let. - vol. 46 C2000] št. - no. 3 STROJNIŠKI VESTNI K JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING strani - pages 1-49 - 21 C ISSN OQ39-24BO . Stroj V . STJVAX cena BOO SIT taranje cevi uparjalnikov v Jedrski elektrarni Krško Aging of Tubes in the Krško Nucles Power PlantJs Steam Generators 'omen varjenja pri izdelavi uparjalnikov za Jedrsko elektrarno Krško The Role of Welding in the Manufacture of Steam Generators for the Krško Nuclear Power Plant uparjalnika za Jedrsko ektrarno Krško he New Steam Generators for tl Krško Nuclear Power Plant Krojekt zamenjave uparjalnikov sdrske elektrarne Krško Steam-Generators Replacement a the Krško Nuclear Power Plant ;o -CO ;^ :co ¦ o ;o © Strojni{ki vestnik 46(2000)3,149 Mese~nik ISSN 0039-2480 © Journal of Mechanical Engineering 46(2000)3,149 Published monthly ISSN 0039-2480 Vsebina Contents Strojni{ki vestnik - Journal of Mechanical Engineering letnik - volume 46, (2000), {tevilka - number 3 Uvodnik Novšak, M.: O projektu posodobitve Jedrske elektrarne Krško 150 Razprave Cizelj, L., Androjna, F.: Staranje cevi uparjalnikov v Jedrski elektrarni Krško 152 Tušek, J., Lešnjak, A., Zorc, B., Zorko, J., Krošelj, F.: Pomen varjenja pri izdelavi uparjalnikov za Jedrsko elektrarno Krško 162 Nemčič, K: Nova uparjalnika za Jedrsko elektrarno Krško 181 Cerjak, J., Androjna, A., Volarič, B.: Projekt zamenjave uparjalnikov Jedrske elektrarne Krško 192 Poročila 204 Sejmi in konference 206 Strokovna literatura 207 Osebne vesti 208 Navodila avtorjem 209 Editorial Novšak, M.: The Krško Nuclear Power Plant Modernisation Project Papers Cizelj, L., Androjna, F: Aging of Tubes in the Krško Nuclear Power Plant’s Steam Generators Tušek J., Lešnjak, A, Zorc, B., Zorko, J., Krošelj, F: The Role of Welding in the Manufacture of Steam Generators for the Krško Nuclear Power Plant Nemčič, K.: The New Steam Generators for the Krško Nuclear Power Plant Cerjak, J., Androjna, A., Volarič, B.: Steam-Generators Replacement at the Krško Nuclear Power Plant Reports Fairs and Conferences Professional Literature Personal Events Instructions for Authors stran 149 glTMDDC © Strojni{ki vestnik 46(2000)3,150-151 © Journal of Mechanical Engineering 46(2000)3,150-151 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 Uvodnik Editorial Uvodnik Editorial O projektu posodobitve Jedrske elektrarne Kr{ko The Kr{ko Nuclear Power Plant Modernisation Project JE Krško spada - glede na vrsto reaktorja - v tisto skupino jedrskih elektrarn v svetu, pri katerih so uparjalniki nesporno najbolj šibka točka glede dolgoročnega obratovanja. Odločitev za zamenjavo uparjalnikov je primerna najpozneje takrat, ko ni več mogoče načrtovati obratovanja pri polni moči. Zato smo na podlagi mednarodnih izkušenj, priporočil mednarodnih misij in obratovalnih izkušenj sprejeli odločitev, da se v JE Krško izvede posodobitev. Ta obsega: izdelavo dveh novih uparjalnikov in njuno dobavo, zamenjavo starih uparjalnikov z novima, izdelavo potrebnih varnostnih analiz za zamenjavo in povečanje moči ter vgradnjo popolnega simulatorja. S tem smo se odločili za neposredne varnostne izboljšave, to je sistem za nadzor nezadostnega hlajenja sredice, in posredne, to je vgradnja simulatorja, zamenjava toplotne izolacije uparjalnikov ter odstranitev rezervoarja z natrijevo lužino. Zaradi medsebojne povezanosti podprojektov in njihovega vpliva na varnost in dolgoročnost obratovanja elektrarne smo projekt poimenovali posodobitev JE Krško. Priprave vsebine, tehničnih značilnosti uparjalnikov, možnih sinergijskih povezav s povečanjem moči, novih postopkov projektiranja, načrtovanja in analiz so se pričele takoj po zamenjavi kondenzatorja v letu 1992. Cilji posodobitve pa so naslednji: 1. stabilizirati obratovanje do konca dobe trajanja (predvidoma leta 2023), 2. povečati razpoložljivost elektrarne nad 85 odstotkov in predpisati trajanje letnih remontov na približno 35 dni, 3. povečati moč na izhodu za 6 do 7 odstotkov in letno proizvodnjo s 4 TWh na 5 TWh, kar je približno 25-odstotno povečanje, 4. povečati varnost obratovanja z zmanjšanjem tveganja zaradi radioaktivnih izpustov v okolje in zmanjšati število nenačrtovanih zaustavitev, 5. povečati usposobljenost operativnega osebja in zadovoljiti mednarodne standarde, 6. stabilizirati oziroma znižati lastno ceno obratovanja za proizvedeno kilovatno uro. Krško Nuclear Power Plant (NPP), like a number of other nuclear plants in the world, is equipped with steam generators (SG) with a limited life span: a major obstacle to long-term operation. The decision to replace the existing steam generators is the sensible choice as soon as the full-power operation of the plant can no longer be anticipated. The decision about long-term plant modernisation is based on the international experience, the recommendations of expert missions and our own operating experience. The project can be divided into four sub-projects: manufacture and transport of the steam generators; removal/replacement of the existing steam generators and the necessary constructions; licensing and analyses for the steam generators’ replacement project and power increase as well as installation of a plant-specific full-scope simulator. The decision will bring about direct safety improvements, such as an Inadequate-Core-Cooling Monitoring System, as well as indirect ones, like the simulator installation, SG thermal insulation replacement and removal of the NaOH tank. Because of the close relationships between the sub-projects’ and their influence on plant safety and long-term operation the project has been called the Krško NPP Modernisation. The planning, which included the technical char-acteristics of the SGs, feasible synergy with the power increase, new approaches to designing and analyses started soon after the plant’s condenser replacement in 1992. The specific goals of the Krško NPP Modernisation are: 1. to sustain the operation over the plant’s anticipated life until 2023, 2. increase plant availability to a level over 85 per cent and standardise plant refuelling outage duration to approximately 35 days, 3. to uprate the plant’s power by 6 - 7 % and to increase total annual power by 25 % production (from 4 TWh to 5 TWh), 4. to increase the overall safety of the plant’s operation, minimise the risk of environmental radioactive releases and reduce the number of plant trips and unplanned shut-downs, 5. to improve the qualifications of operation staff and satisfy international standards, 6. to reduce operational costs per kilowatthour of energy produced. VH^tTPsDDIK stran 150 Uvodnik - Editorial Z načrtovano investicijo bo JE Krško prispevala svoj delež k izvajanju strategije racionalne rabe in oskrbe Slovenije z energijo, ki predvideva nadaljnjo stabilno, varno in zanesljivo obratovanje JE Krško s povečano močjo do konca načrtovane dobe trajanja elektrarne. Sedanja usmeritev porabe električne energije ter odpiranja tržišča z energijo pa takšno opredelitev in investicijo upravičuje. Martin Novšak Direktor inženiringa in ocenjevanja varnosti The investment in the Krško NPP is a contribution to the Slovenian Energy Consumption and Supply Strategy ensuring continued, stable and reliable power production from the plant, with the added benefit of an increase in the plant’s power output during its lifetime. The approach and the investment are justified by both the current consumption of electricity and the demands of the energy market. Martin Novšak Director of engineering and safety evaluation stran 151 © Strojni{ki vestnik 46(2000)3,152-161 © Journal of Mechanical Engineering 46(2000)3,152-161 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 UDK 620.194.23:621.184.2:621.039.58: UDC 620.194.23:621.184.2:621.039.58: 621.311.25 Pregledni znanstveni ~lanek (1.02) 621.311.25 Review scientific paper (1.02) Staranje cevi uparjalnikov v Jedrski elektrarni Kr{ko Aging of Tubes in the Kr{ko Nuclear Power Plant’s Steam Generators Leon Cizelj - Ferdo Androjna V prispevku predstavljamo domača prizadevanja, ki so omogočila desetletje varnega in zanesljivega obratovanja JE Krško z imensko močjo v bližini projektne meje uparjalnikov - 18 odstotkov začepljenosti cevi. Podajamo pregled stanja in razvoja procesov staranja. Opisujemo kriterije za popravilo cevi, ki določajo sprejemljivo velikost poškodb. Predstavljamo tudi izbrane rezultate varnostnih analiz, ki smo jih izvedli v podporo obratovanju s poškodovanimi cevmi. Povzamemo lahko, da je JE Krško delovala s poškodovanima, a varnima uparjalnikoma. © 2000 Strojniški vestnik. Vse pravice pridržane. (Ključne besede: uparjalniki, Inconel 600, varnost, staranje) The paper reviews the domestic efforts devoted to the safe and reliable operation of the Krško nuclear power plant (NPP) at full power, close to the design limit of the steam generators (18% of plugged tubes) for a full decade. This includes an overview of the recent status and history of the degradation processes, discussion of repair criteria, defining the acceptable size of defects and selected results from safety analyses supporting the operation of degraded steam generator (SG) tubes. It is concluded that Krško NPP operated with degraded, but safe, steam generators. © 2000 Journal of Mechanical Engineering. All rights reserved. (Keywords: steam generators, Inconel 600, safety, aging) 0 UVOD Cevi v uparjalnikih (SG) predstavljajo večino tlačne meje reaktorskega hladiva v tlačnovodnem reaktorju (PWR). Izpostavljene so toplotnim in mehanskim obremenitvam ter agresivnemu delovanju okolja. Cevi iz Inconela 600 (Ni z dodatkom 15% Cr in 8 % Fe) so občutljive za napetostno korozijo v vroči vodi in pari. Razpoke zaradi napetostne korozije so povzročile večino prezgodnjih zamenjav uparjalnikov tlačnovodnih reaktorjev po svetu [1]. Velike poškodbe lahko povzročijo odpoved cevi in zato pomenijo potencialno zmanjšanje razpoložljivosti in varnosti celotne elektrarne. Najpomembnejša načina odpovedi poškodovanih cevi sta: - porušitev (razpočenje) ene ali več cevi v uparjalniku (SGTR) in - prekomerno puščanje reaktorskega hladiva na sekundarno stran. Razpoložljivost in varnost elektrarne vzdržujemo tudi z rednimi pregledi cevi uparjalnikov. Cevi s prevelikimi poškodbami nato popravijo (npr. vstavijo tulce) oz. izločijo iz uporabe (npr. začepijo). 0 INTRODUCTION The steam generator (SG) tubes represent the majority of the reactor-coolant pressure boundary in a pressurized-water reactor (PWR). They are exposed to thermal and mechanical loads combined with aggressive environmental conditions. The tubes, made of Inconel 600 (Ni with 15% Cr and 8 % Fe), were susceptible to stress corrosion cracking in hot water and steam, the major cause of early retirement of PWR steam generators worldwide [1]. Excessive degradation of tubes might lead to their failure and this leads to a potentially reduced availability and safety of the entire plant. Two potential failure modes of degraded tubing are of particular concern: - Single or multiple steam generator tube rupture (SGTR), - Excessive leaking of the reactor coolant to the secondary side. The availability and safety of the plant is maintained by periodic inspection of SG tubes, which is followed by the repair (e.g., sleeving) or removal from service (e.g., plugging) of the tubes with ex- grin^(afcflM]SCLD ^BSfirTMlliC | stran 152 L. Cizelj, F. Androjna: Staranje cevi uparjalnikov - Aging of Tubes in Steam Generators Prve cevi so v JE Krško začepili v letu 1985 po komaj treh letih rednega obratovanja elektrarne (od 1982). JE Krško lahko, v skladu s projektnimi analizami in obratovalnim dovoljenjem, deluje z imensko polno močjo z največ 18% začepljenimi cevmi. Poškodovanost cevi je napredovala dokaj hitro in je dosegla pomemben obseg že med remontom v letu 1990 (sl. 1), ko so se 18-odstotni meji začepljenosti prvič približali. Že takrat je bilo jasno, da zanesljivo in trajno rešitev prinaša le zamenjava uparjalnikov. V obdobju do zamenjave je bilo treba z obsežnimi ukrepi podpreti varno obratovanje s poškodovanimi uparjalniki. Ti ukrepi so: - spremljanje poškodbe z namenom napovedati kratkoročni in srednjeročni razvoj poškodb in obseg popravil cevi ([3] do [5]); - primerjalne analize in vpeljava najsodobnejših vzdrževalnih postopkov, dostopnih na trgu, s poudarkom njihovega vpliva na zmanjšanje verjetnosti porušitve cevi in puščanja skozi poškodovane cevi [7]; - ocena tveganj, povezanih s staranjem oz. poškodovanostjo cevi, s sprotnim ocenjevanjem verjetnosti za porušitve cevi in izdatnosti puščanja skozi poškodovane cevi ([7] do [9]). Glavni namen prispevka je predstavitev domačih prizadevanj, ki so omogočila celo desetletje varnega in zanesljivega delovanja uparjalnikov v bližini njihove projektne meje (18% začepljenost). V prispevku osvetlimo stanje in razvoj procesov staranja (razdelek 1), opišemo kriterije za popravila cevi, ki določajo sprejemljivo velikost poškodb (razdelek 2), in predstavimo izbrane rezultate varnostnih analiz, ki so podprle delovanje s poškodovanimi cevmi (razdelek 3). Povzamemo, da je JE Krško obratovala s poškodovanima, a varnima uparjalnikoma. 1 ZGODOVINA UPARJALNIKOV V KRŠKEM 1.1 Računalniška baza podatkov JE Krško že od leta 1987 redno pregleduje vse cevi po celotni dolžini s standardnim tipalom s tuljavo (postopek vrtinčnih tokov). V letu 1992 so začeli z rotirajočim tipalom (MRPC) dodatno pregledovati tudi vsa prehodna področja (TTS na sl. 3). V dobrih 14 “dejanskih letih na polni moči (EFPY)” obratovanja uparjalnikov se je nabralo več kot 200.000 zapisov o pregledih cevi. V podporo vzdrževanju uparjalnikov so raziskovalci Odseka za reaktorsko tehniko Instituta “Jožef Stefan” razvili računalniško podprto bazo podatkov [4], ki je bila tudi temelj za vse analize v tem prispevku. cessive degradation. In the Krško steam generators, the first tubes were plugged in 1985, only three years after the commissioning of the plant in 1982. The nuclear power plant (NPP) in Krško was designed and licensed to operate at full power with up to 18% of the SG tubes plugged. The degradation developed quickly and gained an increased importance during the 1990 outage (see Figure 1), when the 18% limit had already been approached. It was clear that only the replacement of the steam generators could bring a reliable long-term solution. While waiting for the replacement, comprehensive activities were started to support safe operation with the degraded steam generators: - Assessment of the degradation aimed at short and medium term predictions of the degradation and repair rates ([3] to [6]); - Comparative analyses and implementation of the most advanced maintenance options available on the market, with emphasis on the impact on the tube rupture probabilities and the leak rates through degraded tubes [7]; - Assessment of risks associated with tube degradation. In particular, routine estimations of tube rupture probabilities and leak rates through degraded tubes were performed ([7] to [9]). The main aim of this paper is to review the domestic efforts, which enabled safe and reliable operation of the steam generators at their design limit (18% of plugged tubes) for a full decade. This includes an overview of the recent status and history of the degradation processes (section 1), discussion of the repair criteria defining the acceptable size of defects (section 2) and selected results from safety analyses supporting the operation of degraded SG tubes (section 3). It is concluded that Krško NPP operated with degraded, but safe, steam generators. 1 HISTORY OF THE STEAM GENERATORS AT KRŠKO 1.1 Computerized Data Base Krško NPP has performed full-length inspection of all tubes by the standard “bobbin coil” (Eddy Current Technique-ECT) method since 1987. In addition, all expansion transitions (TTS, Fig. 3) are inspected by a motorized rotating pancake coil (MRPC) since 1992. More than 200.000 records of inspection results accumulated in nearly 14 effective full-power years (EFPY) of steam generator operation. A computerized database was developed by the Reactor Engineering Division of the “J. Stefan” Institute to support the maintenance of the steam generators [4]. This database was also used for the analyses presented in this paper. | gfin=i(gurMini5nLn 00-3_____ stran 153 I^BSSIfTMlGC L. Cizelj, F. Androjna: Staranje cevi uparjalnikov - Aging of Tubes in Steam Generators 1.2 Pregledi in popravila cevi 1.2 Inspection and Repair of Tubes Slika 1 prikazuje razvoj popravil cevi v obeh The history of the tube repairs in both steam uparjalnikih. Polni črti označujeta deleža začepljenih generators is depicted in Figure 1. The full lines denote cevi v SG 1 (zgoraj) in SG 2 (spodaj). Črtkana črta the fraction of the tubes plugged in SG 1 (upper) and označuje povprečni delež začepljenih cevi v obeh SG 2 (lower), while the dashed line shows the average uparjalnikih. fraction of plugged tubes in both steam generators. 