7_1. Внутрикорпусные устройства ВВЭР (ВКУ)


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Лекция 7Внутрикорпусные устройства ВВЭР (ВКУ) 49 dpa 1-5 dpa 460 oC 16 dpa 420 oC 12 dpa 400 oC 4 dpa 420 oC 24 dpa Каналы дляохлаждения Часть поперечного сечения выгородкиреактора ВВЭР-1000 (расчетные условия облучения за 30 лет эксплуатации) * Распределение дозы и температуры в кольцах выгородки реакторов ВВЭР-1000 Гамма разогрев приводит к локальному повышению температуры свыше 300 С Доза за 30 лет, dpa 3-10 dpа 10-20 dpа 20-30 dpa 30-40 dpa 40-50 dpa 50-75 dpa Скорость набора доза107 – 10-8 сна/сВыгородка Влияние скорости набора дозы на распухание сталей AISI 304 и 1Х18Н10Т Распухание стали 12Х18Н10Т, облученной в реакторе БОР-60 Т=320-360 оССкорость набора повреждающей дозы в АЗ -(3-8)•10-7 сна/сСкорость распухания - 0.08 %/снаИнкубационный период - 32 снаСкорость набора повреждающей дозы в экране - (0.5-2)•10-8 сна/сИнкубационный период - 2 сна 310-330 оС, 27 лет, экран реактора БОР-60 3 сна 6.5 сна 22 сна 50 нм Микроструктура образцов стали 12Х18Н10Т, вырезанных из переходника экранной сборки реактора БОР-60 Х18Н10Т (AISI 304) appm Не/dpa БОР-60, EBR-II - 0.1-0.8ВВЭР-1000 - 5.4СМ - 2 - 45-50 Зависимость содержания гелия в аустенитных сталях, облученных в энергетических реакторах, от повреждающей дозы 100 нм Температура облучения 250-285 оС, время облучения – 31 год, повреждающая доза 2-4 сна, содержание гелия – 3000-4000 appm Влияние высокого содержания гелия на распухание стали СБЯ с аустенитной основой Fe-16Cr-20Ni-0.15Si-0.2C, облученной в реакторе ВК-50 S=10% 2% 0.4% Влияние напряжений на распухание стали 0Х16Н15М3Б, облученной в реакторе БОР-60 Т = 395-410 оСS = Sо + B,S = So(1 + P),S - распухание, Sо - распухания без напряжений, В и Р – коэффициенты,  - напряжения. Р=(0.4-1.0)10-2 МПа-1Toloczko, Garner 2002, Р =(0.3-0.9) 10-2 МПа-1 Дозные зависимости распухания стали 0Х16Н15М3Б с различными уровнями напряжений в образцах Т = 395-410 оСГазонаполненные образцы (аргон)Напряжения 0, 80, 160, 320 МПаРаспухание определяли с помощью гидростатического взвешивания и ТЭМ-исследований Зависимость инкубационного периода распухания стали 0Х16Н15М3Б от напряжений Т = 395-410 оСГазонаполненные образцы (аргон)Напряжения 0, 80, 160, 320 МПаРаспухание определяли с помощью гидростатического взвешивания и ТЭМ-исследований Зависимости распухания от напряжений и ее коэффициенты (сталь 0Х16Н15М3Б, 350-450 оС) Внешний образцов для исследования радиационной ползучести (EBR-II) Образец 6; Полная деформация 1,2% Образец 8; Полная деформация 8,6% Lauritzen Thor, Vaidyanathan S., Bell W.L., Yang W.J.S. Irradiation-Induced Swelling in AISI 316 Steel: Effect of Tensile and Compressive Stresses // Radiation-Induced Changes in Microstructure: 13th International Symposium (Part 1), ASTM STP 955. ASTM, Philadelphia.  1987. P. 101-113. Параметры облучения и напряжения образцов, выбранных для ТЕМ-исследований Условия облучения Напряжение, МПа Деформация, % № образ-ца Темпе-ратура, оС Флюенс нейтро-нов, 1/см2 Исход-ное Финаль-ное Пласти-ческая Ползу-чести Общая 15 412 328 151 0,09 2,3 2,4 13 423 159 143 0,09 1,2 1,3 6 458 85 81 0,05 1,2 1,2 8 444 237 59 0,04 3,6 3,6 История растягивающих напряжений облученных изогнутых образцов №8 и 12 из стали AISI 316 20%хд Пористость в образцах, вырезанных со стороны растяжения, нейтральной плоскости, и стороны сжатия изогнутого образца из стали AISI 316 20% ХД Растягивающее напряжение Без напряжения Сжимающее напряжение Образец №6 был облучен при 450°C флюенсом нейтронов 11,2Ч1022 1/см2 (E> 0,1МэВ) до деформации 1,2% Пористость в образцах стали AISI 316 20% ХД Растягивающее напряжение Без напряжения Сжимающее напряжение Образец 8 был облучен при 444°C флюенсом нейтронов 13,0Ч1022 1/см2 (E> 0,1 МэВ) до деформации 3,6% Пористость в образцах стали AISI 316 20%ХД Растягивающее напряжение Без напряжения Сжимающее напряжение Образец №12 был облучен при 420°C флюенсом нейтронов 14,9Ч1022 1/см2 (E> 0,1 МэВ) до деформации 1,4% Средние диаметры пор в стали AISI 316 20%ХД, как функция типа напряжения и флюенса нейтронов Концентрация пор в стали AISI 316 20%ХД, как функция типа напряжения и флюенса нейтронов Распухание в стали AISI 316 20% хд, как функция состояния типа напряжения и флюенса нейтронов Влияние скорости набора дозы на распухание сталей AISI 304L и 1Х18Н10Т Дозно-температурные области существования пор в сталях типа Х18Н10Т, облученных в различных реакторах Данные из БН-350 - С.