Аргонська національна лабораторія розробила модель, що допомагає прогнозувати знос обладнання на АЕС
19.01.2026
Фото: Holtec
Дослідники Аргонської національної лабораторії (ANL) створили мультифізичний інструмент моделювання, який прогнозує втому та деградацію труб у підігрівачах живильної води і може допомогти операторам точніше планувати технічне обслуговування та зменшувати витрати на позапланові ремонти. Про розробку повідомило American Nuclear Society на своєму Nuclear Newswire.
Як зазначається, новий підхід поєднує високодетальне 3D-моделювання (з урахуванням конденсації, спряженого теплообміну та односпрямованої взаємодії «потік-структура») з побудовою сурогатної моделі на основі гаусівської процесної регресії для прогнозу напружень за різних режимів роботи. Далі пошкодження від втоми оцінюється через теорію накопичення пошкоджень, що дає змогу оцінювати залишковий ресурс.
Валідацію результатів виконали на даних з діючих енергоблоків: профілі напружень зіставляли з результатами вихрострумового контролю і записами про ремонти та заміни. За даними авторів, прогнозований інтервал першого втручання для низки підігрівачів «накриває» реальні події техобслуговування на рівні 23-25 років, а заміни – 27-29 років; також у статті наведено оцінку, що кожен пуск може скорочувати залишковий ресурс приблизно на 2,8-4,5% (залежно від прийнятого коефіцієнта запасу).
Окремо підкреслюється практичний вихід для експлуатації: методика має допомогти формувати прогнозні графіки техобслуговування, пріоритезувати роботи й завчасно визначати критичні зони деградації, зокрема ділянки біля стиків із трубними опорними решітками, де пошкодження трапляються найчастіше.
Витрати на експлуатацію та обслуговування можуть становити до 32% зведеної собівартості електроенергії (LCOE) для АЕС, а відмова однієї труби здатна коштувати понад $1 млн на рік, відтак інструменти, що зменшують частку позапланових робіт, розглядаються як потенційно економічно значущі.
Крім експлуатаційних застосувань, ANS зазначає, що підхід може бути корисним і для проєктування нових теплообмінників, зокрема в контексті зростання інтересу до використання тепла реактора для ендотермічних промислових процесів, де потрібне прогнозування механічних напружень і пошкоджуваності протягом усього строку служби ще до проведення кваліфікаційних випробувань.