20,00% 15,00% 10,00% -I 5,00% 0,00% 82 84 85 86 87 88 89 90 92 93 94 95 96 97 98 99 Leto cepljenja Year of Plugging Sl. 1. Potek začepljenosti Fig. 1. History of tube plugging V letih 1993 in 1996 opazimo pomembno zmanjšanje števila začepljenih cevi, ki je predvsem posledica vstavljanja tulcev v nekatere ponovno usposobljene-odčepljene-cevi. V obdobju po letu 1994 je bilo število na novo začepljenih cevi dokaj stabilno. Izjema je le nenadno povečanje v letu 1997. Pojasnilo je najti v [10]. Slika 2 primerja najpomembnejše vzroke za popravila cevi. Več ko 80% popravil v celotni dobi 100% A major drop in the number of plugged tubes can be seen in 1993 and 1996. This was a result of the reactivation and sleeving of some of the already plugged tubes. The repair rates have been relatively stable since 1994, with the exception of in 1997. The explanation for this is attempted elsewhere [10]. The major degradation mechanisms that required the repair of the tubes are compared in Figure 2. More than 80% of tube repairs during the lifetime 80% 60% 40% 20% 0% 1986 1987 1988 1989 1990 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Leto pregleda Year of Inspection Sl. 2. Glavni vzroki za popravila cevi (SG 1 in SG 2) Fig. 2. Major causes of tube repair (SG 1 and SG 2) VH^tTPsDDIK stran 154 L. Cizelj, F. Androjna: Staranje cevi uparjalnikov - Aging of Tubes in Steam Generators trajanja uparjalnikov in več kot 90% popravil v zadnjih nekaj remontih pripisujemo le dvema mehanizmoma staranja (sl. 3): - TTS: vzdolžne napetostnokorozijske razpoke v prehodnem področju na vrhu cevne stene (TTS) so povzročile 24% popravil cevi v SG 1 in 17 % v SG 2. Sprejemljiva velikost poškodbe je opisana v razdelku 2.3. - TSP: Napetostno korozijske razpoke na zunanji površini cevi (ODSCC) pod podpornimi ploščami so povzročile 56% popravil v SG 1 in 63 % v SG 2. Sprejemljiva velikost poškodbe je opisana v razdelku 2.4 PS označuje tretji najpomembnejši vzrok za popravila cevi (sl. 2), ki je prevladoval pred letom 1988. To so bile napetostnokorozijske razpoke, ki so v celoti znotraj cevne stene. Varnostne analize, opravljene v letu 1990, so pokazale zelo majhno verjetnost odpovedi cevi zaradi takih poškodb (razdelek 2.2 in [4]). sušilnik pare steam dryer of the steam generators and more than 90% of repairs during the recent outages are attributed to only two degradation mechanisms (Figure 3): - TTS: axial stress corrosion cracking in the expansion transitions at the top of the tube sheet (TTS) caused 24% and 17% of the repaired tubes in SG 1 and SG 2, respectively. The allowable defect size is described in Section 2.3 - TSP: outside diameter stress corrosion cracking (ODSCC) at the tube- support- plate intersections (TSP), caused about 56% and 63% of the repaired tubes in SG 1 and SG 2, respectively. The allowable defect size is described in Section 2.4. PS denotes the third major cause of tube retirement shown in Figure 2. It stands for stress corrosion cracks located entirely within the tube sheet, which dominated tube repairs until 1988. Safety analyses performed in 1990 showed the very low likelihood of tube failure caused by such defects (see Section 2.2 and [4]). izstop pare steam outlet centrifugalni izločevalnik pare centrifugal steam separator protivibracijske palice antivibration bars podporne plošče support plates predgrelnik preheater plošča za usmerjanje toka flow distribution baffle vstop reaktorskega hladiva reactor coolant inlet' inšpekcijska odprtina inspection opening pomožna napajalna voda auxiliary feed water TSP glavna napajalna voda main feed water TTS ~ O PS cevna stena ^ tube-sheet | inšpekcijska odprtina inspection opening Sl. 3. Skica uparjalnika z lego najpogostejših vrst poškodb Fig. 3. Sketch of a steam generator with the locations of dominant degradation mechanisms Cevi, ki imajo hkrati več poškodb, so k popravilom prispevale približno 10%. Podrobnejša razprava o tipičnih procesih staranja, značilnih za JE Krško in druge elektrarne po svetu, je v [11]. Tubes with multiple defects represent about 10% of all repairs. Further discussion of typical degradation mechanisms found at Krško NPP and elsewhere is given in [11]. gfTTMBfeflMISCSD 00-3 stran 155 | ^BSSIrTMlGC L. Cizelj, F. Androjna: Staranje cevi uparjalnikov - Aging of Tubes in Steam Generators 2 KRITERIJI ZA POPRAVILO CEVI Pri odločanju o popravilu poškodovane cevi uporabljamo kriterije za popravilo. Tradicionalno uporabljamo splošni kriterij, ki za vse vrste poškodb dovoljuje 40% stanjšanje stene cevi. V drugi polovici 80. in v 90. letih se je v ceveh uparjalnikov JE Krško in drugih podobnih elektrarnah pojavila napetostna korozija. Ostre in močno razvejane medkristalne razpoke so napredovale skozi steno cevi in včasih povzročile tudi puščanje, še preden so jih odkrili z rednimi pregledi s tradicionalnim tipalom s tuljavo. Sledil je razvoj specializiranih naprav za pregledovanje posameznih vrst poškodb, ki so bile podprte s poškodbam prirejenimi-specifičnimi-kriteriji za popravila cevi. S specifično tehnologijo pregledovanja in analizami porušitev so zmanjšali konzervativnost splošnega kriterija za popravilo cevi. Osnovni cilj splošnih in specifičnih kriterijev za popravilo je vzdrževanje zanesljivosti in varnosti poškodovanih uparjalnikovih cevi. Kratek opis kriterijev za popravila, ki jih uporablja JE Krško, je v nadaljevanju. 2.1 Splošni kriterij za popravilo Splošni kriterij za popravilo uparjalnikovih cevi določa najmanjšo sprejemljivo debelino stene cevi [15]. Splošno dovoljeno stanjšanje stene cevi znaša 40%. Splošni kriterij je mogoče uporabiti pri vseh vrstah poškodb (npr., druge na sl. 2), razen tistih, za katere veljajo specifični kriteriji, ki so opisani v nadaljevanju. 2.2 Kriterij P* Kriterij P* je namenjen cevem, ki so v celotni dolžini uvaljane v cevno steno. Tako sta bila izdelana tudi prvotna uparjalnika za JE Krško. Kriterij dovoljuje delovanje cevem s poškodbami, ki so najmanj za razdaljo P* oddaljene od vrha cevne stene. Vrsta oziroma usmeritev poškodbe pri tem ni pomembna. Kriterij temelji na naslednjem razmisleku: Cevi so trdno vpete v togo cevno steno, ki lahko v celoti prevzame obremenitve cevi tudi pri 360°obodni skozi stenski razpoki. Dolžino P* pa so določili na podlagi zmožnosti sosednjih cevi, da preprečijo izvlek poškodovane cevi iz cevne stene. Kriterij P* za popravilo cevi je prvi specifični kriterij, uporabljen v JE Krško. Uspešno ga uporabljajo že od leta 1987 (PS na sl. 2). 2.3 Dolžinski kriterij Dolžinski kriterij je definiran za vzdolžno usmerjene razpoke v prehodnem področju. Prehodno področje je tik nad vrhom cevne stene (TTS), med delom cevi, ki so ga uvaljali - razširili v cevno steno ^BSfirTMlliC | stran 156 2 TUBE REPAIR CRITERIA The decision whether to repair a degraded tube or not is based on repair criteria. Traditionally, a generic repair criterion, allowing for 40% of tube wall thinning, is used for all types of defects. In the second half of the 80s and in the 90s, stress corrosion cracking appeared in the SG tubes of Krško NPP and in other comparable plants. Sharp and highly branched intergranular cracks grew through the tube wall and sometimes caused leaks before being detected by the regular bobbin coil inspection. Specialized defect-specific inspection equipment was developed, accompanied by defect specific repair criteria. Basically, the conservatism inherent in the generic 40% repair criterion was reduced through defect-specific dedicated inspection technology and failure assessment. The main goal of generic and defect specific repair criteria is to maintain or improve the reliability and safety of the degraded SG tubes. Brief description of repair criteria applicable for Krško NPP is given below. 2.1 Generic Repair Criterion The generic repair criterion defines the minimum acceptable wall thickness [15]. The generic allowable defect size is 40% of the wall thickness. The defect depth criterion is applicable to all defects (see other in Figure 2), except for those covered by the defect-specific plugging criteria described below. 2.2 P* Criterion The P* criterion applies to tubes, hard rolled into the entire depth of the tube sheet, as manufactured in the original Krško steam generators. The criterion allows that tubes with defects located below a certain distance (called P*) from the top of the tube sheet remain in operation without repair, regardless of the defect size or orientation. It makes use of the following consideration: tubes are fixed into the stiff tube sheet, which is able to support the tube even if it contains a 360°circumferential through-wall crack. The P* distance was established by considering the ability of neighboring tubes to prevent the damaged tubes from being pulled out of the tube sheet. The P* repair criterion was the first defect-specific repair criterion implemented at Krško NPP and has been successfully used since 1987 (see PS in Figure 2). 2.3 Crack-Length Criterion The crack-length criterion is defined for axially oriented cracks in expansion transitions at the top of the tube sheet. The expansion transitions are located just above the top of the tube sheet (TTS), L. Cizelj, F. Androjna: Staranje cevi uparjalnikov - Aging of Tubes in Steam Generators med izdelavo uparjalnikov, in prostim delom cevi. Razpoke v tem delu cevi so nastale predvsem zaradi dokaj visokih notranjih napetosti [12]. Sprejemljiva velikost poškodbe je definirana kot izmerjena dolžina razpoke. Popraviti je tako treba le cevi z vzdolžno usmerjenimi razpokami, katerih dolžina presega PL: between the portion of the tube which has been expanded into the tube sheet during the manufacture of the steam generators and the free span portion of the tube. The cracks mainly develop here due to the high residual stress [12]. The allowable defect size is defined in terms of the measured crack length. Repair is necessary only for the tubes with axially oriented cracks longer than PL: PL = ac -ae -ag (1), a pomeni teoretično kritično dolžino razpoke, a največjo pričakovano merilno napako in a največji napovedani prirastek razpoke do naslednjega pregleda [3]. Dolžinski kriterij v JE Krško je prirejen po belgijskih izkušnjah [1]. Uporabljajo ga od leta 1992 (TTS na sl. 2). Najdaljša dovoljena izmerjena dolžina vzdolžne razpoke znaša 6 mm (za primerjavo: teoretična kritična dolžina znaša 14,2 mm). 2.4 Kriterij ODSCC V začetku 90. se je po vsem svetu pojavilo večje število poškodb ODSCC pod podpornimi ploščami (TSP). Zelo zapletena morfologija, tj. močno razvejane mreže razpok, praktično onemogoča analitične napovedi porušitve. Upravljalci elektrarn v ZDA, Franciji in Belgiji so predlagali rešitev, ki temelji na eksperimentalno določeni povezavi med tlakom razpočenja poškodovane cevi in amplitudo signala tipala s tuljavo, ki pomeni merilo velikosti poškodbe (merjeno v voltih - V!). S podobnim postopkom so določili tudi odvisnost med izdatnostjo puščanja skozi poškodbo in amplitudo signala tipala s tuljavo. Lokalne oblasti (v ZDA Nuclear Regulatory Com-mission - NRC [13]) so tak postopek sprejele. Seveda pa je treba pri uporabi tega kriterija zagotoviti pregledovanje cevi s tehnologijo, ki je enakovredna tehnologiji, uporabljeni pri določanju odvisnosti. JE Krško kriterija ODSCC ni v celoti vpeljala. Uporabili so le enakovredno tehnologijo pregledovanja cevi, ki omogoča ločitev za varnost pomembnih in manj pomembnih poškodb. Cevi s poškodbami, ki so pomembne za varnost, še vedno popravijo takoj, ko izmerjena globina poškodbe preseže dovoljenih 40% debeline stene cevi (razdelek 2.1). Posledice takega postopka za varnost elektrarne so opisane v nadaljevanju. Celovita varnostna analiza je opisana v [6]. 3 VARNOSTNE ANALIZE Varnostne analize poškodovanih uparjalnikovih cevi so usmerjene v oba načina odpovedi cevi, ki sta opisana v uvodu. Veliko število pogojno ogroženih cevi in uporaba neporušnih where a stands for the theoretical critical crack length, a for the maximal expected measurement inaccuracy, and a for the maximal predicted crack propagation before the next inspection [3]. The defect length plugging criterion has been used at Krško NPP since 1992 (see TTS in Figure 2) and has basically followed the Belgian approach [1]. The longest allowable axial crack length is 6 mm (for comparison: the theoretical critical crack length is 14.2 mm). 2.4 ODSCC Criterion A large number of ODSCC defects under tube support plates (TSP) emerged at the beginning of the 90s on a worldwide scale. The very complex morphology (e.g., the highly branched networks of cracks) of such defects essentially prevents the analytical predictions of failures. A solution proposed by the utilities in the United States, France and Belgium relied on an experimentally determined correlation between the burst pressure of the degraded tube and the bobbin coil signal amplitude, which represents the size of the defect (measured in volts - V!). A similar approach yielded a correlation between the leak rate through the degraded tube and the bobbin coil signal amplitude. Such a criterion was accepted by the local authorities (In the USA by the Nuclear Regulatory Commission (NRC) [13]). Use of nondestructive examination techniques equivalent to those used during the development of correlations is, of course, mandatory. This methodology was, however, not fully implemented at Krško. The equivalent non-destructive examination techniques were implemented to discriminate between the defects which are either important or less important for safety. The defects important for safety are still repaired if they exceed the allowable tube-wall thickness (see section 2.1). The safety consequences of such an approach are discussed briefly below. A comprehensive safety analysis is given in [6]. 3 SAFETY ANALYSES Safety analyses of degraded steam-generator tubes are focused on the two failure modes, described in Section 0. The large number of potentially affected tubes and use of non-destructive examina- gfin^OtJJIMISCSD 00-3 stran 157 | ^BSSITIMIGC L. Cizelj, F. Androjna: Staranje cevi uparjalnikov - Aging of Tubes in Steam Generators postopkov za pregledovanje (NDE) stimulirata verjetnostne analize pogojnih odpovedi cevi. Raziskovalci Instituta “Jožef Stefan” smo v zadnjih letih v sodelovanju z JE Krško v ta namen razvili in uspešno uporabili več verjetnostnih metod za ocenjevanje verjetnosti odpovedi uparjalnikovih cevi ([6] do [9]). Verjetnost za razpočenje in izdatnost puščanja skozi poškodovane cevi smo ocenjevali pri najbolj neugodnem scenariju: pri hipotetični nezgodi z največjo tlačno razliko med primarnim in sekundarnim hladivom, ki se zgodi tik pred pregledom in popravilom cevi. V ta namen ocenimo velikost poškodb ob koncu delovnega obdobja z naključno kombinacijo spodnjih veličin: - velikosti poškodb ob prejšnjem pregledu; - negotovosti pregleda z metodo vrtinčnih tokov (ECT) - večanja poškodb (ocenjeno iz velikosti, izmerjenih v prejšnjih pregledih) V tem razdelku se posvečamo le napetostnokorozijskim razpokam na zunanji površini cevi (ODSCC) pod podpornimi ploščami (TSP). Poškodbe ODSCC namreč trenutno zahtevajo največ popravil cevi v JE Krško. 3.1 Verjetnost porušitve cevi Slika 4 prikazuje razvoj verjetnosti porušitve ene izmed cevi uparjalnika v obdobju med 1990 do 1999. Prikazana verjetnost je pogojna in predpostavlja, da se je zgodila malo verjetna hipotetična projektna nezgoda zlom glavnega parnega voda. Za vsakega izmed uparjalnikov obravnavamo dva primera: (1) “vse poškodbe”, pri katerem v analizi nismo upoštevali popravljenih cevi in (2) “poškodbe pod 1 V”, ki predstavlja popravila cevi v skladu s priporočili [13]. Popravila cevi v JE Krško so bila takšna, da je dejansko stanje med obema krivuljama. 10,00% tion (NDE) methods stimulate the probabilistic analysis of potential tube failures. A number of methods aimed at estimating the steam-generator tube failure probabilities have therefore been developed and successfully implemented in recent years in cooperation with the “Jožef Stefan” Institute and Krško NPP (see for example [6] to [9]). Tube rupture probabilities and leak rates were estimated for a worst-case scenario involving a hypothetical accident with the highest differential pressure across the tube just before the inspection and repair of the tubes. This involves the estimation of the largest defect sizes, estimated by the stochastic combination of the following items: - Defect sizes at previous inspection; - Uncertainties of the ECT inspection; - Defect growth (estimated from the observed defect growth during past inspections). The particular degradation mechanism addressed in this section is the Outside Diameter Stress Corrosion Cracking (ODSCC) at Tube Support Plates (TSP). ODSCC currently represents the major cause of early tube retirements at Krško. 3.1 Probability of Tube Rupture Figure 4 depicts the development of a single tube rupture probability in both steam generators during the period 1990 to 1999. The depicted probability is conditional and is assumed to follow a rather unlikely occurrence of a hypothetical design accident Steam Line break. Two cases are considered for each steam generator: (1) “All defects”, which means that no credit was taken for tube repair and (2) “defects below 1 V”, which represents the tube repair following the recommendations of [13]. The tube repair performed at Krško NPP was between both 1,00% 0,10% 0,01% -----SG1 Vse poškodbe All Defects - - SG2 Vse poškodbe All Defects ¦¦¦¦ SG2 Poškodbe pod 1 V Defects Below 1 V i v t * L / -v t ^.» * * * a ,' * •* __\ ^^^-^ ' v\ _____ — "~*^^^ . ^ 58 utežnih odstotkov) in večjim deležem kroma (27 do 31 utežnih odstotkov) v ^BSfirTMlliC | stran 184 1.1 Primary- and Secondary-Side Pressure Boundaries The pressure-vessel walls are made of forgings of fine-grained low-alloyed ferritic steel (SA 508 CL 3a). The primary side consists of the primary head, the cylindrical ring and the tubesheet. A bent plate made of Inconel Alloy 690TT (SB 168 UNS N06690) welded to the primary head, the cylindrical ring and the underside of the tubesheet separates the two chambers of the head. The inlet and outlet nozzles are provided with austenitic safe ends to have a suitable transition between the ferritic nozzles and the austenitic reactor-coolant piping. Inside the primary head, in the area of the inlet and outlet nozzle, each flange ring for the installation of the nozzle dams is welded to the cladding. For drainage, two austenitic drain nozzles are installed in each chamber. The primary side of the tube sheet is clad with a multi-layer nickel-based cladding. Both chambers of the primary head, including the nozzle inside surfaces and the cylindrical ring, are clad all over with at least a two-layer austenitic cladding. The tubesheet separates the primary from the secondary side as shown in Figure 1. The secondary side of the pressure boundary consists of: two cylindrical shells in the lower section; the conical transition with cylindrical ends; two cylindrical shells in the upper section and the torispherical head with the integrated steam outlet nozzle on the top, which is equipped with a flow limiter. The cylindrical shell welded to the tube sheet is equipped with four handholes located 90° apart. Two of them are placed in the direction of the tube lane. A circular groove on the periphery of the secondary side of the tube sheet gives, together with the two nozzles welded to the underside of the tubesheet’s support ledge, the possibility of a highly efficient blowdown. The two trunnions for the SG upper support are welded to the lower cylindrical extension of the cone. The main feedwater nozzle is welded to the conical transition. The two secondary manways are welded to the upper cylindrical shell. The auxiliary feedwater nozzle and the wet lay-up nozzle are welded to the cylindrical shell above the cone. The wet lay-up nozzle is closed permanently with a cap during operation. 1.2 Steam Generator Tubes The NSG tubing is made from Alloy 690 TT (UNS N06690). Alloy 690 TT was developed to resist SCC and general corrosion in the high-temperature aqueous environments associated with nuclear steam generators. Alloy 690 is a nickel-based alloy with a reduced Ni content (> 58 wt% ) and a higher Cr content (27 to 31 wt% ) compared with Alloy 600. K. Nem~i}: Nova uparjalnika za JE Kr{ko - The New Steam Generators for the Kr{ko NPP primerjavi z zlitino 600. V Siemensovi specifikaciji cevi je najnižji deležkroma povečan na>28,5 utežnih enot, kar povečuje njeno odpornost na medkristalno napetostno korozijo in razjedanje. Delež niklja je od 59,0 do 62,0 utežnih odstotkov. Delež bakra, kobalta, dušika, bora in molibdena je omejen. Mehanske lastnosti materialov, dobljene s testiranji, so naslednje: R 02 (RT) 276 do 370 MPa (meja plastičnosti pri sobni temperaturi) Rm (RT) > 586 MPa (natezna trdnost pri sobni temperaturi) R02 (350C)>243 MPa (meja plastičnosti pri 350°C) Rm (350°C)> 552 MPa (natezna trdnost pri 350°C) 1.3 Spoj cev - cevna stena Spoj cev - cevna stena je izveden v štirih korakih: 1. uvaljanje koncev cevi zaradi učvrstitve cevi v cevno steno pred varjenjem, 2. varjenje cev - cevna stena, 3. hidravlično raztezanje cevi po celotni višini cevne stene, 4. mehanska razširitev cevi ob obeh koncih hidravlično razširjenega področja. Uvaljanje Med uvaljanjem cev namestijo v izvrtino cevne stene in uvaljajo na razdalji približno 20 mm. Tako zaprejo režo med cevjo in izvrtino. Optimalne varilne razmere dosežejo s primernim, vrtilnim momentom stroja za uvaljanje, ki je nastavljen tako, da se med nadaljnjim delom cev ne more premakniti. Material cevi se pri tem relativno malo preoblikuje, kar pomeni sorazmerno malo zaostalih napetosti. Varjenje cev - cevna stena Pri varjenju cev - cevna stena se uporablja avtomatski proces varjenja ozkega zvarnega roba s kovinskim polnilom. Varilnik se namesti z uporabo centrirne naprave. To in natančna priprava varjenja z valjanjem in strojno obdelavo zvarnega roba zagotavljajo enotno geometrijsko obliko zvarov. Neprepustnost spoja so preverili s helijevim testom prepustnosti. Hidravlična razširitev Hidravlična razširitev cevi po celotni višini cevne stene je izvedena z vodnim tlakom. Hidravlični sistem je bil elektronsko nadzorovan. Oblika orodja s tesnili na obeh straneh omogoča gladek prehod med razširjenim in nerazširjenim delom cevi. In the Siemens KWU material specifcation for the tubes the minimum Cr content is increased to > 28.5 wt% to improve the resistance against inter-granular stress corrosion and pitting. The Ni content is specified as 59.0 to 62.0 wt%. The content of Cu, Co, N, B and Mo has also been restricted. The mechanical values according to the material test sheet were: R 02 (RT) 276 to 370 MPa (Yield strength at room temperature) Rm (RT) > 586 MPa (Tensile stress at room temperature) R 02 (350°C) > 243 MPa (Yield strength at 350°C) Rm (350°C) > 552 MPa (Tensile stress at 350°C) 1.3 Tube-to-Tubesheet Joint The tube-to-tubesheet joint is made in the following four steps: 1. Tack rolling of the tube ends to position and fix the tubes in the tubesheet in preparation for welding. 2. Tube-to-tubesheet welding. 3. Hydraulic expansion of the tube over the entire height of the tubesheet. 4. Local mechanical expansion at both ends of the hydraulic expanded region. Tack Rolling During tack rolling the tube ends are positioned in the tubesheet hole and expanded slightly over a length of approximately 20 mm. This eliminates the gap between the tube and hole. To achieve optimum welding conditions the torque of the expansion tool is adjusted in such a way that the tube will not be dislocated during the subsequent work steps. The tube material receives a relatively low transformation and therefore relatively low residual stresses. Tube-to-Tubesheet Welding The tube-to-tubesheet welding utilizes an automatic welding process applying a single-pass pulsed gas tungsten arc (GTA) weld with filler metal. The welding gun was positioned by means of a centering device. This, together with the precise weld preparation by tack rolling and machining of the chamfer, ensures a uniform weld geometry. The leak-tightness of the joint was verified by a helium leak test. Hydraulic Expansion Hydraulic expansion of the tubes over the full height of the tubesheet was performed by hydroswaging. The hydraulic system was electronically controlled. The design of the mandrel with the seals at both ends ensures smooth transitions from the expanded to the unexpanded tube area. | gfin=i(gurMini5nLn 00-3_____ stran 185 I^BSSIfTMlGC K. Nem~i}: Nova uparjalnika za JE Kr{ko - The New Steam Generators for the Kr{ko NPP Lokalna mehanska razširitev Da bi lahko trdno pritrdili cevi na cevno steno in v celoti zatesnili špranjo na sekundarni strani, se cevi mehansko razširijo na obeh koncih hidravlično razširjenega področja. Dolžina razširitve na vsaki strani je 50 mm. 1.4 Podporni sistem cevnega snopa Sistem cevnih podpor sestavljajo trije osnovni elementi: rešetkaste podpore ravnega dela cevi (sl. 2), vodoravni in navpični trakovi v loku cevnega snopa (sl. 3) in valoviti trakovi, ki so na vrhu cevnih lokov. Projektiranje cevnih podpor izpolnjuje osnovne zahteve: - izdelavo z zelo majhnimi tolerancami, - zagotovitev preproste vgradnje cevi, - prenašanje obremenitev med izdelavo, prevozom in vgradnjo, - prenašanje obremenitev zaradi normalnega obratovanja in nezgodnih situacij, posebej tistih, ki nastanejo zaradi: - vibracij med stabilnim obratovanjem in prehodnimi pojavi, ki so posledica povečanega pretoka pare, - deformacij zaradi toplotnih in tlačnih obremenitev, - pospeškov zaradi naravnih tveganj in nezgod, ki jih povzroči človeški dejavnik, - zmanjšanje tlačnih izgub, kar prispeva k večji recirkulaciji pare, - zmanjšanje nalaganja usedlin na cevnih podporah, - povečanje odpornosti cevi in njihovih elementov na korozijo, obrabo zaradi trenja in na utrujenost materiala, - preprečenje stiskanja cevi zaradi oblog v špranjah. Vsak izmed novih uparjalnikov je opremljen z 10 rešetkami (sl. 2), ki so približno enakomerno razporejene po ravni dolžini cevi med cevno steno in cevnimi zavoji. Pri lokih cevi U je bilo še posebej treba paziti na: - zagotovitev trdnosti sestave, ki je praktično brez zračnosti med cevmi in podpornimi trakovi (gibanje cevi je blokirano), - valoviti trakovi postavijo loke v navpično smer in tako vzdržujejo stalno razdaljo med sosednjimi cevmi. 1.5 Rešetke Rešetko (sl. 2) sestavljata dve vrsti trakov iz nerjavnega jekla, ki so na robu vpeti v notranji obroč. Kot med trakovi je 60°, vsake cevi pa se dotikajo štirje trakovi. Robovi trakov so vpeti v zarezanem notranjem obroču iz nerjavnega jekla, ki je vpet v zunanji okvir iz feritnega jekla. Vsak osmi Local Mechanical Expansion To fasten the tubes firmly to the tubesheet and to completely seal the gap on the secondary side the tubes are locally mechanically expanded at both ends of the hydraulically expanded area. The length of this expansion was 50 mm at each end. 1.4 Tube Bundle Support System The tube support system consists of three basic elements which are the egg-crate-type supports in the straight run of the tubes (Fig. 2), the horizontal and vertical strips in the bend portion of the tube bundle (Fig. 3) and the corrugated strips which are located in the apex of the tube bends. The design of the tube supports (grids) fulfils the basic requirements to: - facilitate manufacture with very tight tolerances, - ensure ease of tube insertion, - accommodate all loads imposed during manufacture, shipment and installation, - accommodate all operational and accident-induced loads, especially those due to: - steady-state and transient flow-induced vibration, - thermal and pressure-induced expansion, - accelerations due to natural and extemal man-made hazards, - minimize flow pressure losses (contribute to high circulation ratio), - minimize accumulation of crud deposits on the tube supports, - maximize resistance of tubes and their supporting elements against corrosion, fretting and fatigue, - avoid denting. Each NSG is equipped with 10 full grids which are appoximately equally distributed over the straight tube length between the tube sheet and U-bend. For the U-bend the following requirements have also to be taken care of: - ensuring a compact assembly with nearly no clearances between the tubes and support strips block-type tubing). - corrugated strips locate the U-bends in their vertical direction, thereby preventing contacts between tubes. 1.5 Egg-crate-Type Supports (Grids) The egg-crate-type grid (Fig. 2) consists of two rows of stainless steel strips standing on edge and set at 60° to each other; four strips hold the tubes. The ends of the strips are engaged in a slotted stainless steel inner ring, which is engaged in an outer frame of ferritic material. Every eighth strip in the grid consists of a higher VH^tTPsDDIK stran 186 K. Nem~i}: Nova uparjalnika za JE Kr{ko - The New Steam Generators for the Kr{ko NPP 1 - notranji obroč 2 - zgornji okvir 3 - spodnji okvir 4 - nižji trak 5 - spona 6 - višji trak 1 - inner ring 2 - upper frame 3 - bottom frame 4 - low bar 5 - spacer 6 - high bar Sl. 2. Podporna rešetka Fig. 2. Egg-crate-type support (grid) trak v rešetki je višji podporni trak (69,5 x 3 mm) iz nerjavnega jekla, ki povezuje sicer po višini razmaknjene nižje trakove. Visoki podporni trakovi so vpeti z zarezami, speti med sabo, kar omogoča trdnost podpore v vodoravni smeri. Dve vrsti nižjih trakov (20 x 3,0 mm) sta vstavljeni v zareze ob zgornjih in spodnjih robovih višjih podpornih trakov. Med obročem iz nerjavnega jekla in feritnim zunanjim okvirom je zaradi različnega toplotnega raztezanja načrtovana ustrezna zračnost. Oblika rešetk in podpor cevnih lokov onemogočajo ohlapnost in medsebojno premikanje trakov. Vse vijačne zveze so zavarovane s podložkami ali zavarjene. Togost rešetke povečujeta avstenitni palici, ki sta nameščeni na zgornji in spodnji strani rešetke, ki se v prostoru med cevmi raztezata prek celotne rešetke. Palici sta privarjeni in pomenita support strip (69.5 x 3 mm) also made of stainless steel and spanning the height of both low strip rows. The high-support strips are engaged into each other at the slotted points of the intersection, thus providing structural rigidity in the horizontal direction. The two rows of low-strips (20 x 3,0 mm) engage in slots along the top and bottom edges of the high support strips. To accommodate differential thermal expansion, suitable clearance is provided at the interface between the stainless steel ring and the ferritic frame. The design of the egg-crate-type supports and the tube bend supports makes it impossible for the strips to work loose or move out of position. All screwed connections in the tube-support system are secured either by lock washers or by lock welds. Additional stiffness is provided for the grid by two austenitic bars on the top and bottom side of the grid, which stretch over the grid diameter at the tube lane loca- gfin^OtJJIMISCSD 00-3 stran 187 | ^BSSITIMIGC K. Nem~i}: Nova uparjalnika za JE Kr{ko - The New Steam Generators for the Kr{ko NPP Sl. 3. Podpore lokov cevi Fig. 3. U-bend tube supports tudi oviro za tok v prostoru med cevmi (zmanjšan obvodni tok). 1.6 Podpora cevnih lokov V področju snopa cevnih lokov je nameščena podporna struktura iz avstenitnega nerjavnega jekla (sl. 3), ki cevi podpira na optimalnih lokacijah. Podporne lokacije so določene na podlagi konzervativnih projektnih študij vibracij, rezultatov testiranj in odličnih obratovalnih izkušenj. Podpora cevnih lokov je narejena iz trakov, neodvisnih med sabo, to so: - navpični valoviti trakovi na vrhu cevnega zavoja, - navpični ravni trakovi na obeh straneh valovitih trakov, - vodoravni ravni trakovi na obeh straneh valovitih trakov. tion. Welded pins connect the bars tightly. In addition, these bars form the tube lane block (reduced bypass flow). 1.6 Tube-Bend Support In the U-bend region of the tube bundle an austenitic stainless steel support structure (Fig. 3) is used to support the tube bends at optimally spaced locations. The support locations are established in a conservative way after consideration of vibration design studies, experimental results and excellent operational experiences. The tube-bend support is made up of independent strip elements, namely: - Vertical corrugated strips located at the apex of tube bend, - Vertical flat strips located at both sides of the corrugated strips, - Horizontal flat strips located at both sides of the corrugated strips. VH^tTPsDDIK stran 188 K. Nem~i}: Nova uparjalnika za JE Kr{ko - The New Steam Generators for the Kr{ko NPP 1.7 Razdelilni sistem glavne napajalne vode Razdelilni sistem glavne napajalne vode v novih uparjalnikih sestavljajo: šoba glavne napajalne vode s toplotnim tulcem, cevovodi z razteznim elementom in razpršilnik napajalne vode. Razdelilni sistem glavne napajalne vode izpolnjuje vse toplotne in hidravlične zahteve glede: majhnih toplotnih napetosti, onemogočanja razplastitve toka tekočine, enakomerne porazdelitve pretoka v povratnem kanalu in preprečevanja vodnega udara. 