И. Поролло, Ю.В.Конобеев и др. (1999-2002 гг.) Светлые символы - пористость естьТемные символы - пористости нетТемпературная граница появления пористости - 305-310 С Распухание образцов стали 12Х18Н10Т, вырезанных из граней шестигранного чехла и внутренней гильзы экранной сборки Э-169 реактора БОР-60, по длине изделия Дозные зависимости характеристик прочности стали Х18Н10Т Прочностные характеристики резко возрастают в начале облучения до 4-5 сна, Насыщение характеристик прочности наблюдается на уровне 600-700 МПа Сравнение дозных зависимостей предела текучести сталей Х18Н10Т, облученных в реакторе ВВЭР-1000 при 285-320 оС, водоводяных реакторах при 300-360 оС [24], в реакторе БОР-60 при температуре 335-350 оС [24] и стали AISI 304 L, облученной в реакторе EBR-II при температуре 370 оС [23] [23] J.J.Holmes,J.L Straalsund, 1977 [24] В.И.Прохоров, О.Ю.Макаров Пятая Межотраслевая конференция по реакторному материаловедению. Димитровград: ГНЦ НИИАР, 1998. Т.2. Ч.2. С. 81-88.БН-350 - Данные полученыС.И.Поролло и др. Дозные зависимости характеристик пластичности стали Х18Н10Т Сравнение температурных зависимостей прочности образцов стали Х18Н10Т, облученных в реакторах ВВЭР-1000 и БН-350 Данные из БН-350 - С.И.Поролло, Ю.В.Конобеев и др. (2000)Стали, облученные в БН-350 в течение 12 лет имеют более высокую прочность, чем стали облученные в ВВЭР-1000 в течение 3 лет Заключение (1) Распухание стали Х18Н10Т при низких температурах и больших длительностях облучения в экране отличается от распухания этой стали в активной зоне реактора БОР-60.Распухание уменьшается с ростом скорости набора дозы при низких температурах облучения при различных повреждающих дозах.Распухание стали 0Х16Н15М3Б аустенитного класса увеличивается с ростом напряжений при температуре облучения 340-420 оС.При исследовании сталей типа Х18Н10Т, облученной в различных реакторах обнаружена температурная граница существования пор при 300-310 оС.Распухание может сильнее зависеть от температуры облучения, чем от повреждающей дозы, при низких температурах облучения. Расчетные исследования деформации выгородки необходимо проводить с учетом эффектов влияния на распухание скорости набора дозы, напряжений, повреждающей дозы, температуры, содержания газов.Содержание гелия в выгородке реактора ВВЭР-1000 за время эксплуатации (30 лет) может оказаться на уровне не выше 500 аррm. Необходимо проверить влияние такого уровня гелия на радиационные явления в облученной аустенитной стали. Заключение (2) Уровень насыщения предела текучести может отличаться для различных реакторов в зависимости от продолжительности времени облучения и температуры облучения, что может быть связано с процессом выделения вторых фаз. Упрочнение и снижение пластичности стали Х18Н10Т связаны с обнаруженными микроструктурными изменениями в стали - мелкодисперсными частицами вторичной фазы, вакансионными порами и дислокационными петлями. В образцах стали, облученных при сравнительно небольших временах облучения, большую, а иногда и основную роль в упрочнении играют дефекты, такие как дислокационные петли. При больших длительностях облучения и при более высоких температурах облучения основную роль в упрочнении играют вторичные фазы и вакансионные поры.Металл выгородки реактора ВВЭР-1000 при эксплуатации будет неоднородным по прочности и пластичности, что вызвано неоднородностью температур облучения и повреждающих доз и формирующейся при этих условиях облучения микроструктурой.

Приложенные файлы

  • ppt 11238210
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий