприятий были изготовлены два новых седла и две новых корзины и установлены вместо существующих в период ППР. Последующая эксплуатация этих РКД не выявила отклонений от нормативных показателей надежности.

В третьей главе представлены результаты оценки прочности РКД при воздействии различных нагрузок.

Объем расчетов прочности РКД включал в себя: расчет статической прочности, расчет циклической прочности, расчет температурных полей, расчет сейсмостойкости, расчет вибростойкости.

Расчёты НДС РКД проводились по программе "АШУБ". Оценка НДС выполнялась в соответствии с требованиями норм, принятых в атомной энергетике. При выполнении расчетов учитывались все действующие нагружающие факторы: внутреннее давление, усилие затяжки шпилек фланцевого соединения, усилия на патрубки клапанов от трубопроводов, температурные поля в стационарных и переходных режимах, пульсация потока. Воздействие от присоединяемых трубопроводов на клапаны в расчёте учитывалось заданием сил и моментов сил, прикладываемых к патрубкам.

Для оценки прочности клапана при воздействии давления, усилия затяжки шпилек, нагрузок от присоединяемых трубопроводов и температуры были построены трёхмерные конечно-элементные модели, представляющие собой половину корпуса без крышки.

При определении температурных полей, действующих на элементы конструкции, решалась задача теплообмена между элементами клапана и внешней средой (воздух, вода), с использованием модуля теплового анализа.

Оценка сейсмостойкости.

На данный момент оценка сейсмостойкости арматуры и трубопроводов осуществляется, как правило, с использованием расчетных и расчетно-

экспериментальных методов. Целью этой оценки является подтверждение прочности и работоспособности оборудования, определение внутренних усилий, возникающих в местах крепления опорных конструкций и передающихся на другие технологические элементы или строительные конструкции при сейсмических воздействиях.

Арматура, не имеющая собственных опор, искусственно вырезается из технологической системы, реальные условия ее крепления, изменение ее жесткости, вследствие присоединяемых трубопроводов, как правило, не рассматриваются. Следовательно, сейсмостойкость этой арматуры оценивается на стадии проектирования как для отдельно взятой единицы, искусственно выдернутой из единой взаимосвязанной системы.

Существующему подходу к оценке сейсмостойкости арматуры, на мой взгляд, свойственны следующие слабые стороны: не выполняется полноценный совместный анализ сейсмостойкости технологической системы в целом, с учетом взаимного влияния ее элементов друг на друга; при составлении расчетных схем для оценки сейсмостойкости арматуры, не имеющей опор, она рассматривается жестко закрепленной за патрубки, что необоснованно повышает ее жесткость.

Для устранения этих проблем предлагается использовать параметрические расчетные модели арматуры, позволяющие варьировать значениями их низших собственных частот. В подтверждение вышесказанного рассмотрим расчетную схему участка напорных питательных трубопроводов ТГ-4, расположенных в реакторном отделении установки БН-600(рис. 9).

мл

т..

т

СЛ

и-

Рисунок 9. Расчетная схема участка напорных питательных трубопроводов.

Данная система трубопроводов имеет в своем составе РКД Ду 300. В случае, если будем оценивать сейсмостойкость этой арматуры по принятым нормативным подходам, то ее низшая собственная частота составит 114 Гц. Для реальной схемы, по результатам расчетов, первая (низшая) собственная частота составила 9,3 Гц, а вторая 18,2 Гц. Следовательно, применение нормативного подхода явно приводит к некорректной оценке прочности арматуры. Поэтому, на стадии проектирования, для арматуры, не имеющей собственных опор, необходимо применять параметрические модели и выполнять оценку ее сейсмостойкости в диапазоне частот от 1 до 33 Гц.

В четвертой главе рассмотрены результаты экспериментальных исследований РКД и проведены сравнения с результатами проведенных расчетов.

Проведены сертификационные испытания клапанов Ду80 и ДуЗОО в ИЛ «НИЦ ВНИИАЭС» на стенде Г'П-2. Исследования пропускной способности клапанов показали, что действительная пропускная характеристика близка к линейной в диапазоне от 20% до 80% открытия клапана с достоверностью апроксимации II' =0.99.

Проведено экспериментальное исследование вибрационного состояния регулирующего клапанов дискового типа Ду 300 до модернизации на Белоярской АЭС. Исследования показали, что величина виброскорости превышает допустимое значение.

Проведено экспериментальное исследование вибрационного состояния регулирующего клапанов дискового типа Ду 300 после проведения модернизации регулирующих клапанов дискового типа на Белоярской АЭС. Исследования показали, что вибрационное состояние участка трубопроводов, содержащего регулирующие клапана дискового типа, нормальное.

В результате проведенной модернизации клапанов Ду 300 вероятность безотказной работы увеличилась с 0,85 до 0,95, что удовлетворяет требованиям нормативно-технической документации на клапана Ду 300.

Разработан и заполняется электронный банк данных по показателям надежности клапанов с типоразмерами Ду50-*-Ду700, находящихся в эксплуатации. Данные из электронного банка позволяют определять основные показатели надежности в зависимости от периода эксплуатации, типоразмеров и конструктивных особенностей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Анализ теоретических и экспериментальных исследований РКД позволил сделать следующие выводы:

1. Для клапанов дискового типа с типоразмерами Ду300+Ду500 для ТЭС и АЭС, установлена расчетная зависимость максимального вращающего гидродинамического момента на золотнике, наблюдающегося при открытии клапана, от отношения площади проходного сечения седла к условной площади проходного сечения клапана РСЯТЧГ. Полученная численная зависимость использована при проектировании новых клапанов с минимальным значением закрывающих гидродинамических моментов на золотнике.

2. Рассмотрено возникновение пульсационных процессов в потоке рабочей среды для клапанов дискового типа с типоразмерами Ду300^-Ду700 и определены параметры этих процессов, что позволило понизить вибрации и шум при эксплуатации РКД на ТЭС и АЭС.

3. Для клапанов дискового типа ДуЗОО для ТЭС и АЭС проведена модернизация конструкции, которая позволила существенно уменьшить турбулентные пульсации потока в клапанах и довести вибрационные характеристики до нормативных значений, а также повысить вероятность безотказной работы с 0,85 до 0,95, что удовлетворяет требованиям нормативно-технической документации.

4. Предложена методика расчета сейсмостойкости не имеющих опор РКД с электроприводом, учитывающая условие выполнения прочности при воздействии температурных нагрузок (усилий температурной самокомпенсации трубопроводов). Данная методика позволяет более корректно рассчитывать собственные частоты клапана и проводить расчет его сейсмостойкости.

5. Разработан электронный банк данных по сбору сведений о показателях надежности для клапанов всего ряда Ду 50-Ду 700, находящихся в эксплуатации, позволяющий определять основные показатели надежности в

зависимости от периода эксплуатации, типоразмеров и конструктивных особенностей, а также принимать оперативные решения по обеспечению эффективности, надежности и безопасности клапанов на всех стадиях их жизненного цикла.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях рекомендуемых ВАК

Минобрнауки России:

1. Кузин Ю.С., Плахов А. Г. Повышение надежности клапанов регулирующих дискового типа применяемых на ТЭС и АЭС.// Фундаментальные исследования. -2011. - №12. - С. 355-360.

2. Кравен С.Б., Кузин Ю.С., Афиногенов А. А. Анализ нормативных требований к оценке сейсмостойкости трубопроводной арматуры с электроприводом для ТЭС и АЭС. // Фундаментальные исследования. -2011. - №12. - С. 136-139.

Публикации в рецензируемых научных изданиях:

3. Пасько П. И., Плахов А. Г., Кузин Ю. С. «Определение гидродинамических усилий на элементы конструкции регулирующего клапана типа «Диск» с помощью комплекса А^УБ». Изв. ВУЗОВ. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки-2010.-Спец. выпуск,- С. 50-53.

4. Кузин Ю. С. Особенности напряженно-деформированного состояния клапанов типа «Диск». //Изв. ВУЗОВ. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки-2010.-Спец. выпуск.- С. 96-98.

Материалы докладов в международных и Всероссийских конференциях:

5. Кузин С. А., Нагибин И. П., Кузин Ю.С. «Распространение усталостных трещин в биметаллических корпусах сосудах давления и арматуры». IV Региональная научно-практическая конференция «Современная Россия: реализация экономического, интеллектуального и технического потенциала», (Волгодонск, 4 сентября. 2009 г.) -Новочеркасск 2009. - С. 160 - 163.

6. Кузин С. А.., Кириленко Н. М., Аржанникова О. А., Кузин Ю.С. Оценка прочности технологических трубопроводов с гнутыми отводами. / Мат. методы в технике и технологиях ММТТ-22: Сб.тр. XXII меявдунар. научи, конф. - Псков, 2009. - Т. 5, секция 5. - С. 48-50.

7. Кузин С. А.., Аржанникова О. А., Кузин Ю.С. Рост усталостных трещин, расположенных в зоне сплавления биметаллических сосудов давления. /Математические методы в технике и технологиях ММТТ-22: Сб.тр. XXII междунар. научн. конф. - Псков, 2009. - Т. 5, секция 5 -С54-55.

8. Шаповалов В. А., Кузин Ю.С., Пасько П. И., Романов О. М. Прочность резервуаров для хранения нефтепродуктов. / Мат. методы в технике и технологиях ММТТ-23: сб.тр. XXIII междунар. научн. конф. - Саратов, 2010. - Т. 5, секция 5. - С. 217-220.

9. Пасько П. И., Плахов А. Г., Кузин Ю.С. Оптимизация проточной части обратного осевого клапана. /Математические методы в технике и технологиях ММТТ-23: Сб. тр. XXIII Междунар. науч.конф., 22-24 июня 2010 г., Саратов, 2009,- С222-225.

10. Кузин Ю.С., Плахов А. Г. К вопросу о повышении надежности клапанов регулирующих типа «Диск». / Мат. методы в технике и технологиях ММТТ-23: сб.тр. XXIV междунар. научн. конф. - Саратов, 2011. - Т. 5, секция 5. - С. 222-225.

Публикации в других изданиях:

11. Сааков Э.С., Кузин Ю.С. Повышение эксплуатационной надежности клапанов регулирующих дискового типа. / Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы [Электронный ресурс]. - Электрон, журн. - Ростов н/Д., 2012. - №1. - С. 29-33. -Режим доступа: http://ptosnm.ni/catalog/i/712

Вклад автора в результаты работ, опубликованных в соавторстве, состоит в постановке задачи исследования (3-6, 9-10), проведении численного эксперимента и обработке полученных данных (8, 11), разработке математических моделей для проведения гидравлических расчетов РКД (1), разработке методики расчета сейсмостойкости РКД, не имеющих опор (2).

15

Кузин Юрий Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ РЕГУЛИРУЮЩИХ КЛАПАНОВ ДИСКОВОГО ТИПА ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЭС И АЭС

Автореферат

Подписано в печать 04.05..2012. Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. Ризография. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 48-4577.

Отпечатано в ИД «Политехник» 346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132

ВВЕДЕНИЕ.

1. Описание регулирующих клапанов дискового типа.'.

1.1 Особенности конструкции регулирующих клапанов дискового ^ типа.

1.2. Показатели надежности.

1.3 Информация по проектированию и эксплуатации клапанов ^ дискового типа, изготавливаемых ОАО «Атоммашэкспорт».

Выводы.

2 Определение гидродинамических характеристик регулирующих ^ клапанов дискового типа.

2.1 Моделирование гидродинамики потока.

2.2 Определение гидродинамических усилий на элементы ^ конструкции регулирующего клапана дискового типа.

2.3 Определение возможных причин пульсаций расхода, возникающих при эксплуатации регулирующего клапана дискового типа.

Выводы.

3. Оценка прочности регулирующих клапанов дискового типа.

3.1 Постановка задачи и описание объектов моделирования.

3.2 Конечно-элементная модель клапана для определения ^ напряженно-деформированного состояния от статических нагрузок.

3.3 Конечно-элементная модель клапана для определения ^ температурных полей.

3.4 Методика определения собственной частоты клапана ^ (спектральный анализ).

3.5 Расчет сейсмостойкости.

3.6 Расчет вибропрочности.

3.7 Оценка статической и динамической прочности клапанов ^^ дискового типа.

Выводы. Экспериментальные исследования регулирующих клапанов

4. о! дискового типа.

4.1. Сертификационные испытания клапанов регулирующих ^ дискового типа Ду 80 и Ду 300.

4.2. Экспериментальное исследование вибрационного состояния регулирующего клапанов дискового типа Ду 300 до модернизации.

4.3 Экспериментальное исследование вибрационного состояния регулирующего клапанов дискового типа Ду 300 после проведения 88 модернизации.

4.4 Оценка вероятности безотказной работы клапана Ду 300 по ^ критерию прочности.

4.5 Разработка электронного банка данных.

Выводы.

Актуальность работы. Регулирующая арматура в общей номенклатуре энергетической арматуры занимает исключительно важно место, обеспечивая условия нормального функционирования технологических систем трубопроводов, стабильность их рабочих параметров.

Регулирующие клапаны дискового типа, далее - РКД, используются в качестве управляющих рабочих органов для регулирования технологических параметров пропускаемых жидкой, парожидкостной или газовой (паровой) сред. РКД малого условного прохода (до Ду 250) изготавливались с 1991 года и хорошо себя зарекомендовали при эксплуатации. Однако для клапанов с большими условными проходами (ДуЗОО^ Ду700), наблюдались отдельные случаи возникновения отказов при их эксплуатации в составе технологических систем АЭС. Далее будем рассматривать РКД только этих типоразмеров.

На основании вышеизложенного, автору представляется очевидной актуальность работы, посвященной совершенствованию конструкции и повышению показателей эффективности и надежности РКД для ТЭС и АЭС, начиная с конструктивных решений и заканчивая решением вопросов о снятии их с эксплуатации. Исследования проводились в рамках комплексной госбюджетной научно-исследовательской работы № 1.3.99Ф «Разработка теории и методов повышения технологической прочности качества и надежности оборудования ТЭС и АЭС».

Целью научной работы является повышение надежности РКД путем совершенствования их конструкции, на основании проведенного исследования действующих при эксплуатации гидродинамических, сейсмических, вибрационных нагрузок.

Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:

- созданием трехмерных математических моделей, описывающих гидродинамические характеристики потоков рабочих сред в РКД;

- исследованием пульсаций среды, распределения полей давлений и скоростей потока в проточной части РКД;

- определением гидродинамических нагрузок на элементы РКД в стационарных и переходных режимах путем совместного гидродинамического и прочностного анализа;

- проведением всестороннего анализа напряженно-деформированного состояния(НДС) РКД с учетом как давления, так и дополнительных нагружающих факторов (нестационарное температурное поле, уточненные гидродинамические нагрузки, статическое и динамическое воздействия);

- разработкой рекомендаций по учету влияния технологических трубопроводов на динамическую прочность РКД, не имеющих собственных опор;

- разработкой рекомендаций по оптимизации конструкции РКД;

- созданием электронного банка данных по показателям надежности для РКД, находящихся в эксплуатации;

- подтверждение теоретических результатов экспериментальными и эксплуатационными данными.

