Сан-Онофре - арбитражная точка (ч.II)

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 29.03.2018

Первая часть - по этой ссылке.

В 2017 году международная торговая палата поставила точку в длившемся с 2013 года арбитражном разбирательстве вокруг парогенераторов АЭС "San Onofre" (США).

В своём решении, текст которого занимает более 1100 страниц, палата в деталях разобрала все обстоятельства замены парогенераторов и определила степень ответственности всех причастных.

Задача перед арбитрами стояла сложная. Прежде всего, от них требовалось разобраться, какие именно парогенераторы использовались на станции. А после этого арбитрам пришлось освежить в памяти методы расчёта парогенераторов.

Два механизма

Одна из важнейших задач, стоящих перед конструкторами при разработке проекта парогенератора - предотвратить или минимизировать виброизнос (wear) теплообменных трубок.

На U-образных (гибовых) участках трубок обтекающий их поток (пароводяная смесь) создаёт два механизма вибрации: random vibration, вызываемая за счёт турбулентности потока (turbulence induced excitation), и fluid-elastic excitation.

Random vibration не является чем-то необычным и её влияние на состояние трубок, как правило, минимально.

Механизм вибрации fluid-elastic excitation в материалах арбитража сравнивают с улицей с двусторонним движением - в нём принимают участие как силы, прилагаемые со стороны жидкости к трубке, так и силы, прилагаемые со стороны трубки к жидкости.

Начиная с определённых скоростей пароводяной смеси, синергетическое влияние указанных сил становится значительным и трубка превращается в "нестабильную", "сходит с ума". Такая ситуация носит название FEI (fluid elastic instability).

В материалах, предоставленных арбитражу сторонами, возникновение FEI объясняется следующим образом.

Начиная с определённой (критической) скорости, трубка получает за счёт взаимодействия с потоком больше энергии, чем отдаёт (рассеивает) ему же и соседним с трубкой структурам. В этом случае трубка становится "нестабильной", то есть, амплитуды вибрации трубки резко возрастают.

Зависимость смещений трубок при вибрации от скорости потока

Две скорости

Определить количественно, угрожает ли FEI конкретной трубке, возможно с помощью расчётного коэффициента SR (stability ratio), равного отношению эффективной скорости пара и критической скорости. При SR>1 трубка становится нестабильной.

Под эффективной скоростью пара здесь понимается мера скорости потока пара в определённом объёме, окружающем трубку, для которой ведётся расчёт коэффициента SR.

Очевидно, что эффективная скорость пара будет зависеть от свободного объёма, предусмотренного в парогенераторе для прохождения потока. Чем теснее стоят трубки, чем больше имеется конструктивных элементов, тем больше скорость потока и, вслед за ней, эффективная скорость пара. Арбитры проводят здесь простую аналогию с садовым шлангом, который зажали пальцем.

Что до критической скорости, то это величина, имеющая размерность скорости и характеризующая способность трубки выдерживать прилагаемые к ней теплогидравлические силы.

В начале 70-ых годов Герман Коннорс-младший (Herman J. Connors, Jr.), работавший в исследовательской лаборатории компании "Westinghouse", предложил относительно простую формулу для расчёта критической скорости.

В формулу, получившую имя Коннорса, входят собственная частота трубки, коэффициент демпфирования вибраций, другие параметры и константа Коннорса.

Значение константы Коннорса выбирает конструктор парогенератора, исходя из отраслевых рекомендаций или собственных исследований; сделанный выбор значения константы определяет заложенную в проект степень консерватизма.

Формула Коннорса в упрощённом для целей арбитража виде

Разобравшись с техническими и расчётными подробностями, арбитры приступили к изучению хронологии дела о парогенераторах замены для АЭС "San Onofre". Но об этом - в следующей части статьи.

Продолжение следует.

Ключевые слова: Парогенераторы, США, АЭС Сан-Онофре, Статьи

---

Другие новости:

ФЭИ стал научным руководителем МБИР

Мы в отрасли полностью вернулись к пониманию большой триады в крупных проектах.

ЛАЭС-2: на первом блоке началась ОПЭ

Ступеньки мощности - 40%, 50%, 75%, 90% и 100%.

NRC опубликовала текст первой заявки на продление до 80 лет

Блоки №№3/4 АЭС "Turkey Point" хотят продлить до 80 лет.

---

---

---

---

Поиск по сайту: