Обгрунтовано можливість підвищення відмовостійкості програмно-технічних комплексів (ПТК) інформаційних і керуючих систем (ІКС) АЕС на підставі впровадження у процеси проектування ПТК моделей і методів, що забезпечують необхідні характеристики функціональності та відмовостійкості ПТК. Запропоновано модель побудови підсистеми ПТК ІКС АЕС, в якій враховано особливості задач управління. Розроблено математичні моделі обчислювальних процесів реального часу в ПТК, які відрізняються високим паралелізмом, що дозволяє визначити необхідні характеристики продуктивності обчислювальних підсистем ПТК для гарантованого забезпечення виконання наборів задач за час, що не перевищує заданий (у режимі реального часу). Запропоновано модель формальної оцінки та вибору дисциплін диспетчеризації задач за компонентами ПТК, що характеризується введенням параметрів підвищеної точності та продуктивності. Розроблено структурно-логічну модель процесів тестування несправностей технічних засобів паралельних ПТК і використання додаткових засобів асинхронного резервування процесів управління, яка забезпечує діагностування й локалізацію несправностей, а також коректне відновлення процесів, що надає можливість ураховувати вплив випадкових несправностей на час виконання складних наборів задач. Удосконалено модель інформаційних обмінів між компонентами ПТК, що відрізняється від існуючих введеням ієрархічної структури процесів і дозволяє визначити параметри комунікаційної підсистеми ПТК, за яких заявки обслуговуються за час, що не перевищує заданий директивний. Удосконалено загальну модель організації та проведення діагностичного обслуговування з застосуванням умовних і безумовних алгоритмів пошуку дефектів з використанням ІЕЕЕ стандартів тестопридатного проектуванння. Запропоновано модель реконструкції ПТК ІКС АЕС, яка відрізняється від існуючих уніфікацією програмно-технічних рішень і наявністю розвинених систем діагностування та засобів людино-машинної взаємодії з урахуванням функцій з інформаційної підтримки операторів.

  Скачати повний текст

Проведені експериментальні дослідження впливу експлуатаційних та технологічних факторів на ефективність та стійкість підвищення опору крихкому руйнуванню теплостійких сталей після різних режимів попереднього термомеханічного навантаження (ПТН), а також факторів, що спричиняють цей ефект. Розроблено методику оцінки ефективності різних режимів ПТН та стійкості ефекту ПТН під впливом різних експлуатаційних факторів, яка грунтується на урахуванні зміни напружено-деформованого стану під час ПТН за рахунок затуплення вершини тріщини, деформаційного зміцнення матеріалу та залишкових напружень біля вершини тріщини. Запропоновано методику розрахунку залишкової довготривкості елементів конструкцій з поверхневими тріщинами після ПТН.

  Скачати повний текст

Проаналізовано причини займань, пожеж, вибухів і нещасних випадків під час аварій у вугільних шахтах, на атомних станціях, об'єкті "Укриття" та територіях, забруднених радіонуклідами внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС. Здійснено ідентифікацію уражуючих факторів аварії та визначено межові значення теплового випромінення, температур, ударної хвилі, масову долю канцерогенних елементів та ізотопів у процесі аварії. Виявлено та детально досліджено механізм утворення і розповсюдження продуктів аварії у повітрі робочої зони та навколишньому середовищі. Виявлено зони ураження, небезпечні умови праці під час ліквідації аварій і аварійну обстановку у населених місцях. Обгрунтовано у санітарно-гігієнічних аспектах параметри уражуючих факторів аварії для розрахунку токсодоз та доз внутрішнього опромінення, спричиненого інгаляційним надходженням радіоактивних продуктів згорання за умов реальних пожеж та оцінено радіаційну обстановку та радіологічні наслідки від аварії на радіаційно-небезпечних об'єктах і територіях. Розроблено алгоритми та реалізовано програми для моделювання аварійних процесів , що відбуваються під час екзогенної підземної пожежі та аварійного вибуху, у випадку займання у центральному залі атомної станції та у приміщеннях об'єкту "Укриття", а також під час пожеж у лісах, забруднених радіонуклідними речовинами.