Научная новизна работы:

- впервые определены гидродинамические нагрузки на рабочие органы РКД в стационарных и переходных режимах;

- получена новая зависимость величины вращающих моментов на золотнике РКД от относительной площади проходного сечения седла, которая используется при проектировании новых клапанов с минимальным значением закрывающих гидродинамических моментов на золотнике;

- установлена степень влияния устанавливаемой в корпус РКД перфорированной корзины на показатели его надежности (наработка на отказ, вероятность безотказной работы), уровень вибрации и шума; электроприводом, не имеющих собственных опор, учитывающая влияние технологических трубопроводов и .позволяющая более корректно проводить расчет его сейсмостойкости.

Степень достоверности результатов исследований подтверждается:

- удовлетворительной сходимостью расчетных и экспериментальных данных (расхождение расчетных и экспериментальных данных по определению спектра частот и размаха виброускорения, определенных при испытании РКД с типоразмерами Ду300^Ду400 на действующем блоке Белоярской АЭС и на сертификационных испытаниях проведенных ГУЛ «НИЦ ВНИИАЭС», не превышало 3%: наработка на отказ, точность поддержания заданных параметров, быстродействие);

- применением современных методов постановки, проведения и обработки результатов исследований;

- применением современных вычислительных программных комплексов (ANSYS-CFX, STAR-CD, Зенит-95), предназначенных для решения широкого спектра задач по статической и динамической прочности и гидрогазодинамике.

Практическая значимость работы:

- определены значения гидродинамических нагрузок на рабочие органы РКД в стационарных и переходных режимах, позволяющие уточнить их НДС, для корректного проведения оценки его прочности по действующим нормативно-техническим документам;

- оптимизированы конструкции РКД, что обеспечило снижение величины гидравлических потерь и позволило уменьшить турбулентные пульсации потока среды при их эксплуатации;

- для РКД с типоразмерами Ду300+Ду400 разработана перфорированная корзина, устанавливаемая в корпус РКД позволяющая довести вибрационные характеристики до нормативных значений, а также повысить вероятность безотказной работы;

- разработана структура электронного банка данных по показателям надежности РКД с типоразмерами Ду50^Ду700, находящихся в эксплуатации, позволяющего определять основные показатели надежности (наработка на отказ, точность поддержания заданных параметров, быстродействие) и принимать оперативные решения по обеспечению эффективности и безопасности клапанов на всех стадиях их жизненного цикла.

Реализация работы.

Теоретические и методические разработки, а также разработка электронного банка данных, нашли практическое применение в процессе проектирования РКД.

В период с 2008 по 2011 год внедрение указанных разработок на предприятии ОАО "Атоммашэкспорт" дало экономический эффект не менее 500 тыс. руб за счет повышения надежности РКД и снижения затрат на проектирование.

В период с 2010 по 2011 год материалы настоящей работы использовались на предприятиях ООО «ИЦ Эксперт» и ООО «Югпромсервис».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Теплоэнергетических технологий и оборудования"; на ежегодных научно-практических конференциях ВИ ЮРГТУ (НПИ); на международных конференциях "Математические методы в технике и технологии" ММТТ-22, 23, 24; на региональных конференциях "Состояние и перспективы строительства и безопасной эксплуатации Волгодонской АЭС".

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 работы опубликовано в изданиях, включенных в перечень изданий, рекомендованных ВАК.

Объем работы и ее структура. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения и шести приложений. Объем диссертации

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Анализ теоретических и экспериментальных исследований РКД позволил сделать следующие выводы:

1. Для клапанов дискового типа с типоразмерами ДуЗОО-Ду500 для ТЭС и АЭС, установлена расчетная зависимость максимального вращающего гидродинамического момента на золотнике, наблюдающегося при открытии клапана, от отношения площади проходного сечения седла к условной площади проходного сечения клапана Рс/ТМ. Полученная численная зависимость использована при проектировании новых клапанов с минимальным значением закрывающих гидродинамических моментов на золотнике.

2. Рассмотрено возникновение пульсационных процессов в потоке рабочей среды для клапанов дискового типа с типоразмерами Ду30(НДу700 и определены параметры этих процессов, что позволило понизить вибрации и шум при эксплуатации РКД на ТЭС и АЭС.

3. Для клапанов дискового типа ДуЗОО для ТЭС и АЭС проведена модернизация конструкции, которая позволила существенно уменьшить турбулентные пульсации потока в клапанах и довести вибрационные характеристики до нормативных значений, а также повысить вероятность безотказной работы с величины 0,85 до 0,95, что удовлетворяет требованиям нормативно-технической документации.

4. Предложена методика расчета сейсмостойкости не имеющих опор РКД с электроприводом, учитывающая условие выполнения прочности при воздействии температурных нагрузок (усилий температурной самокомпенсации трубопроводов). Данная методика позволяет более корректно рассчитывать собственные частоты клапана и проводить расчет его сейсмостойкости.

5. Разработан электронный банк данных по сбору сведений о показателях надежности для клапанов всего ряда Ду 50-Ду 700, находящихся в эксплуатации, позволяющий определять основные показатели надежности в зависимости от периода эксплуатации, типоразмеров и конструктивных особенностей, а также принимать оперативные решения по обеспечению эффективности, надежности и безопасности клапанов на всех стадиях их жизненного цикла.

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.; Наука, 1976. - 888 с.

2. Айзенштат И. И. Об оптимальной форме расходной характеристики регулирующих органов теплоэнергетического оборудования //Энергомашиностроение. 1980. № 1. С. 30-32.

