Отчет по научно-исследовательской работе

1. Отчет по Научно-исследовательской работе

Подготовил:
Антон Алексеевич Столяров
Руководитель:
Валерий Павлович Лунин

2. Схема отвода тепла от реактора

3. Были рассмотрены различные методы контроля применительно к определению отложений (например, работа Б.А. Чичигина)

4. Использование магнитного метода в решении проблемы (M. Piriou, S.W. Glass )

Минусами метода являются:
1. Зависимость чувствительности от скорости движения преобразователя, что
затрудняет контроль, так как наличие гибов сказывается на движении
манипулятора.
2. Преобразователь не чувствителен к оксиду меди.
3. Невозможность определения формы отложений, так как метод (магнитный)
реагирует только на края отложений. Это затрудняет определение объема
отложений.
Плюс метода: большая чувствительность (до 40 раз)

5.

Вихретокотепловой метод контроля (Е.А. Клементьева, Д.А.
Чепик, В.П. Лунин, Л.А. Чернов)

6. Вид сигнала от электропроводящего отложения

7. Протяжённости отложений на станциях (слева – Нововоронежская, справа - Балаковская)

8. Обобщённая протяжённость отложений

9. Для проведения экспериментов по построению градуировочной характеристики были исследованы зарубежные аналоги: 1) В статье

финских учёных Tarja Jäppinen, Kari Lahdenperä и Sanna Ala-Kleme
представлены результаты по определению отложений на трубном пучке:
1. Основное количество отложений располагается на дне парогенератора и около
конструктивных элементов.
2. Наиболее эффективными для поиска отложений являются частоты 10 и 25 кГц.
3. При увеличении толщины отложения на сигнале вихретокового датчика
наблюдается насыщение. При дальнейшем увеличении толщины не виден рост
амплитуды сигнала

10. 2) В работе Min-Kyoung Kim, Chang-Jae Yim, Eui-Lae Kim, Chang-Joon Lee and Joong-Ahm Park используется оксид железа Fe3O4

2) В работе Min-Kyoung Kim, Chang-Jae Yim, Eui-Lae Kim, Chang-Joon Lee and JoongAhm Park используется оксид железа Fe3O4

11.

Эксперименты,
проведенные в МЭИ
не дали схожего результата

12. Использование растворов в качестве отложений (порошок Fe3O4)

Действительная составляющая сигналов
1,50E-01
1,00E-01
5,00E-02
1
70
139
208
277 346
415 484
553 622
691
760 829
898 967
-5,00E-02
-1,00E-01
Мнимая составляющая сигналов
Сухой порошок
-1,50E-01
порошок с водой
1гр на литр соли
-2,00E-01
Сухой порошок
10 гр на литр соли
1,00E-01
100 гр на литр соли
-2,50E-01
Порошок с водой
насыщение солью
0,00E+00
-3,00E-01
1
Отсчёты
амплитуда
Амплитуда
0,00E+00
96
191 286 381 476 571 666 761 856 951
1гр на литр соли
10гр на литр соли
-1,00E-01
100 гр на литр соли
-2,00E-01
Насыщение соляным
раствором
-3,00E-01
-4,00E-01
-5,00E-01
отсчёты

13. Были проведены эксперименты, моделирующие отложения по своему составу

Действительная составляющая сигналов
1,50E-01
1,00E-01
5,00E-02
-5,00E-02
1
133 265 397 529 661 793 925
Мнимая составляющая сигналов
Трубка с водой
1,00E-01
Трубка с соляным
насыщенным
раствором
-1,00E-01
-1,50E-01
0,00E+00
1
-2,00E-01
амплитуда
амплитуда
0,00E+00
-2,50E-01
-3,00E-01
отсчёты
151 301 451 601 751 901
-1,00E-01
Трубка с водой
-2,00E-01
Трубка с насыщенным
соляным раствором
-3,00E-01
-4,00E-01
-5,00E-01
отсчёты

14. Получился сигнал, близкий по виду к сигналу от отложения при использовании медных листов (слева) и листов из нержавеющей стали

15.

В статье В.П. Горбатых «Влияние сочетания
аммиака и медь содержащих сплавов на
коррозионное растрескивание трубных пучков
парогенераторов из аустенитных сталей»
затрагивается тема химического состава
отложений. Рассматривается образование
комплексных соединений меди с аммиаком в
процессе работы парогенератора. В. П.
Горбатых показывает, что в результате
химической реакции происходит выделение
чистой меди на внешней поверхности
теплообменных труб

16. Амплитудная характеристика материала из нержавеющей стали линейно зависела от его толщины и не уходила в насыщение

Амплитудная зависимость
2
1,8
Амплитуда сигнала, В
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Толщина, мм
1
1,2
1,4
1,6

17. Градуировочная характеристика для определения объёма (е – это энергетический коэффициент)

n
e
2
2
xi yi
i 1
Градуировочная
700
600
500
400
Ряд1
300
200
Градуировочная
100
4000
0
0
200
400
600
800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
Объём, мм3
Энергетический коэффициент
Энергетический коэффициент
800
3500
3000
2500
2000
Ряд1
1500
1000
500
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
Объём, мм3
6000
7000
8000
9000

18. Были проведены исследования зависимостей, включающих отношение энергетического коэффициента к шагу сканирования

3
Энергия на шаг
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Толщина
3
Энергия на шаг
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
500
1000
1500
Объем
2000
2500

19.

В настоящее время проводится
исследование осесимметричной модели
отложения для сравнения данных,
полученных в результате экспериментов
с результатами численного
моделирования в Comsol.
Решается задача определения влияния
отложений, находящихся в дефектах
теплообменных труб, на сигнал
вихретокового датчика, в следствие
чего проводится разработка модели для
численного анализа этой проблемы.

20. Спасибо за внимание!