  Скачати повний текст

Удосконалено теорію та запропоновано новий підхід щодо математичного моделювання тяжких аварій на АЕС шляхом розробки й обгрунтування математичних моделей сценаріїв тяжких аварій, проведення обчислювальних експериментів на ЕОМ за цими моделями й обгрунтування практичних рекомендацій на підставі аналізу одержаних даних. Вперше розроблено математичні моделі для одного зі сценаріїв утримання розплаву коріуму у підреакторному просторі, покладеного в основу системи пасивного захисту від тяжких аварій, запропонованої та впровадженої на деяких скандинавських АЕС. Розроблено та досліджено нові моделі проникнення струменів розплаву у басейн з водою, внаслідок чого вперше виявлено закономірності струменів, важливі для розробки та використання пасивних систем захисту АЕС від тяжких аварій. На підставі вивчення результатів обчислювальних експериментів розповсюдження струменів розплаву коріуму у підреакторному басейні з водою на основі розроблених математичних моделей обгрунтовано теоретичні засади для розрахунку параметрів пасивної системи захисту.

  Скачати повний текст

Досліджено теплові процеси в елементах енергетичного обладання ТЕС і АЕС. Розв'язано спряжені задачі теплообміну, в яких враховано взаємний вплив переносу теплоти у твердому тілі та у навколишньому теплоносії. Проаналізовано процеси теплообміну в ущільненнях парових і газових турбін шляхом розв'язання спряженої задачі теплообміну за двовимірної постановки. Здійснено верифікацію сформованої математичної моделі та розширення діапазону використання критеріальних рівнянь теплообміну. Визначено коефіцієнти тепловіддачі на поверхні ротора у зоні термокомпенсаційної канавки та запропоновано підхід для зниження термічних напружень. Запропоновано методику підвищення якості роботи енергоблоків шляхом впровадження інормаційної системи моніторингу. На підставі даних, одержаних завдяки розв'язанню спряженої задачі теплообміну, проведено дослідження теплового стану вентильованого контейнера зберігання відпрацьованого ядерного палива, розташованого на відкритій площадці. Показано безпечність зберігання такого контейнера тривалий час за фактором зміни теплового стану.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена удосконаленню форсованих двохкомірцевих електромагнітів систем безпеки атомних електричних станцій з метою підвищення надійності за рахунок зменшення перевищення температури нагрівання обмоток, збільшення тягової сили, зменшення часу спрацьовування і зменшення об'єму активних обмотувальних матеріалів. Розроблено методики розв'язання системи нелінійних рівнянь для розгалуженого магнітного кола і розрахунку статичних, теплових та динамічних храктеристик двохкомірцевого форсованого електромагніта. Запропоновано критерій оцінки ефективності електромагнітів, які працюють при притягнутому якорі. Розроблено рекомендації та програми розрахунку з удосконалення конструкції.

  Скачати повний текст

Розроблено науково-методологічні основи радіаційного контролю навколишнього середовища в районах розташування АЕС, що базуються на екосистемному підході, що дозволяє врахувати особливості навколишнього середовища та підвищити вірогідність оцінювання радіаційної обстановки шляхом включення до складу систем радіаційної безпеки системи радіоекологічного моніторингу. Розвинуто принципи, концепцію та методологію його ведення в районах розташування АЕС, зокрема, за аварійних ситуацій. Запропонована схема передбачає включення до складу моніторингу функції управління, що змінює його розряд як інформаційної системи на розряд інформаційно-управлінського. Вперше для застосування в системах радіаційного контролю навколишнього середовища розроблено метод спеціальної структуризації території району розташування АЕС, який грунтується на ландшафтно-геохімічному районуванні та передбачає врахування екологічних, демографічних, фізико-географічних характеристик місцевості. Розроблено метод формування мережі пунктів спостереження за радіаційною обстановкою в районах розташування АЕС, що грунтується на результатах ландшафтно-геохімічного районування, який забезпечує високу репрезентативність відбору проб, рівноточність результатів вимірювань і максимальну вірогідність виявлення факела викиду за будь-яких метеоумов. Уперше метод мас-спектрометрії вторинних іонів використаний у системі комплексного радіоекологічного моніторингу, завдяки цьому досягнуто експресність елементного аналізу об'єктів навколишнього середовища.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено метод моніторингу старіння ізоляції шляхом локалізації зондувального електричного поля діапазону звукових частот та порівняння діелектричних втрат у різних ділянках поперечного перерізу багатожильних кабелів. Розроблено метод виділення поодинці параметрів ізоляційних проміжків віддалених одна від одної жил багатожильних кабелів за результатами сукупних вимірювань. Розкрито можливості використання одержаних результатів для розв'язання погано обумовлених систем лінійних алгебричних рівнянь. Вперше запропоновано метод оцінювання розрядних характеристик та накопиченої енергії багатоелектродних систем з кусочно-однорідною ізоляцією та діелектричними клинами, утвореними циліндричними поверхнями ізольованих жил, що торкаються одна до одної. Удосконалено метод моніторингу старіння ізоляції за диференційними амплітудними спектрами часткових розрядів, який дозволяє розпізнавати вироби з підвищеним вмістом повітряних вкраплень за умов застосування аналізу на основі інтегральних рівнянь Вольтерра стає неможливим внаслідок інтерференції сигналів численних часткових розрядів. Запропоновано метод відновлювальної електричної напруги, обгрунтовано можливість коплексного використання параметрів амплітуди, моменту максимуму та сталої часу саморозряду для виявлення старої ізоляції кабелів. Показано вплив терміну використання ізоляції на падіння її опору за умов зростання електричної напруги. Розроблено метод визначення окисненої поверхні ізоляції шляхом спостереження за термо-трибо-електричним потенціалом, що виникає у разі охолодження кабелю.