3. Айзенштат И. И., Благов Э. Е. Основные случаи расчета пропускных характеристик регулирующих органов АЭС и ТЭС //Энергомашиностроение. 1982. № 3. С. 4 6.

4. Айзенштат И. И., Благов Э. Е. Статические характеристики регулируемых участков ТЭС для различных режимов работы регулирующих органов //Энергомашиностроение. 1986. №10. С. 9-12.

5. Альтшуль А. Д., Арзуманов Э.С. Кавитационные характеристики промышленных регулирующих клапанов // Энергомашиностроение . 1967. №7. С. 23-27.

6. Амензаде Ю.А. Теория упругости. Баку.; Азербгосиздат, 1968. - 252 с.

7. Амосов A.A. и др. Вычислительные методы для инженеров. М.; Высш. шк., 1994.

8. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. М.; Мир, 1990. 2 т.

9. Арзуманов Э.С. Кавитация в местных сопротивлениях. М: Энергия. 1978. 216 с.

10. Бате К., Вильсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. -М.; Стройиздат, 1982.

11. Бенерджи П., Беттерфилд Р. Метод граничных элементов в прикладных науках. Пер. с англ. М.; Мир, 1984. - 494 с.

12. Благов Э.Е. Методика определения критериев кавитации регулирующих органов // Энергомашиностроение. 1985. № 6. С. 12-15.

13. Благов Э.Е. Определение гидродинамических показателей суживающих устройств. //Теплоэнергетика. 2002. №4. С. 30-35.

14. Благов Э.Е. Расчет интегральных гидродинамических показателей трубопроводных суживающих устройств при различных положениях захлопки. // Арматуростроение. 2006. № 6. С. 31 33.

15. Благов Э.Е., Васильченко Е.Г. Анализ гидравлических характеристик регулирующих органов // Энергомашиностроение. 1979. № 7. С. 4 5.

16. Благов Э.Е., Ивницкий Б.Я. Дроссельно-регулирующая арматура ТЭС и АЭС. М.; Энергоатомиздат. 1990. 288 с.

17. Бутенин И.В., Неймарк Ю.И., Фуфаев П.А. Введение в теорию нелинейных колебаний. М.; Наука, 1959. - 256 с.

18. Валуева Е.П., Попов В.Н. Пульсирующее турбулентное течение сжимаемой жидкости и распространение волн давления в канале // Изв. РАН. МЖГ. 1998. № 5. С. 98 106.

19. Валуева Е.П. Коэффициент затухания волн давления в пульсирующем турбулентном потоке сжимаемого газа в трубе //Вестн. МЭИ. 1998. № 4. С. 69-76.

20. Валуева Е.П., Попов В.Н. Математическое моделирование пульсирующего турбулентного течения жидкости в круглой трубе // Докл. РАН. 1993. Вып. 332. № 1. С. 44-47.

21. Валуева Е.П., Попов В.Н. Нестационарное турбулентное течение жидкости в круглой трубе // Изв. РАН. Энергетика. 1993. № 5. С. 150-157.

22. Валуева Е.П., Попов В.Н. Особенности гидродинамического сопротивления при турбулентном пульсирующем течении жидкости в круглой трубе // Изв. РАН. Энергетика. 1994. №2. С. 122-132.

23. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. М.; Наука, 1980. - 518 с.

24. Владимиров B.C. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1981. -512 с.

25. Вукалович М.П., Ривкин C.JL, Алексаедров A.A. таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. М.; Из-во стандартов, 1969.-410 с.

26. Вулис JI.A., Леонтьев Т.П. О спутных и встречных турбулентных струях. // Изв. АНКаз. ССР, серия «Энергия», вып. 9. 1955.

27. Гаевский X., Грёрг К., Захариас К. Нелинейные операторные уравнения и операторные дифференциальные уравнения. М.: Мир, 1978. 336 с.

28. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Пер. с англ. М.; Мир, 1984.

29. Герасимов С.Г. Теплотехнический справочник. Государственное теоретическое издательство. М., 1957 г. — 730 с.

30. Гидравлические системы управления для газовых и паровых турбин // Арматуростроение. 2006. № 6. С. 56 60.

31. Гилбарг Д., Трундерг Н. Эллиптические дифференциальные уравнения с частными производными второго порядка. М.: Наука, 1989. 464 с.

32. Годунов С.К. Разностный метод численного расчета разрывных решений уравнений гидродинамики. // Математический сб., 1957,47, вып. 3.

33. ГОСТ 12.2.085-82. Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные.

34. ГОСТ 12893-83. Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные. Общие технические условия.

35. ГОСТ 16443-70. Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные. Методика экспериментального определения гидравлических характеристик.

36. ГОСТ 26291-84. Надежность атомных станций и их оборудования.

37. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике.

38. ГОСТ 27.003-90. Состав и общие правила задания требований по надежности.

39. ГОСТ 27.103-83. Критерии отказов и предельных состояний.

40. ГОСТ 30319.0. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения.

41. ГОСТ 30319.1. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки.

42. ГОСТ 30319.2. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости.

43. ГОСТ 30530 97.Шум. Методы расчета предельно допустимых шумовых характеристик стационарных машин.

44. Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. -Л.; Машиностроение, 1969. 886 с.

45. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.-Л.; Госэнергоиздат, 1961.

46. Довжик С.А. Исследования по аэродинамике осевого дозвукового компрессора. // Изд. ЦАГИ. М.; Труды ЦАГИ. Вып. 1099. - 278 с.

47. Дулов В.Г., Лукьянов Г.А. Газодинамика процессов истечения. М.; Наука, 1989.

48. Жаринов В.Г. О точных решениях задач пространственного течения вязкой и идеальной несжимаемой жидкости около цилиндрических поверхностей. // ПММ, 2002. Т. 66, вып. 5 - С. 803 - 810.

49. Зенкович О. Метод конечных элементов в технике. М.; Мир, 1975. -542 с.

50. Зенкович О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.; Мир, 1986.-318 с.

51. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.; Машиностроение, 1975. - 326 с.

52. Калявин В.П. Основы теории надежности и диагностики. СПб.; Элмор, 1998.

53. Канцырев Б.Л. Применение расчетного кода CFX для анализа нестационарных газо-парожидкостных потоков. // Сборник трудов седьмой конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GMBH. M.; Полигон-пресс, 2007. - С. 39 - 44.

54. Капур К. Надежность и проектирование систем. М.; Мир, 1980.

55. Касилов В.Ф. Справочное пособие по гидрогазодинамике. М.; 2000. -272 с.

56. Кассиров Д.М. Исследование явления автоколебания струи на выходе из воздухораспределителя с помощью программы STAR-CD. // Сборник трудов второй конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GMBH. M.; 2002. - С. 10 - 12.

57. Кафаров В.В. Обеспечение и методы оптимизации надежности химических и нефтеперерабатывающих производств. М.; Химия, 1987.

58. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность, и долговечность. М.; Машиностроение, 1985. - 224 с.

59. Кравец С.Б., Кузин Ю.С., Афиногенов А. А. Анализ нормативных требований к оценке сейсмостойкости трубопроводной арматуры с электроприводом для ТЭС и АЭС. // Фундаментальные исследования. -2011. -№12. С. 136-139.

60. Кузин С. А., Кириленко Н. М., Аржанникова О. А., Кузин Ю.С. Оценка прочности технологических трубопроводов с гнутыми отводами. Материалы международной научно-технической конференции 25-30 мая 2009 г., Псков, 2009. С. 48-50.

61. Кузин С. А., Кириленко Н. М., Кузин Ю.С. Определение ресурса резервуаров для хранения жидких продуктов. Изв. ВУЗОВ. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки-2010.-Спец. выпуск.- С. 78-80.

62. Кузин С. А., Аржанникова О. А., Кузин Ю.С. Рост усталостных трещин, расположенных в зоне сплавления биметаллических сосудов давления. Материалы международной научно-технической конференции 25-30 мая 2009 г., Псков, 2009.-С. 54-55.

63. Кузин Ю. С. Особенности напряженно-деформированного состояния клапанов типа «Диск». Изв. ВУЗОВ. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки-2010.-Спец. выпуск.- С. 96-98.

64. Кузин Ю.С., Плахов А. Г. Повышение надежности клапанов регулирующих дискового типа применяемых на. ТЭС и АЭС.// Фундаментальные исследования. -2011. №12. - С. 355-360.

65. Кузнецов Е.Г., Шмелев В.В. Моделирование течения в клапане обратном подъемном DN50 PN 16 и определение его гидродинамических характеристик // Арматуростроение. 2007. № 1. С. 44 49.

66. Куфнер А., Фучик С. Нелинейные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1988.-304 с.

67. Кухлинг X. Справочник по физике. М.; Мир, 1985. - 520 с.

68. Лабейш В.Г. Гидромеханика и газодинамика. — Л.; Энергия, 1973. 188 с.

69. Лаврентьев М.А., Шаббат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.; Наука, 1977. - 408 с.

70. Ладыженская O.A. Краевые задачи математической физики. М.: Наука, 1973.-403 с.

71. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.; Наука, 1988. - 736 с.

72. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа.- Учеб. для вузов. Изд. 6-е. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. Лит., 1987 г. - 840 с.

73. Макарьянц Г.М., Прокофьев А.Б., Шахматов Е.В. Модели и критерии механики разрушения. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006 г. - 328 с.

74. Марчук Г.И., Агошков В.И. Введение в проекционно-сеточные методы. М.: Наука, 1981.-416 с.

75. Матвиенко Ю.Г. Моделирование виброакустических характеристик . трубопровода с использованием метода конечных элементов. // Известия

76. Самарского научного центра Российской академии наук, 2002., Т. 4, № 2(8). С. 327-333.

77. Молчанов А.М. Применение программы к расчету сверхзвуковых турбулентных струй с химическими реакциями. // Сборник трудов седьмой конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GMBH. M.; Полигон-пресс, 2007. - С. 45 - 61.

78. Новосельцев П.Е. Макроязык для создания проблемно-ориентированных приложений конечным пользователем (Tcl/Tk). CAD-FEM GMBH.

79. НП-068-05. Трубопроводная арматура для атомных станций. Общие технические требования.

80. Олденбургер, Д'Суза. Динамическая характеристика гидравлических трубопроводов//Теорет. основы инж. расчетов. 1967. № 1. С. 196-205.