1.8 Sistem pomožne napajalne vode Poleg sistema glavne napajalne vode je uparjalnik opremljen tudi s pomožnim sistemom napajalne vode. Pomožna napajalna voda teče skozi šobo pomožne napajalne vode do prhe, ki je projektirana kot površinski kondenzator. V prhi se voda intenzivno meša s prihajajočo paro. Toplota pare poveča temperaturo napajalne vode in tako bistveno omili toplotne udare tlačne meje in notranjih delov uparjalnika. 1.9 Razdelilnik pretoka Namen razdelilnika pretoka (sl. 4) je povečati pretok kapljevine in zmanjšati parne praznine med cevmi nad cevno steno. S tem zmanjšamo odlaganje in zbiranje gošče. Sistem razdelilnika pretoka je sestavljen iz dveh plošč z izrezano odprtino. 1.10 Sistem izločevanja vlage Siemensov sistem izločevanja vlage sestavljajo prvostopenjski in drugostopenjski izločevalniki vlage. Ta sistem so razvili in testirali v različnih obratovalnih razmerah. Testiranja s paro in vodo so določila podatke o izločevanju vlage, to so: prenos kapljic, tlačne izgube in prenos kapljic pri različnih tlakih pare, nivojih vode in pretokih pare ter napajalne vode. Prvostopenjski izločevalniki (sistem: Siemensovi cikloni) so projektirani tako, da izločijo čim več vode iz mokre pare, ki zapušča cevni snop. Uparjalnik ima 48 prvostopenjskih izločevalnikov Drugostopenjski izločevalniki so privarjeni na torisferično glavo in imajo štiri privarjene podporne okvire za valovito pločevino (sistem: Peerless). Drenažne cevi na dnu vsakega izmed podpornih okvirov usmerijo izločene vodne kapljice na dno vodnih pasti. Te vodne pasti pari preprečijo, da bi jo odpihnilo navzgor proti drenaži, kadar nivo vode pade pod dno drenaž. Velikost drenažnih cevi je projektirana tako, da odvajajo vodo, ne da bi zmanjšale učinkovitost sušilnikov. 1.7 Main Feedwater Distribution System The design of the NSG internal feedwater distribution system consists of the feedwater nozzle with thermal sleeve, piping with expansion bellows and a feedwater sparger. The main feedwater distribution system fulfills all thermal and hydraulic requirements with respect to: low thermal stresses, destratification effect, equal flow distribution into downcomer and water hammer prevention. 1.8 Auxiliary Feedwater System In addition to the main feedwater system the steam generator is equipped with an auxiliary feedwater system. The auxiliary feedwater is fed via the auxiliary feedwater nozzle to the auxiliary feedwater distributor, designed as a surface condenser. In the distributor the water is mixed intensively with the upcoming steam. The condensing heat of the steam increases the temperature of the feedwater and so thermal shocks of the pressure boundary as well as of the internals are prevented. 1.9 Flow-Distribution Plate The purpose of the flow-distribution plate (Fig. 4) is to increase the liquid flow and to minimize steam voiding zones in the tubed region above the tubesheet so as to reduce sludge deposition or accumulation. The flow distribution baffle system consists of two orifice plates, each with an integrated cutout. 1.10 Moisture-Separation System The Siemens KWU moisture separation system consists of first-stage separators and second-stage separators. This system was developed and tested under a variety of operating conditions. The steam/water tests included obtaining separator performance data such as moisture carry-over, pressure loss and carry-under as a function of steam pressure, water level and steam and water mass flows. The first-stage separators (System: Siemens cyclones) are designed to separate as much water as possible out of the wet steam leaving the tube bundle. The steam generator accommodates 48 first stage separators. The second-stage-separator assembly is welded to the torispherical head and consists of four welded support frames that accommodate the second-stage-separator plates (System: Peerless). Drain tubes in the bottom of each end of the support frames direct the separated water droplet downward into connected water traps. These water traps prevent steam from blowing up through the drains when the water level drops below the bottom of the drains. The drain tube sizes are designed to ensure that the water drains off without affecting drier efficiency. | gfin=i(gurMini5nLn 00-3_____ stran 189 I^BSSIfTMlGC K. Nem~i}: Nova uparjalnika za JE Kr{ko - The New Steam Generators for the Kr{ko NPP K8fi^KH8M888ttKKH8w888ttHKH88H88«8Kfo- 888888888883 8^' '^B88888 mHHMj88mmtf j®?-^ ^hIc He ^8888^E&g^28888^^&S^38S8" a Sl. 4. Razdelilnik pretoka Fig. 4. Flow-distribution plate V drugostopenjskih izločevalnikih je preostala vlaga v pari , ki zapušča prve izločevalnike, izločena do takšne mere, da iz uparjalnika do turbine potuje praktično suha para. Suhost pare na izstopu iz uparjalnika je najmanj 99,9 %, največji prenos vlage na izhodu omejilnika iztoka pare je 0,1 odstotek. 1.11 Splošni podatki In the second stage separators the residual moisture in the steam leaving the first stage separators is removed to such an extent that almost dry steam flows from the steam generator to the turbine. The quality of extracted steam is 99.9%, the maximum moisture carry over is 0.1% at the outlet of the steam flow limiter. 1.11 General Data UPARJALNIK Stari D4 Novi 72W STEAM GENERATOR Old D4 New 72 W toplotna moč 941MWt 1000 MWt thermalpower per SG površina prenosa toplote 4487 m2 7177 m2 heat transfer area material cevi Inconel 600MA Inconel 690TT tube material število cevi 4578 5428 number of tubes zunanji premer cevi 19,05 mm 19,05 outer diameter of tube tlak pare 6,35 MPa 6,50 MPa steam pressure največja vlažnost 0,25 0,10 max. steam moisture obtočno razmerje 2,06 3,7 circulation ratio masa suhega uparjalnika 330 t 345 t total dry weight 2 IZDELAVA Izdelava uparjalnikov je bila zelo zapletena naloga, ki so jo uspešno opravili v Španiji (ENSA). Konzorcij Siemens/Framatome je kot glavni izvajalec dobro vsklajeval dela s številnimi soizvajalci. Odkovki za tlačno mejo so bili izdelani na Japonskem (Japan Steel Works). Izdelava cevi U je potekala na Švedskem (Sandvik Steel). Glavne podkomponente: primarna glava, notranji plašč, zunanji plašč, rešetke, razdelilnik napajalne vode so bile izdelane v Italiji (ANSALDO). Tudi vijaki, matice, podaljšani tulci so bili izdelani v Italiji (OME). Iz Nemčije so dobili: primarne izločevalnike (Mechanic Center), tesnilne obroče 2 MANUFACTURING Manufacturing of the steam generator was a very complex task which was very successfully completed in Spain (ENSA). Consortium Siemens-Framatome, as the main contractor, coordinated the numerous subsuppliers. The forgings for the pressure boundary were manufactured in Japan (Japan Steel Works). Manufacturing of the U-Tubes was performed in Sweden (Sandvik Steel). Major sub-assemblies such as: primary head, shroud, shell, grids, feedwater distribution, were manufactured in Italy (ANSALDO). Studs, nuts, extension sleeves were also manufactured in Italy (OME). Some parts came from Germany: primary separators (Mechanic Center), sealing discs (Kempchen) and VH^tTPsDDIK stran 190 K. Nem~i}: Nova uparjalnika za JE Kr{ko - The New Steam Generators for the Kr{ko NPP (Kempchen) in raztezne elemente (Witzenmann). Peerless izločevalniki (GSS Sarre Union) in material za pokrove (CLI) so iz Francije. 3 IZBOLJŠAVE V primerjavi s sedanjima uparjalnikoma sta nova v zasnovi drugačna. Glavna razlika je vidna pri izbiri materialov, pri izdelavi in projektiranju. a. Materiali Zlitina Inconel 690TT za cevi nadomesti zlitino Inconel 600MA. Material za tlačno mejo SA 508 CL.3a, prej SA 533 Gr.B. b. Izdelava Odkovki, prej varjena pločevina (v novih uparjalnikih ni vzdolžnih zvarov). Natančnejša izdelava cevi. Vpetje cevi v cevno steno (minimizacija zaostalih napetosti). Kakovost površine obloge primarne glave (minimizacija obsevanosti osebja). Nikljeve obloge na omejilniku pretoka pare. c. Projektne značilnosti Projekt cevnega snopa (bistveno povečana površina za prenos toplote, rešetke, učvrstitev proti vibracijam). Koncept napajanja z vodo (lega priključkov napajalne vode, razdelilni sistem napajalne vode). Valjasti obroč med cevno steno in primarno glavo. Povečani premer vstopnih odprtin. 4 SKLEP Nova uparjalnika sta bila z ladjo pripeljana iz Santandra (Španija) do Kopra, iz Kopra v Krško pa brez težav s cestno-transportno kompozicijo. Spravljena sta v posebnem prostoru, kjer čakata na zamenjavo. expansion compensators (Witzenmann). Peerless separator vanes (GSS Sarre Union) and material for opening covers (CLI) came from France. 3 IMPROVEMENTS The NSG is different from the existing steam generator. The essential differencies are visible in the chosen materials, manufacturing and design. a. Materials Tubing material, alloy 690TT, replaced alloy 600MA Pressure boundary material, SA 508 Cl.3a, replaced SA 533 b. Manufacturing Forging vs. plate (no longitudinal welds in the new steam generators) More precise tube processing Expansion of tubes Quality of channel head cladding surface finish (Principle As Low As Reasonable Achievable, ALARA, for radiation exposure of personnel)) Steam flow limiter nickel coating c. Design features Tube bundle design (enlarged heat exchanger area, grids, AVB) Feedwater concept (position of feedwater nozzle, feedwater distribution system) Internals design (auxiliary feedwater, separators, shroud and deckplate) Cylindrical ring between tubesheet and channel head Manway opening diameter enlarged. 4 CONCLUSION The new steam generators were transported from Santander (Spain) to Koper by ship and from Koper to Krško by truck without any damage. They are sited in the Krško storage area and are waiting to replace the existing generators. Avtorjev naslov: Krešimir Nemčič Nuklearna elektrarna Krško Vrbina 12 8270 Krško Author’s Address: Krešimir Nemčič Nuclear Power Plant Krško Vrbina 12 8270 Krško, Slovenia Prejeto: 10.2.2000 Received: Sprejeto: 5.4.2000 Accepted: © Strojni{ki vestnik 46(2000)3,192-203 © Journal of Mechanical Engineering 46(2000)3,192-203 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 UDK 621.869:621.184.2:621.311.25 UDC 621.869:621.184.2:621.311.25 Pregledni znanstveni ~lanek (1.02) Review scientific paper (1.02) Projekt zamenjave uparjalnikov jedrske elektrarne Kr{ko Steam-Generators Replacement at the Kr{ko Nuclear Power Plant Janko Cerjak - Andrej Androjna - Bojan Volari~ V prispevku smo predstavili osnovne opravke pri projektu zamenjave uparjalnikov, ki obsegajo vse transportne in logistične dejavnosti kakor tudi vse trajne spremembe, potrebne zaradi prilagoditve novih uparjalnikov na sedanje sisteme in načrtovanega povečanja moči. Vse dejavnosti se izvajajo tako, da bodo doseženi osnovni nameni zamenjave:1. zagotoviti zamenjavo znotraj vseh pogodbenih obveznosti, 2. kolektivna doza izpod 1,4 Sv, 3. nobenih izgubljenih dni zaradi poškodb pri delu. © 2000 Strojniški vestnik. Vse pravice pridržane. (Ključne besede: transport, sistemi dvižni, meritve optične, dekontaminacija) The paper covers all the basic techniques of the steam-generator replacement (SGR) project including all rigging /handling and other logistical activities as well as all the permanent modifications required to adapt systems for the new steam generators and the corresponding power increase. All activities will be performed in a way which ensures that the following main project goals will be met: 1. all work will be done within contractual obligations; 2. collective dose below 1.4manSv; 3. zero lost working days due to personal injury. © 2000 Journal of Mechanical Engineering. All rights reserved. (Keywords: transport, lifting systems, optical survey, decontamination) 0 UVOD Jedrska elektrarna Krško je s Konzorcijem Siemens/Framatome februarja 1998 sklenila pogodbo o zamenjavi uparjalnikov, ki je eden izmed projektov modernizacije elektrarne. Članek obravnava različne vidike projekta: obseg, načrtovanje, inženiring, pripravo spreminjevalnih paketov za pridobitev dovoljenj, vodenje, pomembnejše uporabljene tehnike itn. in prikazuje dejavnosti, ki so načrtovane od aprila do junija 2000. Projekt poteka po sistemu “ključ v roke”, kar pomeni, da Konzorcij izvaja vsa inženirska dela, pripravlja dokumentacijo projektnih sprememb in izvaja dejavnosti na objektu. JE Krško pridobiva dovoljenja in skrbi za vse dejavnosti, ki zahtevajo sodelovanje elektrarne ali zadevajo preostale projekte posodobitve. 1 OBSEG PROJEKTA 1.1 Priprava in transport uparjalnikov Ta paket obsega vse dejavnosti, ki so potrebne za pripravo in transport starih in novih 0 INTRODUCTION The Krško nuclear power plant (NPP) awarded the contract for the Steam-Generator Replacement Project, which is one of the modernization projects at Krško, to the Consortium Siemens - Framatome in February 1998. This paper deals with the various aspects of the project: scope, planning, engineering, preparation of the modification packages for licensing, management, major techniques used, etc., showing also the status of the activities for the project which are scheduled to be performed in April - June 2000. The project is being performed on a “turnkey” basis, which means the Consortium is performing all the engineering, preparation of the modification packages and site activities; Krško NPP is dealing with the licensing of the project and all the activities interfacing with the plant and other modernization projects. 1 PROJECT SCOPE 1.1 Steam-Generator Rigging and Handling The rigging package comprises all the activities which are required for handling and trans- VH^tTPsDDIK stran 192 J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement uparjalnikov med zunanjim odlagališčem v večnamenski stavbi in njunim prostorom v reaktorski zgradbi. Značilni podatki uparjalnikov so: - dva stara uparjalnika, mase 321 ton, dolžine 20,65 m, največjega premera 4474 mm, je treba prepeljati iz reaktorske zgradbe do končnega odlagališča v večnamenski stavbi, - dva nova uparjalnika, mase 337 ton, dolžine 20,85 m, največjega premera 4474 mm, je treba prepeljati iz začasnega skladišča v večnamenski stavbi v reaktorsko poslopje. 1.1.1 Postopek ravnanja in transporta Transport uparjalnika zajema naslednje glavne korake (sl. 1): - transport med večnamensko in reaktorsko zgradbo na višini 100 m - dvigovanje med elevacijo 100 m in obratovalno ploščadjo - višna 115 m - vodoraven premik v reaktorsko zgradbo in iz nje skozi odprtino za opremo na obratovalni ploščadi - višina 115 m - dvigovanje iz obratovalne ploščadi - višine 115 do prostora uparjalnikov na višini 108 m 1.1.2 Oprema pri ravnanju in transportu Sistemi, ki se uporabljajo za te naloge, temeljijo na posebej prilagojeni opremi - za dviganje težkega bremena. Sestavljajo jo naslednje glavne komponente: Vozilo za težki tovor Zunanji prevoz uparjalnikov poteka na samopogonskem 14-osnem vozilu. Izbrani sistem je za takšne transportne naloge značilen. Uporabili so gaze pri izvedenih zamenjavah uparjalnikov (Ringhals 3, Švedska). Vozilo omogoča dviganje bremena z začasnega skladišča z vgrajeno hidravlično dvižno ploščadjo (Dh = +/-300 mm). Zato pri natovarjanju in raztovarjanju niso potrebna dodatna dvigala. Zunanji dvižni sistem Za dviganje uparjalnikov z višine 100 m na 115 je nameščen zunanji dvižni sistem, ki omogoča navpično dviganje in vodoravno obračanje bremena. Po prevzemu uparjalnika s transporterja v vodoravni legi, se uparjalnik dvigne, s štirimi 200-tonskimi hidravličnimi dvigali. Ko uparjalnik doseže obratovalno ploščad, višino 115 m, se s pomočjo drsnega sistema potisne do reaktorske zgradbe. Podporni okvir dvižnega sistema sestavljata dva stebra, dva nosilca (dolžine portation of the old and new steam generators (SGs) between the outside storage location in the multi purpose building (MPB) and the SG cubicles in the reactor building (RB). The characteristic data of the steam generators are: - two old SG, weight: 321 tons; length: 20,65 m; max. diameter: 4474 mm to be transported from RB to final storage in MPB. - two new SG, weight: 337 tons; length: 20,85 m max. diameter: 4474 mm to be transported from temporary storage in MPB into the RB. 1.1.1 Rigging tasks The SG transport consists of the following main steps (see figure 1): - Ground transportation between MPB and RB on ground elevation (EL) 100 m - SG lifting operation between EL 100 m and operation floor level EL 115 m - SG horizontal transfer into and out of RB through equipment hatch on operation floor EL 115 m - SG lifting from operation floor EL 115 into the SG housings on EL 108 m 1.1.2 Rigging Equipment The systems employed for these tasks are mainly based on equipment used in heavy lifting, specially adapted for this purpose. The main components are: Heavy-load trailer The ground transportation is performed by a self-propelled 14 axle heavy-load trailer. The chosen trailer is typical for this kind of transport task. The trailer to be used has already been employed for previous steam-generator replacements (Ringhals 3, Sweden). The trailer allows the transfer of loads from storage supports with its integrated hydraulic lifting platform (Dh = +/-300mm). Therefore no additional cranes are required for loading and unloading of the trailer. Outside Lifting System For the SG lifting from ground level EL 100 m to operation floor level EL 115 m an outside lifting gantry is installed. The lifting system enables vertical hoisting and horizontal shifting of loads. After take-over of the steam generator from the transport trailer in the horizontal position the SG is lifted by 4 x 200 ton wire jacks. When the steam generator has reached the upper level, it is shifted towards the sliding system at EL 115 m on which the SG is moved into the RB. The support frame of the lifting system consists of two towers, two heavy | gfin=i(gurMini5nLn 00-3_____ stran 193 I^BSSIfTMlGC J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement Pomožni maček / Auxiliary trolley Dvižna prijemala / Lifting attachment Odprtina za vnos opreme / Equipment hatch Enota za nagibanje/ Tilting device Zunanji dvižni sistem/ Outside lifting system Drsna proga / Sliding beams Podpora drsne proge / Sliding beam support Pokrov reaktorske odprtine"/ Reactor cavity cover Voziček/ Trailer Sl. 1. Ravnanje z uparjalnikom Fig.1. Steam-generator rigging el.100.300 34 m) in nosilni okvir pred odprtino za vnos opreme. Stebra sta izdelana iz modularnih jeklenih elementov, nosilci in vhodni okvir pa kot standardni jekleni sestavi. Vozička sta nameščena na nosilcih, vsak pa ima po dve 200-tonski hidravlični dvigali. Vodoravno premikanje vozičkov se doseže s pomočjo vodoravno nameščenih hidravličnih valjev, ki omogočajo vzporedno ali neodvisno premikanje obeh vozičkov. Drsni sistem Odprtina reaktorske stavbe za vnos opreme ima premer 6,95 m, kar zadošča za transport uparjalnika skoznjo. Vodoraven premik uparjalnika skozi odprtino se izvede z drsnim sistemom, ki leži pod zunanjim dvižnim sistemom na višini 115 m. Nato se uparjalnik z dvema podporama namesti na drsni sistem: ena podpora je na strani priključka parnega voda ob drsnem sedlu in druga na strani primarne komore ob enoti za nagibanje. Uparjalnik se potisne v reaktorsko stavbo s parno kupolo naprej. Znotraj reaktorske stavbe se ta postavi v pokončno lego z uporabo polarnega žerjava. Pri tem posegu deluje enota za nagibanje kot tečaj, ki dovoljuje nadzorovano dvigovanje uparjalnika ob hkratnem nagibanju. Spremembe polarnega žerjava Polarni žerjav v sedanji obliki ne zmore potrebne dvižne višine. Najvišja dvižna višina žerjava ne zadostuje, da bi se lahko pomaknil prek sten load girders (lengths 34 m) and one portal frame in front of the equipment hatch. The towers are built from modular steel elements. The girders and the portal frame are fabricated as standard steel structures. Two cross beams are installed on top of the girder, each equipped with two 200 ton hydraulic wire jacks. The horizontal sliding of the cross beams is achieved by horizontally installed wire jacks which allow moving both in parallel, or independently from each other. Sliding System The equipment hatch in the RB has a diameter of 6.95 m. This is sufficient to allow the SG transport into the RB through this opening. The steam generator’s horizontal transfer through the equipment hatch is performed by a sliding system resting below the outside lifting system at EL 115 m. The SG is carried by two supports when set onto the sliding system: one at the steam-dome side by a sliding saddle and at the channelhead side by the so-called tilting device. The SG is moved into the RB with the steam dome entering first. When inside the RB the SG body is brought to the vertical position by means of the polar crane. For this operation the tilting device acts as a bearing to allow for controlled raising of the SG. Polar-crane modifications The polar crane in the existing configuration does not allow handling of the SG as required in terms of lifting height and trolley capacity. The maxi- VH^tTPsDDIK stran 194 J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement prostora uparjalnika s pričvrščenim uparjalnikom -potrebna bi bila obsežna gradbena dela v reaktorski zgradbi. Zmogljivost polarnega žerjava je 320 ton, masa novega uparjalnika pa 337 ton. Obe omenjeni zahtevi sta rešeni z vgradnjo pomožne dvigovalne naprave na dvigalu. Ta nadomesti sedanjega mačka, ki ga umaknemo na skrajno točko mostu. Problem nezadostne dvižne višine je rešen z ustrezno obliko pomožne dvigalne naprave in optimalno dolžino plošč za pritrditev uparjalnika. Nosilnost mostu polarnega žerjava je izboljšana z novo, lažjo dvigalno napravo in ugodno porazdelitvijo bremena. Dodatni preveritveni izračuni za vse obremenjene sestave potrjujejo sprejemljivost te rešitve. Polarni žerjav je s temi ukrepi zmožen premikati uparjalnik brez sprememb nosilnih delov. Uparjalnik se dvigne s 400-tonskim hidravličnim dvigalom, podprtim z osnim ležajem, ki omogoča nagibanje visečega uparjalnika okoli njegove navpične osi. To je potrebno zaradi številnih kotnih prilagoditev uparjalnika med različnimi fazami vgradnje. Hidravlične dvižne naprave Hidravlične dvižne naprave uporabljamo za ravnanje s težkimi bremeni, npr. dvigovanje in vodoravne premike. Združujejo prednosti hidravličnih dvižnih naprav s prožnostjo kabelskih vitlov in zagotavljajo močne hidravlične sile z neomejenimi premiki. Premikajo se gladko in so zaradi svojega načina delovanja varni tudi v primeru okvare oz. odpovedi. 1.1.3 Posebne zahteve Celoten postopek transporta in ravnanja z uparjalnikom je bil obdelan z vidika jedrskega in ekonomskega tveganja. Ker se večina aktivnosti zamenjave izvede po zaustavitvi elektrarne in brez gorivnih elementov v reaktorju, obravnavajo varnostna vrednotenja jedrskega tveganja predvsem zahtevo, da gorivo v bazenu za izrabljeno gorivo ne pomeni nevarnosti. Tudi običajna ekonomska tveganja morajo biti minimalna. To pomeni, da morajo biti tudi sestave, ki niso v varnostnem razredu, dokazane kot varne. Presegati morajo torej običajne zahteve. Pri sedanjih zamenjavah uparjalnikov so zunanji dvižni sistem praviloma postavili pred zaustavitvijo elektrarne. Tak postopek je v Krškem -glede na rezultate varnostnega vrednotenja -nemogoč. Ugotovljeno je, da bi namestitev zunanjega dvižnega sistema lahko vplivala na varnostne sisteme, kakor so zbiralnik vode za menjavo goriva, zbiralnik kondenzata in zbiralnik reaktorske dodajne vode. mal lifting height of the crane trolley is not sufficient to cross the walls of the SG housings with the attached steam generator and would require extensive civil engineering works inside the RB. The polar crane has an original capacity of 320 tons. But the weight of the new Steam Generator is 337 tons. These two deficiencies are remedied by the installation of a special auxiliary lifting gantry which provides the required properties. This gantry substitutes the existing trolley which is parked at one end of the bridge. The problem of insufficient lifting height is solved by a suitable design of the hoisting unit and the SG attachment plates with optimised length. The load bearing capacity of the polar-crane bridge is improved by the new gantry’s lightweight design and an advantageous load distribution. Additional verification calculations for all loaded structures prove this is an acceptable solution. With these measures the polar-crane bridge is capable of handling the SG load without structural modifications. SG lifting is achieved by a 400 ton wire jack. This wire jack is supported by an axial bearing which allows rotation of the hanging steam generator about its vertical axis. This is necessary for the several angular adjustments of the SG during the different rigging phases. Hydraulic Wire Jacks Wire jacks are employed within the rigging package in several applications for the handling of heavy loads. Hoisting and horizontal shifting is powered by wire jacks. Wire jacks combine the advantages of hydraulic jacks with the flexibility of cable winches. They provide high hydraulic forces with an unlimited lifting stroke. The movements are smooth and they are fail safe under accident conditions due to their working principle. 1.1.3 Specific Requirements The entire process of SG rigging and handling was investigated in view of nuclear and economic risk. As most of the SGR activities are performed after shutdown of the plant with an unloaded core, safety evaluations for nuclear risk deal mainly with the requirement that the fuel in the spent fuel pool is not a danger. Conventional risks are also to be minimised. This means that structures which are not nuclear-safety related also have to be demonstrated as safe, above normal requirements. According to a typical SG replacement schedule the outside lifting system is erected prior to the shut down of the plant. According to the results of the safety evaluation this is, in practise not possible at Krško. It was determined that the safety related systems RWST (Refuelling Water Storage Tank), CST (Condensate Tanks) and Reactor Makeup Water Storage Tank may be affected by the outside | gfin=i(gurMini5nLn 00-3_____ stran 195 I^BSSIfTMlGC J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement Ker bi namestitev in ravnanje s težkimi bremeni v bližini omenjenih zbiralnikov lahko pomenila zmanjšanje varnosti elektrarne, mogoči nadomestni ukrepi pa niso na voljo, zgodnja postavitev zunanjega dvižnega sistema praktično ne pride v poštev Torej je prestavljena na čas po zaustavitvi elektrarne. Običajno razmeroma nepomembna dejavnost postavitve zunanjega dvižnega sistema lahko tako postane dejavnost na kritični poti projekta, ki vpliva na izvedbo celotnega projekta. Da bi kar najbolj zmanjšali možne negativne posledice, poteka zelo natančno načrtovanje vseh dejavnosti sestavljanja. 1.2 Dejavnosti na ceveh reaktorskega hladiva 1.2.1 Optične meritve, učvrstitve in prilagoditve Delovni paket obravnava prilagoditev novih uparjalnikov na sedanji sistem reaktorskega hladila. Uparjalnik se odmakne od sistema reaktorskega hladila z rezanjem primarnih cevovodov ob priključkih na stara uparjalnika. Načrtovanje prilagoditev mora omogočiti natančno prilagoditev novega uparjalnika, upoštevaje odstopanja dimenzij in posebne zahteve za vzpostavitev prvotnega stanja. Te dejavnosti potekajo v tesni povezavi z optičnimi meritvami. Na podlagi zahtev za prilagoditev se rezultati optičnih meritev uporabijo Predremontne aktivnosti / Pre-Outage Operations OM1 -Predhodne meritve izvedenega stanja / Preliminary as Built measurement J Potrditev števila rezov na zanki in Aktivnostiv definiranje dokončne obdelave skladišču/ ¦ novega uparjalnika / In-shop Confirm number of cuts per loop operations and definefinalmachining for new S.G. Aktivnostiv elektrarni / On site operations lifting system during its installation. As heavy-load rigging activities in the vicinity of these tanks would be a potential risk to the nuclear safety of the plant and feasible substitution measures are not available, the early erection of the lifting system is practically ruled out. Therefore, the erection activities have to be postponed until after the shut down. The normally non-critical erection of the outside lifting system may become a critical activity with an impact on the overall project time schedule. To minimise the negative consequences as much as possible, very detailed planning of all erection activities is in progress. 1.2 Activities at the reactor coolant pipe 1.2.1 Optical survey, clamping and fit-up This work package deals with the adaptation of the new steam generators to the existing reactor coolant system (RCS). The SG is separated from the remaining RCS by cuts at the primary nozzles. The fit-up engineering has to provide the basis for the accurate fit-up of the new SG, taking into account the dimensional deviations and the specific requirements of the restoration process. The fit-up activities are performed in close co-operation with the optical survey task. Based on fit-up requirements the optical measurement results are used to determine optimised fit-Remontne aktivnosti / S.G.R. Outage Operations KALK OM3/OM4 Določitev pozicije cevovoda / Calc OM3/OM4 Specify pipe fit-up posiion 1 KALK OM3/OM5 Določitev kota varilnega žleba za obdelavo cevi /j Calc OM3/OM5 Specify pipe bevel to be machinedl a i/ Inštalacija referenčnega obroča obdelave konca cevi Varjenje novega uparjalnika / e rings Machin e ends Inst Sl. 2. Zaporedje optičnih meritev Fig.2. Sequence of optical measurements VBgfFMK stran 196 J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement za določitev optimalnih leg za nova uparjalnika. Da bi izpolnili te zahteve, obsega delovni paket naslednje naloge (sl. 2): - natančno prilagoditev dimenzij novih uparjalnikov in sedanjega sistema reaktorskega hladiva, - kompenzacijo krčenja novega zvara, - določitev dovoljenih napetosti v sistemu reaktorskega hladila s preveritvenimi izračuni, - dimenzijsko prilagoditev podpor uparjalnika. Postopek prilagoditev pri zamenjavi uparjalnika z metodo dveh rezov zahteva merjenja v naslednjem zaporedju (OM = optične meritve): - OM 1 izvedbene meritve sedanjega sistema reaktorskega hladiva, - OM 2 meritve novih uparjalnikov pred pripravo zvarnega roba, - OM 3 meritve novih uparjalnikov po pripravi zvarnega roba, - OM 4 meritve cevnih koncev reaktorskega hladiva po rezanju v blokirani legi, - OM 5 meritve cevnih koncev v legi namestitve pred obdelavo, - OM 6 meritve po varjenju. Uporabljena merilna tehnika Osnovna tehnika za optične meritve je določitev koordinat prostorskih predmetnih točk z optičnim osredotočenjem in trikotnimi izračuni. Pri teh meritvah je uporabljen industrijski merilni sistem z elektronskimi teodoliti. Merilni sistem sestavljajo elektronsko povezani teodoliti in prenosni računalnik s posebnim računalniškim programom. Med eno meritvijo ob zamenjavi uparjalnika se uporabijo skupno eden do štirje teodoliti. Vzporedno z izvajanjem meritev potekajo tudi preverjanja izračunov, da bi odkrili vprašljive rezultate. Ti se med samimi meritvami uporabljajo za preveritev ali popravke dobljenih podatkov. Preverjanje podatkov poteka zunaj reaktorske zgradbe. Izračuni prilagajanj se izvajajo s posebnim programskim orodjem, ki je bilo uspešno uporabljeno že med do tedaj izvedenimi zamenjavami uparjalnikov. 1.2.2 Rezanje, brušenje, priprava zvarnega roba Rezanje cevi sistema reaktorskega hladila se izvaja z uporabo mehanskega postopka. To mehansko rezanje omogoča: - rezanje cevi iz nerjavnega jekla (zunanjega premera do 1 m in debeline do 100 mm), - rez z zunanje strani brez vstopa v primarno komoro starega uparjalnika, - delo znotraj omejenega prostora okoli spoja med cevjo in šobo. Rezalni stroj je vpet na cevi sistema reaktorskega hladila. Pogon je hidravličen. Rezanje se izvaja v dveh glavnih korakih: up positions for the new steam generators. To fulfil these requirements the following tasks have to be considered in this work package (Figure 2): - accurate dimensional adaptation of the new SG and existing RCS; - compensation of the weld shrinkage of the new welds; - determination of allowable stresses in the RCS by verification calculations; - dimensional adaptation of SG supports. The fit-up process within a 2-cut steam generator replacement requires the following measurement steps (OM = Optical Measurement): - OM 1 as-built survey of the existing RCS, - OM 2 survey of new SGs prior to weld-edge preparation, - OM 3 survey of new SGs after weld-edge preparation, - OM 4 survey of RC pipe ends after cutting in blocked position, - OM 5 survey of RC pipe ends in fit-up position prior to machining, - OM 6 survey after welding. Applied measurement technique The basic technique for the optical survey is the determination of 3-D coordinates of the object points by optical focusing and triangular calculations. For these measurements an industrial measurement system with electronic theodolites is used. The measuring system consists of electronically combined theodolites and a notebook PC for data processing with specific measuring software. For SG replacement surveys, normally 1 to 4 theodolites are used together within one survey. In parallel with the taking of measurements, verification calculations are automatically performed to detect questionable results. These indications are used during the running measurement session, to verify or to correct the received measurement data. The data evaluation is performed outside the RB. The fit-up calculations are performed with specific software tools which were successfully used in previous steam-generator replacements. 