  Скачати повний текст

Розроблено повномасштабні тривимірні розрахункові моделі складних ядерно-небезпечних об'єктів Чорнобильської АЕС (реактору РВПК-1000, сховища відпрацьованого ядерного палива (СВЯП-2), паливовмісних мас об'єкту "Укриття"), що найбільш адекватно відображають усі їх конструктивні особливості та масо-габаритні параметри. На основі розроблених моделей проведено розрахунки, що обгрунтовують ядерну безпеку та подають вхідну інформацію для подальших розрахунків радіаційних характеристик об'єктів. За результатами проведеного аналізу чутливості зроблено обгрунтовані спрощення моделей та описано базові моделі. Наведено схему розрахунків та експериментальних досліджень радіаційних характеристик реакторних конструкцій для енергоблоків АЕС з реакторами РВПК.

  Скачати повний текст

Розроблено методи аналізу теплогідравлічної нестабільності роботи системи проміжної сепарації та проміжного перегріву (СПП) турбоустановок АЕС і на їх базі розроблено рекомендації для оптимальних режимів і конструктивних параметрів, які забезпечили її стабільну та надійну роботу. Вперше з'ясовано механізм нестійкої роботи багатоканальної системи СПП. Викладено методику розрахункового дослідження стійкості роботи одиночних конденсуючих трубок і касет пароперегрівача в цілому на основі співвідношень. Висвітлено оригінальну методику розрахункового дослідження (математичну модель і спосіб її числової реалізації) стійкості багатоканальної системи СПП спільно з конденсатозбірником і регулятором рівня в ньому. Запропоновано конструктивні рішення, що усувають виникнення нестабільності в роботі СПП.

  Скачати повний текст

Досліджено питання експлуатаційної надійності будівель, споруд і технологічного обладнання об'єктів енергетичної галузі, зокрема атомних електростанцій (АЕС), з використанням геодезичних методів контролю. Запропоновано новий напрямок неруйнівного контролю напружено-деформованого стану на підставі одержаних результатів високоточних геодезичних вимірів значення векторів переміщень. Установлено, що причиною деформацій, які не враховувались під час проектування, знижують експлуатаційну надійність обладнання реакторного відділення (РВ) АЕС з ВВЕР-1000, є натяг арматурних пучків. Удосконалено існуючі методи пошуку оптимальних даних для рихтування, перевірки допусків на кривизну лінійних просторових об'єктів, центрування патрубків системи управління та захисту РВ. Удосконалено розв'язки задач стосовно виділення структурних ліній рельєфу, складання дискретного каркасу горизонталей. Одержано та доведено до практичного застосування розв'язок з використанням оптимізаційних методів нелінійного програмування для вирівнювання спеціальних інженерно-геодезичних мереж. Запропоновано новий спосіб оцінювання температурних розширень рецепторних штанг, досліджено цей вплив на проммайданчику АЕС. Удосконалено способи електронного мікронівелювання. Розроблено безштативний спосіб нівелювання технологічних трубопроводів. Розроблено геодезичну автоматичну систему для вимірів деформацій на основі безконтактних сельсинних датчиків. Ефективність запропонованих рішень обгрунтовано теоретично та підтверджено на практиці.