81. Пасько П. И., Плахов А. Г., Кузин Ю. С. Определение гидродинамических усилий на элементы конструкции регулирующего клапана типа «Диск» с помощью комплекса ANSYS. Изв. ВУЗОВ. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки-2010.-Спец. выпуск.- С. 50-53.

82. Пасько П. И., Плахов А. Г., Кузин Ю.С. Оптимизация проточной части обратного осевого клапана. Материалы международной научно-технической конференции 22-24 июня 2010 г., Саратов.

83. Пасько П.И., Бубликов И.А, Плахов А.Г. Оптимизация проточной части затворов обратных методом численного моделирования. //Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2008. - № 3. - С. 46-47.

84. Пасько П.И. Моделирование гидродинамики регулирующего клапана типа «Диск». /Повышение эффективности производства электроэнергии: материалы VI Междунар. конф., 22-23 нояб. 2007 г. Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2007. - С. 99-103.

85. Патент Российской Федерации № 2210696. Симонов Б.П., Зарянкин А.Е., Зарянкин В.А. Разгруженный регулирующий клапан. 20.08.2003.

86. Патент Российской Федерации № 2241883. Евсиков В.Е. Клапан осевого потока. 10.12.2004.

87. Патент Российской Федерации № 2243433. Фомченко О.Ф., Ремизов Д.В., Целов А.Б. Регулирующий клапан паровой турбины. 27.12.2004.

88. Патент Российской Федерации № 2250407. Коблев А.Н., Коновалов И.Л., Ушенин A.B. Запорно-регулирующий клапан. 20.04.2005.

89. Патент Российской Федерации № 2253788. Коблев А.Н., Коновалов И.Л., Ушенин A.B. Запорно-регулирующий клапан. 10.06.2005.

90. Патент Российской Федерации № 2255262. Коблев А.Н., Коновалов И.Л., Ушенин A.B. Запорно-регулирующий клапан. 27.06.2005.

91. Патент Российской Федерации № 2260731. Евсиков В.Е. Клапан осевого потока. 20.09.2005.

92. Патент Российской Федерации № 2267680. Евсиков В.Е. Клапан осевого потока. 10.01.2006.

93. Писаренко Г.С., А.П. Яковлев, В. В. Матвеев. Справочник по сопротивлению материалов.- Киев: Наук. Думка, 1988.-756 с. -ISB N 5-12000299-4.

94. ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

95. Попов В.Н., Валуева Е.П. Теплообмен и гидродинамика при нестационарном турбулентном течении жидкости в круглой трубе // Тепломассообмен ММФ-92. Минск: Ин-т тепло- и массообмена, 1992. Т. 1.4. 1.С. 133-136.

96. Поттер Д. Вычислительные методы в физике. М.; Мир, 1975. - 110 с.

97. Прандтль J1. Гидрогазодинамика. Ижевск; НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000.

98. РД 50-213-80. Правила измерения расхода жидкостей стандартными суживающими устройствами.

99. РД 24.035.05 089. Оборудование теплообменное АЭС. Расчет тепловой и гидравлический.

100. РД 26-07-32-99. Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения коэффициентов сопротивления, коэффициентов расхода и пропускной способности.

101. РД РТМ 26-07-256-84. Расчет и выбор регулирующих клапанов.

102. РД 26-07-269-87. Государственные испытания трубопроводной арматуры. Общие требования.

103. РД 302-07-276-89. Арматура трубопроводная, система сбора, обработки, учета, хранения и распределения информации о надежности.

104. Решетов Д.Н. Надежность машин. М.; Высш. шк., 1988.

105. Родионов A.B. Повышение порядка аппроксимации схемы С.К. Годунова. //ЖВМиМФ, 1987, Т. 27.

106. PTM 108.711.02-79. Арматура энергетическая. Методы определения пропускной способности регулирующих органов и выбор оптимальной расходной характеристики. М.: ЦНИИТМАШ, 1979.

107. Светлицкий В.А. Механика трубопроводов и шлангов. Задачи взаимодействия стержней с потоком жидкости или воздуха. М.; Машиностроение, 1982. - 279 с.

108. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов. М.; Мир, 1979. -480 с.

109. Седов Л.И. Механика сплошной среды, т. 1. М.; Наука, 1980.

110. Седов Л.И. Механика сплошной среды, т. 2. М.; Наука, 1973. - 584 с.

111. Скрыпник И.В. Методы исследования нелинейных эллиптических граничных задач. М.: Наука, 1990. 448 с.

112. Справочник по контролю промышленных шумов. Пер. с англ. М., Машиностроение, 1979 г.

113. CT ЦКБА 029-2006 Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик.

114. Уоллис Г. Одномерные двухфазные потоки. М.; Мир, 1972 г. - 326 с.

115. Тейлор Р. Шум. / Под ред. Исааковича М.А. М.; Мир, 1978 г. - 309 с.

116. ТУ 6981-494-08847871-07. Арматура энергетическая. Клапаны регулирующие. Технические условия.

117. Уплотнение и уплотнительная техника: Справочник/ JI.A. Кондаков, А.И. Голубев, В.В. Гордеев и др. М.; Машиностроение, 1994 г. 448 с.