1.2.2 Cutting and beveling The RCS pipe cutting is performed using a mechanical process. This mechanical cutting allows: - cutting of stainless steel pipes (external diameter up to 1m and thickness up to 100 mm ); - outside cut without entering the old SG channelhead; - operation within the limited space around the pipe / nozzle junction. The cutting machine is supported on the RCS pipe. A hydraulic power unit drives the machine. The RCS cutting is performed in two main steps: stran 197 J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement - rezanje do 90 odstotkov debeline cevne stene; globina rezila se spremeni samodejno pri vsakem obratu, - preden zunanja rezilna orodja prerežejo v notranjost cevi, se rezila zamenjajo z rezalnimi kolesi, ki odrežejo cev, ne da bi opilki padli v cev. Zvarni rob cevi sistema reaktorskega hladiva se pripravi po dekontaminaciji in optičnih meritvah. Rezkalni stroj se osredišči na cevi in namesti z obročem, ki se že prej nastavi z optičnimi merjenji. Kroglasti zgib in mehanske prižeme na stroju omogočajo natančne prilagoditve rezkalnega stroja glede sosrednosti in nivoja. Po nastavitvi se rezkalni stroj uporablja z veliko natančnostjo za strojno obdelavo novega zvarnega roba na točno določenem mestu na cevi. Geometrijska oblika zvarnega roba in njegova natančnost sta v skladu s postopkom argonskega varjenja v ozkem žlebu. Ista oprema se bo uporabila pri pripravi zvarnega roba na priključkih novih uparjalnikov 1.2.3 Dekontaminacija Namen tega postopka, prikazanega na sliki 3, je zmanjšati sevalne doze v področju cevnih - Using blade cutters, up to 90% of the pipe wall is cut. The re-indexing of the blade cutter depth is achieved automatically after each rotation - Before the external cutting tools break through the interior of the pipe, the blade cutters are replaced by cutting wheels, which separate the pipe from the old SG without introducing debris into the pipe. The RCS pipe beveling is performed after decontamination and an optical survey. The beveling machine is centered in the pipe and adjusted with the reference ring previously set by the optical survey. A spherical ball joint and mechanical jacks installed on the machine allow a fine adjustment of the beveling machine in concentricity and planeity. Once adjusted, the beveling machine is used for machining the new bevel, with a great accuracy, at its exact position on the pipe . The bevel geometry and its accuracy are in accordance with the gas tungsten arc welding (GTAW) narrow-gap process. The same equipment will be used to perform the bevel on the new SG nozzles. 1.2.3 Decontamination The purpose of this decontamination shown in Fig.3 is to reduce the radiation dose in the area of Peskalni manipulator Sandblasting manipulator Prednja komora - 31’’ koleno Front box - 31’’ elbow Tesnilni disk 29’’ Seal disk 29’’ Sl. 3. RC-L dekontaminacija konca cevi: oprema za dekontaminacijo / vroči krak Fig.3. RC-L pipe ends decontamination: decontamination equipment assembly / hot leg VH^tTPsDDIK stran 198 J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement koncev sistema reaktorskega hladiva in doseči the reactor coolant pipe ends, and to achieve local lokalno čistočo notranjosti cevi. Postopek se doseže cleanliness of pipe interiors . This process is performed v dveh korakih: z uporabo peskanja z in two steps. First, blasting by electrocorundum to elektrokorundom, ki odstrani oksidne obloge in nato remove the oxide layer, followed by blasting with glass pršenja s steklenimi delčki, da bi zmanj šali beads to improve the superficial stress conditions and površinsko napetost in zgladili površino; z uporabo to smooth the surface. Use of a closed-circuit system zaprtega sistema s podtlakom, kar prepreči uhajanje with sub-atmospheric pressure prevents abrasive par- abrazivnih delcev in prahu v ozračje (prepreči se ticles and dust from escaping into the atmosphere razvitje aerosolov) in zagotovi najmanjšo količino (aerosol build-up is avoided) keeping radioactive waste nastalih radioaktivnih odpadkov. build-up to a minimum. 1.2.4 Varjenje 1.2.4 Welding Varjenje na cevovodih sistema reaktorskega The welds in the RCS piping system will hladiva bo potekalo s postopkom argonskega be performed with the mechanized GTAW process. varjenja. The SG nozzle ends and the existing elbows Konci priključkov uparjalnika in sedanja will be machined to a specific narrow-gap weld ge-kolena bodo strojno obdelani na posebno ometry as shown in Figure 4. geometrijsko obliko za varjenje v ozkem žlebu, kakor The weld joints will be made using a reje prikazano na sliki 4. mote-controlled narrow-gap orbital welding unit. The Zvari na spojih bodo narejeni z daljinsko welds will be performed using a layer-by-layer tech- upravljano napravo. Izdelani bodo v večslojni tehniki nique and with constant welding parameters around in z nespremenljivimi parametri varjenja po obodu the weld circumference. In case of differences in zvara. V primeru razlik v zunanjem premeru se outside diameter, overlay welding could be carried končni nanos izvede avtomatsko ali ročno, odvisno out either automatically or manually, depending on od velikosti odstopanj. the height of the weld builtup. Sl. 4. Priprava zvarnega roba Fig.4. Weld edge preparation | gfin=i(gurMini5nLn 00-3_____ stran 199 I^BSSIfTMlGC J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement Zaradi velike kakovosti zvarov, ki so posledica optimalne tehnike varjenja in ponovljivosti postopka, je možnost napake zelo majhna. Vseeno pa bo pripravljen tudi popravni postopek varjenja. Glede na naravo napake bo omogočen daljinski postopek strojne obdelave za argonsko varjenje ali ročni postopek varjenja. Na koncu bodo zvari (zunaj cevi) zbrušeni. Na celotnem zvaru se bodo izvedli naslednji neporušni preskusi: - test s tekočimi penetranti, - rentgenski test, - ultrazvočna preskušanja. 1.3 Sekundarni in pomožni cevovodi, instrumentacija in nadzor ter spremembe, povezane s povečanjem moči Med zamenjavo uparjalnika bo veliko dejavnosti potekalo na sekundarnih sistemih. Predstavljamo najpomembnejše: Sistem glavne pare Odstranitev dela cevi in kolena glavnega parnega voda je potrebna zaradi odstranitve starega uparjalnika in ponovna vgradnja po namestitvi novega uparjalnika. Sistem glavne napajalne vode - Preusmeritev cevovoda glavne napajalne vode zaradi priključitve na priključek novega uparjalnika (nova lokacija), - odstranitev in ponovna namestitev instrumentacijskih cevi (zaradi proste poti in lokacij novih instrumentacijskih priključkov), - odstranitev obvoda predgrelnika, grelnih cevovodov in priključene instrumentacije (nova uparjalnika nimata predgrelnika), - zamenjava rotorja črpalke napajalne vode in vgradnja novih notranjih delov v regulacijske ventile napajalne vode, ki se jim poveča gib (večji pretoki in zato povečani padci tlaka, povezani s povečanjem moči, zahtevajo večji pretok črpalke in večjo zmogljivost regulacijskih ventilov), - omogočeno delovanje s tremi črpalkami napajalne vode. Sistem za kaluženje uparjalnikov - Odstranitev sedanjih cevi za kaluženje znotraj prostora za uparjalnik, - vgradnja spremenjenih cevi za kaluženje v prostoru za uparjalnik, ki bodo uravnavale pretok iz dveh priključkov novega uparjalnika in omogočile 5-odstotni imenski pretok napajalne ^BSfirTMlliC | stran 200 Due to the high quality of welds resulting from the optimized welding technique and the reproducibil-ity of the mechanized process, the risk of defects is very low. However, repair welding procedures will also be prepared. Depending on the nature of the defects involved, either the mechanized remote-controlled GTAW process or a manual welding process will be used. The welds will be ground (outside the pipe) after completion. The following non-destructive examination (NDE) will be performed on the entire completed weld: - liquid penetrant test, - X-ray, - pre-service inspection ultrasonic test . 1.3 Secondary and auxiliary piping, instrumentation and control, uprating related modifications During the SGR, a lot of activities are performed on the secondary systems. The main ones are described below. Main steam system Removal, for clearance purposes, of a section of main steam pipe for removal of existing steam generator and reinstallation, once new steam generator is installed. Main feedwater system - Re-routing of the feedwater pipe to attach to the replacement steam-generator nozzle (new location), - removal and reinstallation of the steam generator instrumentation pipe and tubing (clearance purposes and new instrument tap locations), - removal of the preheater bypass and warm-up piping and associated I&C (no preheater bypass required for the replacement steam generator), - replacement of the feedwater pump impellers and installation of new trim in the feedwater control valves with increased stem travel (higher feedwater flows and resulting increased pressure drops associated with the uprating require increased pump performance and control valve capacity), - enable operation with 3 FW pumps. Blowdown system - Dismantling of the existing blowdown (BD) pipes inside the steam generator cubicle, - installation of a revised blowdown piping in the steam generator compartment to balance the flow from the two blowdown connections provided on the replacement steam generator and to get a flow J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement vode v novem cevovodu pri spoju s sedanjim cevovodom (mogoče poznejše spremembe sistema za kaluženje za večji pretok brez posegov v prostoru za uparjalnik), - vgradnja odzračevalnih priključkov na visokih točkah cevovoda za kaluženje in priključka kondenzatnega sistema za polnjenje sistema za kaluženje, da se prepreči vodni udar pri ponovnih zagonih sistema. Sistem pomožne napajalne vode - Odstranitev dela cevovoda in kolena pomožne napajalne vode zaradi odstranitve starega uparjalnika in ponovna vgradnja po namestitvi novega uparjalnika, - zamenjava notranjih delov regulacijskih ventilov pomožne napajalne vode, da bi omogočili dodatno rezervo za obratovanje črpalk pomožne napajalne vode. Sistem drenaže grelnikov - zamenjava cevi drenaže grelnikov št. 2 iz 12" na 24" (sedanja velikost cevi je komaj zadostna za zahtevani samoodzračevalni pretok). Kondenzatni sistem - Zamenjava sesalne cevi kondenzatnih črpalk iz 24" na 30", da bi se zmanjšal padec tlaka ob povečanih pretokih, - delovanje s tremi kondenzatnimi črpalkami, da bi omogočili ustrezen tlak in prilagodljivost ob povečanih pretokih. 1.4 Večnamenska stavba V sklop projekta zamenjave uparjalnikov je vključena tudi večnamenska stavba, prikazana v tlorisu na sliki 5, ki je namenjena za: - shranjevanje starih uparjalnikov, - shranjevanje nizko- in srednjeradioaktivnih odpadkov, ki nastanejo pri zamenjavi, - prostor za dekontaminacijo, - prostor za urjenje, - prostor za osebje radiološke zaščite. Objekt je dovolj močan, da se ne bi porušil ob hipotetičnem potresu varne zaustavitve elektrarne. Izvedba objekta tudi zagotavlja, da nivo sevanja ob ograji, predpisan v lokacijskem dovoljenju, v nobenem primeru ne bo presežen. Projekt je bil izdelan v skladu s slovenskim zakonom o graditvi objektov; zato je bil predložen PGD (projekt za pridobitev gradbenega dovoljenja) ter podprt z ustreznim projektom za izvedbo - PZI. Za pridobitev dovoljenj je bil PGD osnova v equal to 5% of nominal feedwater flow in the new piping at the connection with the existing piping ( possible later modifications of BD system for higher flow, without any works in the cubicles), - installation of vents at high points in the blowdown piping and provision of a connection to fill the blowdown system from the condensate system in order to prevent the water-hammer effect when restarting the system. Auxiliary feedwater system - Removal, for clearance purposes, of a section of auxiliary feedwater pipe for removal of existing steam generator and reinstallation once the new steam generator is installed, - replacement of the auxiliary feedwater-control valve trims to provide additional margin for AF pump operation. Heater drain system - Replacement of the number 2 heater drain pipe, increasing the size from 12" to 24" (the existing pipe size is marginal for the required self-venting flow). Condensate system - Replacement of the condensate pump suction pipe, increasing the size from 24" to 30" in order to reduce pressure drop at uprate flows, - operation with three CY pumps to provide adequate pressure and flexibility at uprate flows. 1.4 Multi-purpose building Within the scope of activities for the steam generator replacement, a multi-purpose building with the layout shown in figure 5 has also been included for the following purposes: - storage of old steam generators, - storage of low and intermediate-level waste from the SG replacement, - decontamination area, - mock-up and training area, - personnel radiation-health area. The facility has been designed as a non-safety related building but calculated for non-collapse in the case of an SSE. Furthermore the radiation level at the site fence established in the site permit shall not be surpassed. The design was performed according to the Slovenian construction regulations, for which purpose a design for construction permit (PGD) was granted, supported later on for construction purposes with the corresponding design for construction performance (PZI) documents. | gfin=i(gurMini5nLn 00-3_____ stran 201 I^BSSIfTMlGC J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement Prostor za dekontaminacijo Decontamination area ^r XX Nizko radioaktivni odpadki Low rad waste =Področje vstopa Access area J Prostor za urjenje Mock-up room Skladišče za stara SG SG storage area Stara uparjalnika __ OldSGS -.fH*^ a Nova uparjalnika New SGS II Sl. 5. Večnamenska stavba Fig.5. Multi-purpose building skladu z običajnim gradbenim dovoljenjem ter oceno jedrskih vidikov. Stavba je opremljena s sistemom HVAC, ki vključuje filter HEPA, da bi preprečeval uhajanje radioaktivnosti in znotraj stavbe vzdrževal podtlak ter primerne okoliščine za osebje. Prostor za dekontaminacijo se bo uporabljal za dekontaminacijo, v njem bo 5-tonsko dvigalo, povezano s sistemom demineralizirane vode in neodvisnim sistemom stisnjenega zraka. Monitorji sevanja z lokalnimi alarmi bodo vgrajeni v prostorih za shranjevanje in dekontaminacijo in povezani z glavno kontrolno sobo elektrarne. Stavba je bila uporabljena tudi kot prostor za shranjevanje novih uparjalnikov med zimo 1999-2000. Nova uparjalnika sta bila v elektrarno pripeljana v septembru 1999. 2 DOKUMENTACIJA ZA PROJEKT IN PRIDOBITEV DOVOLJENJ V pripravljalni fazi projekta je treba pripraviti veliko dokumentov. Pripraviti je treba naslednje glavne kategorije dokumentov: - dokumentacijske pakete za trajne in začasne spremembe. Poleg projekta in projektnih izračunov vsebujejo varnostno presojo in varnostno oceno. Ti paketi so podlaga za proces pridobivanja dovoljenj. Ko vse te dokumente natančno pregleda JEK (SSP - Strokovni svet pogona in VS - For the licensing, the PGD was the basis according to the normal construction license which joined an assessment with regard to the nuclear application, having received the construction permit in this way. The whole building is equipped with a nuclear HVAC system comprising a HEPA filter to avoid the emission of radioactivity and to maintain a sub-pressure inside the building, as well as for personnel comfort. The decontamination area will be used for decontamination activities and is also equipped with a 5 ton crane. It also has a connection to the de-mineralized water system and an independent compressed air system. Radiation monitors with local alarms are connected to the control room and installed in the storage and decontamination rooms. The building has also served as a storage place for the new steam generators during the winter 1999 / 2000. The new steam generators arrived on site in September 1999. 2 DOCUMENTATION FOR ENGINEERING AND LICENSING During the preparatory/engineering phase of the project, numerous documents have to be prepared. The following main categories of documents are to be prepared: - document packages for permanent and temporary modifications. Besides all the design and design calculation aspects these documents include the safety evaluation screening and safety evaluation. These packages are the basis of the licensing process. After a detailed review of these documents by NEK (by VBgfFMK stran 202 J. Cerjak - A. Androjna - B. Volari~: Projekt zamenjave - Steam-Generator Replacement Varnostni svet), jih pošlje na Upravo RS za jedrsko varnost. Metodologija za pridobitev dovoljenj je v skladu z zahtevami Zvezne jedrske upravne komisije ZDA (10CFR50.59), - dokumentacijo za kvalifikacijo posebnih postopkov, opreme in osebja, - dokumentacija za nakup začasne in trajne opreme, - dokumentacijske pakete za vgradnjo, - dokumentacijo izvedenih del. Upoštevati je potrebno tudi ustrezno slovensko zakonodajo. 