  Скачати повний текст

Експериментально та теоретично вивчено рух потоку нестислої рідини над різними структурами, проникними для потоку, якими є ліс, бризкальна система охолодження, рослинність у частково зарослому річищі тощо. З використанням термоанемометричних вимірювань отримано профілі осередненої швидкості повітря, інтенсивності турбулентності та тертя всередині лабораторних структур і над ними вздовж потоку. Подібні розподіли виміряно також за натурних умов великомасштабного бризкального охолоджувача (БСО) Ладижинської ДРЕС. Подібність даних розподілів обгрунтовує запропоновану математичну модель легкопроникної шорсткості (ЛПШ). На базі цієї моделі ЛПШ досліджено внутрішні задачі гідромеханіки та теплофізики (одновимірну стабілізовану течію з тепло- та масообміном з ЛПШ біля стінок), а також зовнішні (двовимірний примежевий шар над ЛПШ), ЛПШ жорсткої структури (модель "лісу") та ЛПШ із "крапель" (модель БСО), ЛПШ моно- та полідисперсної структур. Знайдено загальні закономірності течій, сформовані ЛПШ: наявність початкової та основної ділянок, можливість застійної зони, специфічні для кожної з ділянок універсальні координати. Проста модель турбулентності призводить до задовільної згоди теорії з експериментом. Модель шару крапель дозволила розробити метод аеротермічного розрахунку великомасштабних БСО.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено проблему розробки концепції створення нових і модернізації інформаційно-обчислювальних та керуючих систем, що перебувають в експлуатації, у складі автоматизованої системи керування технологічними процесами (АСУТП) енергоблоків атомних і (АЕС) теплових електростанцій (ТЕС). Запропоновано та досліджено структури та функції інформаційно-обчислювальних систем (ІОС) і функціонально-групового управління (ФГУ). Визначено потоки подій і обсяги інформації, що збирається, за нормальних і аварійних режимів енергоблоків. Досліджено помилки, що виникають за умов контролю параметрів у разі дискретного характеру виміру з урахуванням циклів вимірів і динаміки об'єктів. Оцінено вплив точності синхронізації розрахунків і керуючих впливів у цифрових системах керування та регулювання з резервуванням щодо помилок виконання законів регулювання. Результати цих досліджень використано під час розробки ІОС і систем ФГУ - виборі циклів опитувань і технології збору сигналів за умов завдання цилів синхронізації в ІОС і ФГУ енергоблоків ТЕС і АЕС. Формалізовано завдання керування та регулювання. Розроблено типові алгоритмічні модулі САР і ФГУ, що набудовуються параметрично. Досліджено динамічні моделі об'єктів керування. Запропоновано математичний опис прогріву деталей енергоблоків довільної форми за пусків звичайними диференціальними рівняннями, одержаними на підставі точного розв'язку рівняння теплопровідності. Досліджено стійкість способів керування прогрівом і навантаженням турбоустановок за тепловим станом у разі стабілізації потоку тепла для прогріву. Результати досліджень способів навантаження, виконаних на базі реальних турбоустановках ТЕС були використано під час створення систем навантаження за пусків турбоустановок АЕС, а дані, одержані внаслідок виконаних теоретичних і експериментальних досліджень - у процесі розробки та введені до промислової експлуатації ІОС і ФГУ на серійних енергоблоках АЕС і реактором ВВЕР-1000, а також енергоблоках ТЕС, зокрема у складі АСУПТ нових енергоблоків на Хмельницькій і Рівненській АЕС. Одержані результати використовуються під час створення нових і модернізації діючих АСУПТ, на енергоблоках ТЕС України.

  Скачати повний текст

Запропоновано методику прогнозування безпеки АЕС щодо імовірності поразки її об'єктів осколками турбіни для визначення зон вильоту та імовірності їх влучення у важливі для безпеки АЕС об'єкти, яка базується на статистичному аналізі руйнувань турбіни, розрахункових і узагальнених дослідних даних про найбільш ймовірні характеристики осколків, що вилітають. Оцінено ймовірність небезпечних руйнувань конструктивних елементів ротора парової турбіни та визначено ймовірності вильоту небезпечних осколків у площині обертання та у разі відхилення траєкторії вильоту з цієї площини. Розвинуто методи розрахунку на міцність роторів турбін на базі запропонованої методики комплексної оцінки конструктивної міцності зварних роторів парових турбін, у якій враховано дані про експлуатаційні режими, технологію зварювання та крихкого руйнування зварних роторів. Запропоновано нові науково обгрунтовані рекомендації з підвищення міцності та довговічності зварних роторів виробництва ВАТ "Турбоатом".