118. Трубопроводная арматура, предназначенная для поставки на объекты ОАО «ГАЗПРОМ». Общие технические требования («OTT АРМГАЗ-2006»).

119. Фабер Т.Е. Гидроаэродинамика /Пер. с англ. М.; Постмаркет, 2001. -560 с.

120. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. М.; Мир, 1991.

121. Хазов Б.Ф. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования. М.; Машиностроение, 1986.

122. Шаповалов В. А., Кузин Ю.С., Пасько П. И., Романов О. М. Прочность резервуаров для хранения нефтепродуктов. Материалы международной научно-технической конференции 22-24 июня 2010 г., Саратов.

123. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.; Наука, 1974. - 712 с.

124. Яблонский A.A., Корейко С.С. Курс теории колебаний. М.; Высш. шк., 1975.-248 с.

125. IEC 60534-1. «Клапаны регулирующие для промышленных процессов. Часть 1. Термины и определения для регулирующих клапанов. Общие положения».

126. IEC 60534-2-1. «Клапаны регулирующие для промышленных процессов. Часть 2 1. Пропускная способность. Уравнения для расчета и выбора на несжимаемых рабочих средах.

127. IEC 60534-2-4. «Клапаны регулирующие для промышленных процессов. Часть 2: Пропускная способность. Раздел 4: Пропускные характеристики, выбор диапазона регулирования».

128. Chien K.Y. Predictions of channel and boundary-layer flows with a low Reynolds-number turbulence model. AIAA Vol. 20, 1, pp. 33 - 38 (1982).

129. Proqramm complex ANSYS № 151427, Pasport № 145, Atommashexport.

130. Methodology STAR-CD. Version 3.15. London, Computational Dynamics, 2001.

131. Methodology ANSYS-CFX. Version 10.0. London, Computational Dynamics, 2005.

132. United States Patent. № 3945393. US. Regulating Valve. 23.04.1976.

133. Tahry, S.H. 1983. k-s equation for compressible engine flows, AIAA J. Energy, 7, No. 4, pp. 345-353.

134. НОМЕР ТЕЛЕШОНЯ: япр. 13 2006 13:47 стр1

135. ЖщщАС.Ботчц ЕЯ для работы 1ЗМЖ

136. Жаркову АСчБокачуЕН. для работы \ШШШ

137. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ATOMHOS' оао чт,.,■«.'„■ |

138. ВНИИАЭС ВIадящни й ВП Ш /И I

139. ГУЛ «НМД ВНИИ АЭС» 1364 2096 I

140. Государственное унитарное предприятие «Научно-испыпиимлъный центр Всероссийскогонаучно-исслвдоаателъского института по эксплуатации АЗС»

141. СЭ Россия, 142900 Кяшяра-2 М<хякжской области, территория КГРЭС-4 Ш фаю (А%69) 2 29 88-круглссуточно, Ф (269) 21818 e-mail atexatomk @mafl.ru13 » трем 2006 годе Л& 03- {¿3 На М ИП-06-302-217 от 12,04,?006г,1. О проведениимртафикациоаиых испытаний.

142. Техническому директору » гл. конструктору ОАО «Атоммашэкспорт» Чучуеву С.И. фадс (Щ2) 496-001. Уччютмй СщтнвтМттч1

143. Сообщаю Вам, сертификационные испытания клапанов регулирующих типа «Диск» СКА0034,80.09.000-03.01 DN80 и СКА0034.300.18.000^001 DN300 завершены 10.04,2006г, Замечаний по работе клапанов нет.

144. В настоящее время согласовывается Протокол сертификацишгнгйх испытаний с AHO «Атомсертифика».1. Директорусвик А.Б.

145. Исполнитель: Рахмано* А.Н ,Тал. (4W69) 2-16-771. ийщие полозгеенйя1 t Штшеноваяие и обозначение язделййв соответствий" с основнымконстру ¿сторским документом: клапаны регулирующие типа «Диск» СКА-л 8.ооо-ш-в»*зве1 2 Цель испытаний:

146. Основанием для проведения испытании является договор 2-2805/С114 от «1февраля 2006 г., заключенный между Заказчиком испытаний AHO << Атомсертифика» и ГУП «ШЩ ВНИИ АЭС».

147. Условия н обеспечение исяьзташш

148. Испытания проводил персонал ИЛ «НИЦВНИИАЭС»:

149. Испытания проводились по «Программе и методике сертификационных испытаний».

150. Д. Сапфир 22ДД ью-деяь24-20 0-01 кг/гаг 909214 0,5 08.12.051 1 1 Салфир 22ДД мо-деяь24-20 0 ~ 0,025 кг/см' 929791 0,5 0<и2 051 4 -Г 1 ЛР,, Сапфир 22МДД модеяь24-50 0- 10 хг'сч' 2181I3 £>5 0*Ш 05

151. I ; I 1 РГ1 Манометр МТО 0-16 кг/<лг 43404 0,6 05 09 05! ' ^ 1 7Е2 ПОС-0515 -50 600 С" 12 Кт 2 16 12.051 ^ , гаА 1 1 М2000 0-5 мА 12329 0,5 1 16 12.05

152. Порядок н методика проведения испытаний

153. АР — перепад давления на измерительном участке трубопровода (Па);