3 ORGANIZACIJA IN ČASOVNI NAČRT PROJEKTA Projektno skupino konzorcija sestavljata podjetje Siemens v Erlangnu v Nemčiji in Framatome v Chalonu v Franciji. Tudi JEK ima zelo dobro projektno organizacijo, da bi se lahko odzvala na vse zahteve projekta. Zaradi neposrednega stika ima Konzorcij svojega zastopnika v elektrarni med celotno dobo zamenjave. Le-ta je vključen tudi v poslovanje s slovenskimi podjetji. Zaustavitev elektrarne zaradi zamenjave uparjalnikov se prične 15. aprila 2000; zamenjava naj bi po načrtu trajala 28 dni, celoten remont pa približno dva meseca. KOC-Krško Operating Committee and KSC-Krško Safety Committee) these documents will be forwarded to the Slovenian Nuclear Regulatory Body (URSJV). The methodology for licensing is in accordance with the US NRC (10CFR50.59), - documents for the qualification of special processes, equipment and personnel, - documents for the procurement of temporary and permanent equipment, - document packages for site implementation (installation packages), - as-built documentation. Applicable Slovenian legislation shall also be respected. 3 PROJECT ORGANIZATION AND SCHEDULE The Consortium project team includes Siemens located in Erlangen, Germany and Framatome located in Chalon, France. Krško NPP also has a very good project organization in order to be able to react to the requirements of the project. For interface purposes the Consortium has a representative on site during the whole engineering phase, who is also involved in dealing with Slovenian companies. The shut down for the steam generator replacement starts on April 15, 2000. The replacement window is scheduled for a period of 28 days, and the entire outage for approximately two months. Naslov avtorjev: Janko Cerjak Andrej Androjna mag. Bojan Volarič Nuklearna elektrarna Krško Vrbina 12 8270 Krško Authors’ Address: Janko Cerjak Andrej Androjna Mag. Bojan Volarič Nuclear Power Plant Krško Vrbina 12 8270 Krško, Slovenia Prejeto: Received: 22.2.2000 Sprejeto: Accepted: 5.4.2000 © Strojni{ki vestnik 46(2000)3,204-206 © Journal of Mechanical Engineering 46(2000)3,204-206 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 Poro~ila Reports Poro~ila Reports Nove smernice za simuliranje dinami~nih odzivov stavbe Uvodna beseda Novembra 1999 je izšel »prototip« smernic VDI 6020 - Zahteve za postopke izračunov simuliranja stavb in naprav, ki obravnavajo simuliranje dinamičnih odzivov stavbe na spremembe zunanjih parametrov ali želenih vrednosti pri krmiljenju notranje temperature. Najprej si oglejmo, zakaj je takšno priporočilo potrebno po mnenju oddelka družbe VDI - oddelka za tehnično opremo stavb. V zadnjih 20 letih se po eni strani bistveno povečuje število klimatiziranih stavb, hkrati pa se povečuje skrb za racionalno rabo energije na vseh nivojih in tudi pozornost do naravnega okolja, ki ni več samo politično geslo za lovljenje neukih volivcev. Ker je že dolgo znano, da je pri vzdrževanju ugodja v stavbah najlaže in najceneje prihraniti energijo, ki je ni treba vložiti v obratovanje, da se doseže enak ali še vedno ustrezen učinek, se proizvajalci opreme in projektanti že nekaj časa ozirajo po načinih za optimizacijo grelnih, predvsem pa hladilnih in klimatizacijskih sistemov. Razlogi za nastanek smernic Varčevanje pri stroških obratovanja in investicije se seveda začne že v glavah investitorjev in projektantov. Zasnove pa so v standardni obliki še vedno razmeroma potratne, deloma zaradi metod izračunov, deloma zaradi še vedno opazne miselnosti, da mora naprava ponuditi postavljene parametre tudi v redkih ekstremnih razmerah, zraven pa sodi še primerna »rezerva za mirno spanje«. Taka zasnova pomeni nepotrebno veliko napravo, prevelik pretok zraka, povečano število dovodnih difuzorjev in odvodnih rešetk, pa tudi zračnih kanalov. To vodi v povečanje investicijskih stroškov pri nakupu naprav in izvedbi napeljave, večji zakup električne energije, povečanje jalove moči, pa tudi zmanjšano udobje zaradi nepotrebnega prepiha. Nemške smernice za izračunavanje hladilnih bremen VDI 2078 so v Evropi še vedno osnova za sestavljanje računalniških programov. Prve konkretne pobude za optimizacijo so prišle od proizvajalcev opreme, ki so v konkurenčnem boju za tržišče morali s čim manjšimi stroški dosegati pogodbene vrednosti. Prvi profesionalni računalniški programi, ki so omogočili približevanje k optimalni izbiri naprave, so bili prav tovarniški, tu pa so prednjačili Američani. Novodobno načelo hišne tehnike je: V POSLOPJU NAJ BO LE TOLIKO TEHNIČNIH NAPRAV, KOLIKOR JE NEOBHODNO POTREBNO. TA TEHNIKA NAJ BO VARČNA IN PRIJETNA ZA OKOLJE. Tako naj bo najprej doseženo spoznanje, da se lahko razmere v prostorih v ekstremnih okoliščinah gibljejo tudi zunaj idealnih meja. Pri tem je treba upoštevati kot zalogo za kratke preobremenitve tudi akumulacijsko zmožnost objekta. Te zahteve pomenijo bolj natančne izračune in izbiro naprav, zato pa je treba imeti na voljo potek izračuna, ki omogoča primerjalno presojo različnih gradbenih rešitev in tehničnih ukrepov. Vse naprave v nekem objektu medsebojno vplivajo, gradbene značilnosti in namen objekta pa je prav tako pomemben za celotno obnašanje objekta. Za sodobno projektiranje je treba zajeti vse okoliščine, zato pa uporabimo simuliranje, ki upošteva vse parametre, da se doseže zadostno natančnost. Tržišče je vse bolj založeno s profesionalnimi računalniškimi programi za izračun in simuliranje toplotnih karakteristik stavbe, ki so bolj ali manj zapleteni po sestavi in uporabi. Kakor je bilo pričakovati, so vsi ti programi med seboj zelo različni, zato pri sicer zadovoljivo kakovostnih izdelkih zaradi različnih upoštevanih robnih pogojev prihaja do različnih rezultatov. Poleg tega se je zgodilo, da so bili uporabljeni računski postopki, ki so bili za ta namen neprimerni in so fizikalne povezave prikazali le delno, nezadostno ali celo napačno. Poseben problem pri uporabi toplotno energetskih simuliranj stavb in naprav je bil tudi nezmožnost uporabnika, da preveri simulirne rezultate. To pomeni, da je projektant porok investitorju za svoje izračune, ne da bi imel možnost preveriti rezultate. Zasnova smernic Nove smernice VDI 6020 so zastavljene v dveh delih, od katerih je izšel prvi: - list 1 Simuliranje stavb - list 2 Simuliranje naprav pri čemer je simuliranje stavb seveda prvi pogoj za simuliranje naprav. Vsebina je razdeljena na sedem glavnih poglavij: 1. Področje veljavnosti 2. Pripadajoče norme in navodila 3. Razlaga, definicije, formule grin^(afcflM]SCLD ^BSfirTMlliC | stran 204 Poro~ila - Reports 4. Uporaba meteoroloških podatkov 5. Osnove za izračune in izvedba 6. Stavbe 7. Testni primeri Smernice so še v pripravi, zato je razpisan rok do konca maja 2000, ko še sprejemajo pripombe na predlog, in sicer na naslov: VDI Gesellschaft Technische Gebaudeausriistung Postfach 10 11 39 40 002 Diisseldorf Smernice VDI 6020 imajo namen vnesti nekaj reda med simulirne programe, ki naj bodo sposobni korektnih izračunov po dogovorjenih kriterijih. Komisija za smernice VDI 6020 v obširni sestavi sedmih diplomiranih inženirjev, enega doktorja inženirja in štirih profesorjev z doktorsko inženirsko izobrazbo je zastavila minimalne zahteve za termične in energetske izračune. Tako je za osnovo poenotila številne robne pogoje in ocenjevalne kriterije in s tem omogočila, če že ne popolno, pa vsaj temeljno preverjanje upoštevanih izkustvenih podatkov. Pri pripravi so namenoma izbrali celo vrsto posebnih primerov, ki omogočajo preverjanje osnovnih algoritmov računskega postopka, ki je sestavni del programov. S tem naj bi med drugim omogočili izdelovalcem programov, da vstavijo robne pogoje, ki so potrebni za testne izračune. Z njimi lahko uporabnik izpelje tudi poljubne druge teste. Že med izdelavo VDI 6020 so različni izdelovalci programov upoštevali nujnost te zahteve in omogočili v svojih izdelkih vnos želenih podatkov. Poleg tega je v smernicah nakazan postopek, s katerim je bil preverjen testni primer in s katerim lahko tudi uporabnik simulirnega postopka ali izdelovalec programa preveri tudi druge primere. Področje uporabe Smernice dopuščajo uporabniku načelno preskušanje računskih postopkov, ki so uporabljeni v programih za termično in energijsko simuliranje stavb. To se doseže s preračunavanjem testnih primerov z določenim simulirnim programom in s primerjavo rezultatov s tistimi iz VDI 6020. Smernice dajejo navodila, kako se lahko izvedejo testiranja poljubnih drugih primerov. Podane so minimalne zahteve glede na VDI 6020, ki jih mora uporabiti izdelovalec programa za računski postopek kar se tiče algoritmov in parametrov. Komisija je testirala metode izračunov neustaljenih odzivov prostora z več programi, priporoča pa le tiste, ki so v smernicah opisane metode v programu pravilno uporabili. Za testne primere je komisija uporabila naslednje simulirne programe: DOE - 2 verzija 2.1 E DS-THERM verzija 3.26 GEBSMU verzija 4.32 TAS verzija 8.0 TRN SYS verzija 14.2 Update 12/98 Posebnosti glede na doslej uveljavljene postopke Za računske podatke glede vremenskih razmer, smeri vetra, hitrosti vetra, temperature zraka, oblačnosti, padavin, zračnega tlaka, relativne vlažnosti, neposrednega sončnega sevanja, difuznega sevanja, osvetljenosti, dolgovalovnega sevanja in atmosferskega odboja sevanja so podane zahteve oziroma postopki in način priprave statističnih podatkov za potek celotnega leta v urnih razmikih. Uporabljeno je preskusno referenčno leto (PRL - TRY), ki predstavlja potek standardnega leta in ne povprečkov posameznih dni iz več let, pri tem pa se povprečja daljših časovnih obdobij (meseca, ogrevalne sezone, poletne sezone) ujemajo z dolgoletnimi povprečji. Podatki so izdelani za 14 regij v Nemčiji. V Sloveniji takih preciznih in obdelanih podatkov nimamo. Za take primere, ki jih imajo tudi v Nemčiji (nove zvezne dežele po združitvi), pa dopuščajo v prehodnem času do izdelave PRL za nove pokrajine uporabo podatkov po sistemu podobnosti z že obdelano regijo, če ni primerljiva, pa predlagajo uporabo podatkov, ki so na voljo za vso Evropo kot kratko referenčno leto (KRL - SRY). Povezava s standardi in smernicami Standardi: DIN 4108 Toplotna zaščita v visoki gradnji DIN 4701-1 Pravilnik za izračun porabe toplote v poslopjih; osnove izračunov DIN 4701-2 Tabele, slike , algoritmi DIN 4710 Meteorološki podatki za izračun porabe energije grelnih in prezračevalnih naprav DIN 5034 Dnevna svetloba v notranjih prostorih DIN EN 410 Steklo v gradbeništvu; določanje svetlobno tehničnih in sevalno fizikalnih veličin za zasteklitve DIN EN 13786 Toplotne značilnosti gradbenih elementov, dinamično termične lastnosti; postopek izračuna Smernice: VDI 2078 Izračun hladilnega bremena klimatiziranih zgradb VDI 2067 list 11 Gospodarnost tehničnih naprav v zgradbah; postopek izračuna porabe energije ogrevanih in klimatiziranih zgradb VDI 3804 Prezračevalne naprave za prezračevalne naprave VDI 6021 Izmenjava podatkov za izračun termičnih obremenitev zgradb ASR Državne delovne smernice stran 205 I^BSSIfTMlGC Strojni{ki vestnik - Journal of Mechanical Engineering Povzetek Obširne smernice »Zahteve za postopke izračunov simuliranja zgradb in naprav«, kakor se imenuje novi VDI 6020, v uvodnem delu razložijo razloge za njihov nastanek, ki so posledica vse večje skrbi za racionalno izrabo energije in tudi pozornosti do okolja. V nadaljevanju navaja uporabljene standarde in smernice, ki zaokrožujejo stare uveljavljene predpise z novo nastajajočimi in se povezujejo že v evropsko zakonodajo. V poglavju pojasnila, definicije in formule najprej razlagajo uporabljene pojme in osnovne formule, ki so potrebne za popis dogajanja v toplotnem pogledu ob dinamičnih spremembah vhodnih parametrov. Pod uporabo meteoroloških podatkov predpisujejo vir podatkov - testno referenčno leto, pa tudi pogoje za začetek ogrevalne in klimatizacijske sezone - predlagajo se nova izhodišča. Osnove za izračune in izvedba predpisujejo metode za reševanje osnovne diferencialne enačbe in ugotavljajo, katere od uveljavljenih metod so primerne, dopuščajo pa tudi drugačne metode, s tem da morajo biti rezultati primerljivi s temi, ki jih dosežemo s predpisano metodologijo. Poglavje zgradbe obravnava termični model poslopja ter vse vplivne dejavnike in robne pogoje, ki jih je obvezno upoštevati pri sestavi simulirnega programa. Testni primeri so obširna podlaga za primerjave katerihkoli drugih programov z obravnavanimi, ki so preverjeni od komisije. Na koncu smernic so še delovne priloge za izbiro robnih pogojev in meteoroloških podatkov. Celoto bi bilo težko predstaviti v omejenem obsegu, tako da pričujoči zapis služi kot informacija za tiste, ki si nameravajo smernice sami ogledati. Tomaž Goršič mag. Dragutin Kelšin Sejmi in konference Fairs and Conferences 8. do 11. maj 2000: “Mednarodne oznake varjenja” (International Welding Codes), Amsterdam, Nizozemska - informacije: Oudezijds Voorburgwal 316A, 1012 GM Amsterdam, Nizozemska; tel.: +31 20 638-28-06; faks: +31 20 620 21 36; http://www.cfpa.com 22. do 24. maj 2000: “Akumulatorski sistemi in tehnologije” (Battery Systems and Technologies), Amsterdam, Nizozemska - informacije: Oudezijds Voorburgwal 316A, 1012 GM Amsterdam, Nizozemska; tel.: +31 20 638-28-06; faks: +31 20 620 21 36; http://www.cfpa.com 9. do 14. september 2000: “Hipoteze IV - Energija vodika” (Hypothesis IV - Hydrogen Power), Stralsund, Nemčija - informacije: Fachhochchule Stralsund, University of Applied Sciences, Department of Electrical Engineering and Computer Science, Zur Schwedenschanze 15, 18435 Stralsund, Nemčija; tel.: +49 3831 456-811, 456-703; faks: +49 3831 456-687; e-mail: hypothesis@fh-stralsund.de; http:// www.hypothesis.de 28. in 29. september 2000: “Slovenski kemijski dnevi 2000”, Maribor - informacije: FKKT, SKD’2000, Smetanova 17, 2000 Maribor; tel.: (062) 229-44-00; faks: (062) 227-774; e-mail: skd@uni-mb.si; http://atom.uni-mb.si, http//www.chem-soc.si 22. do 25. oktober 2000: “Trajna gradnja 2000” (Sustainable Building 2000), Maastricht, Nizozemska -informacije: Conference Secretariat SB 2000, P.O.Box 1558, 6501 BN Nijmegen, Nizozemska; tel.: +31 24 323-44-71; faks: +31 24 360-11-59; e-mail: sb2000@novem.nl; http://www.novem.nl/SB2000 25. do 27. oktober 2000: “Energija in okolje 2000” (Energy and the Environment 2000),Opatija, Hrvaška -informacije: Croatian Solar Ebergy Association, Vukovarska 58, HR-51000 Rijeka, Hrvaška; tel.: +385 51 67-15-06; faks: +385 51 67-58-01; e-mail: huse@rijeka.riteh.hr; http://www.riteh.hr/ee2000 grin^(afcflM]SCLD ^BSfirTMlliC | stran 206 © Strojni{ki vestnik 46(2000)3,207 ISSN 0039-2480 Strokovna literatura © Journal of Mechanical Engineering 46(2000)3,207 ISSN 0039-2480 Professional Literature Strokovna literatura Professional Literature Ocene knjig M. Bargende - J. Wiedemann: Kraftfahrwessen und Verbrennungsmotoren 3. Stuttgarter Symposium Zal.: Expert Verlag, Renningen - Malmsheim 1999. Obseg: format 14,5 x 21 cm, 916 strani, 720 slik, 38 preglednic. Cena je 184 DEM. Optimiranje posameznih parametrov vozila zahteva pospešene raziskave in tehnične izboljšave na področju vozil in motorjev z notranjim zgorevanjem. Težišče raziskav je bilo v preteklem obdobju in bo tudi v prihodnje usmerjeno predvsem k ugodnejši porabi goriva, znižanju deleža emisije škodljivih komponent v izpušnih plinih, hrupa in voznih uporov ter povečanju gospodarnosti, varnosti in udobnosti pri vožnji vozil. V knjigi so predstavljena predavanja s 3. stuttgartskega simpozija o vozilih in motorjih. Vsebine podajajo pregled rezultatov na področju raziskav v nemški avtomobilski industriji. Podane pa so tudi smernice in obeti za prihodnost. Vsebina knjige je razdeljena na poglavja o razvoju motorjev in vozil ter razvojnih in preskusnih tehnologijah vozil. Prvo poglavje obravnava sisteme neposrednega vbrizgavanja pri ottovih in dizelskih motorjih, zunanjo in notranjo pripravo delovne zmesi v valju motorja, procese zgorevanja in dogorevanja produktov zgorevanja v sistemu katalizatorjev, metode preskušanja in tridimenzionalna simuliranja predvsem na področju procesov zgorevanja ter razvoj posameznih sestavnih elementov motorja. V drugem poglavju so podane raziskave na vozilih, ki so povezane predvsem s področjem vozne in aeroakustike, udobnost vožnje potnikov, vozne in aerodinamike ter tehnologijo preskušanja zračnega upora v zračnih kanalih. V zadnjem poglavju se avtorji omejijo predvsem na problematiko tehnike regulacij in avtomatizacije, strategije uporabe vozil in elektronsko podprtih krmilnih funkcij vozila, tehnologijo simuliranja voznih karakteristik vozila v realnemčasu in programsko opremo, potrebno