  Скачати повний текст

Досліджено вплив охолоджування конденсату в дренажних трубопроводах другого контуру АЕС на коефіцієнт корисної дії станції. Розглянуто різні схеми охолоджування. Запропоновано параметри налагодження системи регулювання подачі холодної води у дренажні трубопроводи для ліквідації автоколивань та вібрацій. Розроблено методику числового дослідження нестаціонарних теплогідравлічних процесів у теплообмінному апараті поверхневого типу та в системах регулювання рівня конденсату і подачі холодної води у дренажні трубопроводи. Отримано результати, які вказують на умови виникнення і особливості розвитку автоколивань у дренажних трубопроводах за умов різного охолоджування дренажу.

  Скачати повний текст

Розроблено раціональний комплекс геофізичних, гідрогеологічних, геодезичних, сейсмічних моніторингових досліджень на етапах вибору пункту та майданчика й експлуатації енергетичних об'єктів. Розглянуто теоретичні, методичні, апаратурні й інтерпретаційні засади системи активного та пасивного моніторингу геологічної системи території розміщення промислового майданчика АЕС. Вперше визначено геолого-геофізичні характеристики верхньої частини розрізу на території РАЕС та встановлено їх межі для окремих різновидів дисперсних грунтів, крейдяної товщі та базальтових порід. Встановлено критерії для оцінки якості закріплення грунту (цементації) за допомогою міжсвердловинного прозвучування. Розроблено методику сейсморозвідки високої роздільної здатності на поперечних хвилях за умов високого рівня промислових завад, здійснено її апробацію на будівельних майданчиках в Києві та проммайданчику РАЕС. Запропоновано методику комплексного моніторингу дослідження стану суфозійно-карстових процесів на промисловому майданчику РАЕС, що включає радіоізотопний каротаж, сейсмоакустичні, гідрогеологічні та геодезичні дослідження грунтів. Із використанням програмних засобів MapInfo Professional 6.0 та Excel створено базу даних і виконано статистичний аналіз ефективних геофізичних параметрів (гамма-активності, пружних і нейтронних характеристик середовища, поширення поля гамма-випромінювання). Розроблено систему оцінки стану потенційно карстово-небезпечної товщі крейди. Проведено моделювання значень параметрів і наведено оцінку тенденції їх зміни в часі та просторі.

  Скачати повний текст

Розроблено системи контролю рівня води й управління дільницею живлення барабанних парогенераторів АЕС з ВВЕР. Висвітлено недоліки штатних систем контролю та управління. Досліджено особливості модернізації систем контролю та управління. Наведено методику розрахунку гідростатичних рівнемірів малої та великої бази, яка дозволяє розраховувати універсальні шкали рівнемірів та дійсний рівень води у парогенераторі за будь-яких навантажень енергоблока. Обгрунтовано застосування нових засобів управління дільницею живлення парогенераторів, зокрема, оптимального пропорційно-інтегрального регулятора рівня води зі спостерігачем стану та багатовимірного оптимального регулятора дільницею живлення всіх парогенереторів енергоблока.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі та методи підвищення безвідмовності системи обробки інформації турбоагрегату АЕС. Вперше розроблено матричний метод обробки інформації на базі більш повного урахування властивостей симетрії, в якому, на відміну від існуючих, використано спеціальний код матричного представлення операндів, що дозволяє підвищити безвідмовність і продуктивність функціонування мікропроцесорної системи обробки інформації турбоагрегату АЕС. Удосконалено математичні моделі розрахунку й оцінки безвідмовності мікропроцесорної системи обробки інформації (СОІ) в класі лишків за рахунок можливості більш повного урахування надійності її контрольних трактів, що дає можливість більш точно оцінити безвідмовність СОІ турбоагрегату АЕС. Запропоновано метод підвищення безвідмовності СОІ в класі лишків на базі використання принципів активної та пасивної відмовостійкості, шляхом урахування одночасно всіх основних властивостей модулярної арифметики, що дає можливість підвищити безвідмовність СОІ турбоагрегату АЕС.

  Скачати повний текст

Наведено розв'язок задачі багатокритеріального параметричного синтезу інтелектуальних систем автоматичного керування (САК) енергоблоків атомних станцій генетичними алгоритмами на базі розвитку моделей САК і методів оптимізації їх прямих показників якості та покращених інтегральних квадратичних оцінок. Одержано математичні векторні моделі багатокритеріальних показників якості САК, що враховують критерії стійкості, показники якості та дозволяють формалізувати постановки задач синтезу САК. Розроблено методи синтезу САК на підставі модифікації генетичних алгоритмів для оптимізації узагальненого векторного критерія, що підвищує надійність синтезу оптимальних САК. На базі моделей САК енергоблока проведено синтез регуляторів для нормальних режимів експлуатації.

  Скачати повний текст