pri podpori računalniško podprtega razvoja in preskušanja vozil. Na vseh področjih so podani rezultati raziskav, ki so bistveno prispevali k napredku pri razvoju vozil oziroma se z njihovim uvajanjem pričakujejo obetajoče izboljšave. Knjigo priporočam vsem, ki se pri svojem delu srečujejo z motorji z notranjim zgorevanjem in z vozili na področju razvoja ali uporabe. I. Prebil G. Muller - C. Groth: FEM fur Praktiker Zal.: Expert Verlag, Renningen - Malmsheim, 4. dop.izd. 1997. Obseg: format 16 x 23 cm, 857 strani. Cena je 148 DEM. Problemi v vsakdanji tehnični praksi so večinoma tako kompleksni, da se je praktično nemogoče dokopati do analitične rešitve, ali pa bi nam ta pot vzela preveč dragocenega časa. Taki problemi so rešljivi z uporabo numeričnih metod na bolj ali manj zmogljivih računalnikih. Metoda končnih elementov (MKE) je postala zelo uporabno orodje, tako za inženirsko kakor za znanstvenoraziskovalno prakso. Tržišče ponuja danes kopico, uporabniku bolj ali manj prijaznih programskih paketov, ki slonijo na uporabi metode končnih elementov. Če se odločimo rešiti našo nalogo z enim od programskih paketov, se osredotočimo zgolj na modeliranje problema in vrednotenje rezultatov. Vmesni korak računanja ali procesiranja pa je domena programskega orodja. Začetnik težko najde odgovore na vprašanja, kateri programski paket je najboljši za njegovo področje dela in katerega izbrati, kako modelirati naš problem in kako pravilno ovrednotiti dobljene rezultate. Za vse, ki ste si prvič zastavili ta štiri vprašanja, ima četrta dopolnjena izdaja knjige »FEM fur Praktiker« pravo vsebino. Knjiga daje velik poudarek praktični uporabi MKE in je pisana kot učbenik s številnimi primeri. Priložena je tudi zgoščenka s testnima verzijama programov DesignSpace® in ANSYS*. S slednjim je mogoče praktično rešiti vse primere, opisane v knjigi. Začetnik bo iz vsebine dobil dovolj teoretičnega znanja in z reševanjem opisanih problemov tudi dovolj praktičnih izkušenj o poteku analize MKE za nadaljnje samostojno delo. Knjiga je primerna tudi za tiste, ki že imajo tovrstne izkušnje, saj opisani primeri pokrivajo različna področja uporabe analize MKE (strukturna mehanika, dinamika, analiza električnega in magnetnega polja, termodinamika, metode optimiranja ...). J. Letonje gfin^OtJJIMISCSD 00-3 stran 207 |^BSSITIMIGC © Strojni{ki vestnik 46(2000)3,208 © Journal of Mechanical Engineering 46(2000)3,208 ISSN 0039-2480 ISSN 0039-2480 Osebne vesti Personal Events Osebne vesti Personal Events Diplome DIPLOMIRALI SO Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani so pridobili naziv univerzitetni diplomirani inženir strojništva: dne 24. februarja 2000: Primož EGART, Janez FURLAN, Drago GRIL, Gregor KOBE, Marko VUČKOVIČ; dne 28. februarja 2000: Matija BARLE, Marko OREŠKOVIČ, Janez RANT, Gregor ŠVIGELJ. Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Mariboru so pridobili naziv univerzitetni diplomirani inženir strojništva: dne 24. februarja 2000: Primož MIKIC, Primož POGOREVC, Matjaž ŠTERN. * Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani so pridobili naziv diplomirani inženir strojništva: dne 10. februarja 2000: Branislav ČERGIČ, Marko DOLINAR Andrej PILKO, Darijo PRIBAC, Duško RABRENOVIČ, Andrej SUŠNIK, Jože Damir VELNAR dne 11. februarja 2000: Ivan FLIS; dne 14. februarja 2000: Robert IVANETIČ, Davor KRAVANJA, Marjan PRIMOŽIČ, Boštjan SMREKAR, Marko ŽIŽMOND. Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Mariboru so pridobili naziv diplomirani inženir strojništva: dne 24. februarja 2000: Marjan BLATNIK, Gregor GOSTENČNIK, Marko HVASTI, Danilo KLINAR, Danilo REHER, Miran TOPLAK. * Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani so pridobili naziv inženir strojništva: dne 10. februarja 2000: Damjan MIHALIČ; dne 11. februarja 2000: Tomaž KOMEL, Milan MUBI, Ervin STOPAR; dne 14. februarja 2000: Drago NEŽIČ. Na Fakulteti za strojništvo Univerze v Mariboru so pridobili naziv inženir strojništva: dne 24. februarja 2000: Dragan IVANKOV, Matej MIHOLIČ, Janko PLAJNŠEK VH^tTPsDDIK stran 208 © Strojni{ki vestnik 46(2000)3,209-210 ISSN 0039-2480 Navodila avtorjem © Journal of Mechanical Engineering 46(2000)3,209-210 ISSN 0039-2480 Instructions for Authors Navodila avtorjem Instructions for Authors Članki morajo vsebovati: - naslov, povzetek, besedilo članka in podnaslove slik v slovenskem in angleškem jeziku, - dvojezične preglednice in slike (diagrami, risbe ali fotografije), - seznam literature in - podatke o avtorjih. Strojniški vestnik izhaja od leta 1992 v dveh jezikih, tj. v slovenščini in angleščini, zato je obvezen prevod v angleščino. Obe besedili morata biti strokovno in jezikovno med seboj usklajeni. Članki naj bodo kratki in naj obsegajo približno 8 tipkanih strani. Izjemoma so strokovni članki, na željo avtorja, lahko tudi samo v slovenščini, vsebovati pa morajo angleški povzetek. Vsebina članka Članek naj bo napisan v naslednji obliki: - Naslov, ki primerno opisuje vsebino članka. - Povzetek, ki naj bo skrajšana oblika članka in naj ne presega 250 besed. Povzetek mora vsebovati osnove, jedro in cilje raziskave, uporabljeno metodologijo dela,povzetek rezulatov in osnovne sklepe. - Uvod, v katerem naj bo pregled novejšega stanja in zadostne informacije za razumevanje ter pregled rezultatov dela, predstavljenih v članku. - Teorija. - Eksperimentalni del, ki naj vsebuje podatke o postavitvi preskusa in metode, uporabljene pri pridobitvi rezultatov. - Rezultati, ki naj bodo jasno prikazani, po potrebi v obliki slik in preglednic. - Razprava, v kateri naj bodo prikazane povezave in posplošitve, uporabljene za pridobitev rezultatov. Prikazana naj bo tudi pomembnost rezultatov in primerjava s poprej objavljenimi deli. (Zaradi narave posameznih raziskav so lahko rezultati in razprava, za jasnost in preprostejše bralčevo razumevanje, združeni v eno poglavje.) - Sklepi, v katerih naj bo prikazan en ali več sklepov, ki izhajajo iz rezultatov in razprave. - Literatura, ki mora biti v besedilu oštevilčena zaporedno in označena z oglatimi oklepaji [1] ter na koncu članka zbrana v seznamu literature. Vse opombe naj bodo označene z uporabo dvignjene številke1. Oblika članka Besedilo naj bo pisano na listih formata A4, z dvojnim presledkom med vrstami in s 3 cm širokim robom, da je dovolj prostora za popravke lektorjev. Najbolje je, da pripravite besedilo v urejevalnilku Microsoft Word. Če uporabljate kakšen drug urejevalnik besedil, prosimo, da besedilo konvertirate v navadno ASCII (tekstovno) obliko. Hkrati dostavite odtis članka na papirju, vključno z vsemi slikami in preglednicami ter identično kopijo v elektronski obliki. Prosimo, da ne uporabljate urejevalnika LaTeX, saj program, s katerim pripravljamo Strojniški vestnik, ne uporablja njegovega formata. V urejevalniku LaTeX oblikujte grafe, preglednice in enačbe in jih stiskajte na kakovostnem laserskem tiskalniku, da jih bomo lahko presneli. Enačbe naj bodo v besedilu postavljene v ločene vrstice in na desnem robu označene s tekočo številko v okroglih oklepajih Enote in okrajšave V besedilu, preglednicah in slikah uporabljajte le standardne označbe in okrajšave SI. Simbole fizikalnih veličin v besedilu pišite poševno (kurzivno), (npr. v, T, n itn.). Simbole enot, ki sestojijo iz črk, pa pokončno (npr. ms 1, K, min, mm itn.). Papers submitted for publication should comprise: - Title, Abstract, Main Body of Text and Figure Captions in Slovene and English, - Bilingual Tables and Figures (graphs, drawings or photographs), - List of references and - Information about the authors. Since 1992, the Journal of Mechanical Engineering has been published bilingually, in Slovenian and English. The two texts must be compatible both in terms of technical content and language. Papers should be as short as possible and should on average comprise 8 typed pages. In exceptional cases, at the request of the authors, speciality papers may be written only in Slovene, but must include an English abstract. The format of the paper The paper should be written in the following format: - A Title, which adequately describes the content of the paper. - An Abstract, which should be viewed as a miniversion of the paper and should not exceed 250 words. The Abstract should state the principal objectives and the scope of the investigation, the methodology employed, summarize the results and state the principal conclusions. - An Introduction, which should provide a review of recent literature and sufficient background information to allow the results of the paper to be understood and evaluated. - A Theory - An Experimental section, which should provide details of the experimental set-up and the methods used for obtaining the results. - A Results section, which should clearly and concisely present the data using figures and tables where appropriate. - A Discussion section, which should describe the relationships and generalisations shown by the results and discuss the significance of the results making comparisons with previously published work. (Because of the nature of some studies it may be appropriate to combine the Results and Discussion sections into a single section to improve the clarity and make it easier for the reader.) - Conclusions, which should present one or more conclusions that have been drawn from the results and subsequent discussion. - References, which must be numbered consecutively in the text using square brackets [1] and collected together in a reference list at the end of the paper. Any footnotes should be indicated by the use of a superscript1. The layout of the text Texts should be written in A4 format, with double spacing and margins of 3 cm to provide editors with space to write in their corrections. Microsoft Word for Windows is the preferred format for submission. If you use another word processor, please convert to normal ASCII (text) format. One hard copy, including all figures, tables and illustrations and an identical electronic version of the manuscript must be submitted simultaneously. Please do not use a LaTeX text editor, since this is not compatible with the publishing procedure of the Journal of Mechanical Engineering. Graphs, tables and equations in LaTeX may be supplied in good quality hard-copy format, so that they can be copied for inclusion in the Journal. Equations should be on a separate line in the main body of the text and marked on the right-hand side of the page with numbers in round brackets. Units and abbreviations Only standard SI symbols and abbreviations should be used in the text, tables and figures. Symbols for physical quantities in the text should be written in Italics (e.g. v, T, n , etc.). Symbols for units that consist of letters should be in plain text (e.g. ms-1, K, min, mm, etc.). stran 209 glTMDDC Strojni{ki vestnik - Journal of Mechanical Engineering Vse okrajšave naj bodo, ko se prvič pojavijo napisane v celoti, npr. časovno spremenljiva geometrija (ČSG , . Slike Slike morajo biti zaporedno oštevilčene in označene, v besedilu in podnaslovu, kot sl. 1, sl. 2 itn. Posnete naj bodo v kateremkoli od razširjenih formatov, npr. BMP, JPG, GIF. Za pripravo diagramov in risb priporočamo CDR format (CorelDraw), saj so slike v njem vektorske in jih lahko pri končni obdelavi preprosto povečujemo ali pomanjšujemo. Pri označevanju osi v diagramih, kadar je le mogoče, uporabite označbe veličin (npr. t, v, m itn.), da ni potrebno dvojezično označevanje. V diagramih z več krivuljami, mora biti vsaka krivulja označena. Pomen oznake mora biti pojasnjen v podnapisu slike. Vse označbe na slikah morajo biti dvojezične. Za vse slike po fotografskih posnetkih je treba priložiti izvirne fotografije ali kakovostno narejen posnetek. V izjemnih primerih so lahko slike tudi barvne. Preglednice Preglednice morajo biti zaporedno oštevilčene in označene, v besedilu in podnaslovu, kot preglednica 1, preglednica 2 itn. V preglednicah ne uporabljajte izpisanih imen veličin, ampak samo ustrezne simbole, da se izognemo dvojezični podvojitvi imen. K fizikalnim veličinam, npr. t (pisano poševno), pripišite enote (pisano pokončno) v novo vrsto brez oklepajev. Vsi podnaslovi preglednic morajo biti dvojezični. Seznam literature Vsa literatura mora biti navedena v seznamu na koncu članka v prikazani obliki po vrsti za revije, zbornike in knjige: [1] Tarng, Y.S., Y.S. Wang (1994) A new adaptive controler for constant turning force. Int J Adv Manuf Technol 9(1994) London, pp. 211-216. [2] Čuš, F., J. Balič (1996) Rationale Gestaltung der organisatorischen Ablaufe im Werkzeugwesen. Proceedings of International Conference on Computer Integration Manufacturing Zakopane, 14.-17. maj 1996. [3] Oertli, PC. (1977) Praktische Wirtschaftskybernetik. Carl Hanser Verlag Minchen. Podatki o avtorjih Članku priložite tudi podatke o avtorjih: imena, nazive, popolne poštne naslove, številke telefona in faksa ter naslove elektronske pošte. Sprejem člankov in avtorske pravice Uredništvo Strojniškega vestnika si pridržuje pravico do odločanja o sprejemu članka za objavo, strokovno oceno recenzentov in morebitnem predlogu za krajšanje ali izpopolnitev ter terminološke in jezikovne korekture. Avtor mora predložiti pisno izjavo, da je besedilo njegovo izvirno delo in ni bilo v dani obliki še nikjer objavljeno. Z objavo preidejo avtorske pravice na Strojniški vestnik. Pri morebitnih kasnejših objavah mora biti SV naveden kot vir. Rokopisi člankov ostanejo v arhivu SV Vsa nadaljnja pojasnila daje: Uredništvo STROJNIŠKEGA VESTNIKA p.p. 197/IV 1001 Ljubljana Telefon: (061) 1771-428 Telefaks: (061) 218-567 E-mail: strojniski.vestnik@fs.uni-lj.si All abbreviations should be spelt out in full on first appearance, e.g., variable time geometry (VTG). Figures Figures must be cited in consecutive numerical order in the text and referred to in both the text and the caption as Fig. 1, Fig. 2, etc. Figures may be saved in any common format, e.g. BMP, GIF, JPG. However, the use of CDR format (CorelDraw) is recommended for graphs and line drawings, since vector images can be easily reduced or enlarged during final processing of the paper. When labelling axes, physical quantities, e.g. t, v, m, etc. should be used whenever possible to minimise the need to label the axes in two languages. Multi-curve graphs should have individual curves marked with a symbol, the meaning of the symbol should be explained in the figure caption. All figure captions must be bilingual. Good quality black-and-white photographs or scanned images should be supplied for illustrations. In certain circumstances, colour figures may be considered. Tables Tables must be cited in consecutive numerical order in the text and referred to in both the text and the caption as Table 1, Table 2, etc. The use of names for quantities in tables should be avoided if possible: corresponding symbols are preferred to minimise the need to use both Slovenian and English names. In addition to the physical quantity, e.g. t (in Italics), units (normal text), should be added in new line without brackets. All table captions must be bilingual. The list of references References should be collected at the end of the paper in the following styles for journals, proceedings and books, respectively: [1] Tarng, Y.S., Y.S. Wang (1994) A new adaptive controler for constant turning force. Int J Adv Manuf Technol 9(1994) London, pp. 211-216. [2] Čuš, F., J. Balič (1996) Rationale Gestaltung der organisatorischen Ablaufe im Werkzeugwesen. Proceedings of International Conference on Computer Integration Manufacturing Zakopane, 14.-17. maj 1996. [3] Oertli, PC. (1977) Praktische Wirtschaftskybernetik. Carl Hanser Verlag Minchen. Author information The following information about the authors should be enclosed with the paper: names, complete postal addresses, telephone and fax numbers and E-mail addresses. Acceptance of papers and copyright The Editorial Committee of the Journal of Mechanical Engineering reserves the right to decide whether a paper is acceptable for publication, obtain professional reviews for submitted papers, and if necessary, require changes to the content, length or language. Authors must also enclose a written statement that the paper is original unpublished work, and not under consideration for publication elsewhere. On publication, copyright for the paper shall pass to the Journal of Mechanical Engineering. The JME must be stated as a source in all later publications. Papers will be kept in the archives of the JME. You can obtain further information from: Editorial Board of the JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING P.O.Box 197/IV 1001 Ljubljana, Slovenia Telephone: +386 (0)61 1771-428 Fax: +386 (0)61 218-567 E-mail: strojniski.vestnik@fs.uni-lj.si 00-3 VH^tTPsDDIK stran 210