Образцы свидетели

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Образцы свидетели

Cтраница 1

Образец-свидетель – образец, изготовленный РёР· того же материала Рё РїРѕ той же технологии, что Рё СЃРѕСЃСѓРґ, используемый для определения состояния материала РІ процессе эксплуатации.  [1]

Следовательно, образец-свидетель должен иметь металлическую арматуру и испытываться на сдвиг по отношению к запрессованной арматуре.

�спытания образца необходимо производить при максимальной температуре и влажности, наблюдавшихся в цехе за год.

Перед испытанием образец нужно кондиционировать РІ этих условиях.  [3]

Каков же должен быть образец-свидетель.  [4]

Для кольцевых швов выбирается плоский образец-свидетель, который устанавливается РІ самом невыгодном положении.  [5]

Прежде всего требуется определение термина образец-свидетель. Возможно, что этот термин не совсем точен.

Смысл его состоит РІ том, что образец-свидетель должен точно пройти РІСЃРµ те технологические стадии формования, которые РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ Рё само изделие, Р° также испытать типичные условия эксплуатации изделия.  [6]

РџСЂРё проведении термогравиметрического анализа исследуемый образец Рё образец-свидетель РјРѕРіСѓС‚ быть помещены РІ нагревательные печи или криостаты, расположенные РїРѕРґ или над весами. Р’ первом случае образцы помещены РЅР° подвесках, проходящих РІРЅРёР· через основание весов, РІРѕ втором – РЅР° стойках СЃ тиглями, проходящими через отверстия РІ верхней крышке. Р’ конструкции весов предусмотрена возможность использования любого РёР· этих вариантов.  [7]

Техника испытаний РЅР° инерционные перегрузки достаточно хорошо разработана, Рё образец-свидетель РЅРµ дал Р±С‹ ничего РЅРѕРІРѕРіРѕ РїРѕ сравнению СЃ испытанием образца, вырезанного РёР· материала СЃРѕСЃСѓРґР°. РќРѕ РІ данном случае положение усложняется односторонним действием агрессивной жидкости РЅР° материал СЃРѕСЃСѓРґР°. Если Р±С‹ было доказано, что этот фактор РЅРµ оказывает существенного влияния РЅР° прочностные характеристики полимерного материала, можно было Р±С‹ ограничиться только испытанием РЅР° перегрузки.  [8]

Твердость наплавленного металла РІ доступных местах проверяется непосредственно РЅР° обработанных поверхностях СЃ РїСЂРёРїСѓСЃРєРѕРј РЅРµ более 0 5 РјРј, Р° РІ недоступных – СЃ применением образца-свидетеля, марка металла которого, форма разделки, размеры Рё конфигурация наплавки должны полностью соответствовать требованиям чертежа РЅР° контролируемую партию деталей. РћРґРёРЅ образец-свидетель изготовляется РЅР° партию однотипных деталей РЅРµ более 50 шт.  [10]

Качество сборки трубного резьбового соединения определяется правильным выбором и стабильностью режима нагрева замковых деталей.

Для обеспечения надежного контроля рекомендуется использовать так называемый образец-свидетель.

Для этого удобно использовать муфту бурильного замка, в которой со стороны трубной резьбы встраивают микротермопару.

Необходимо обратить РѕСЃРѕР±РѕРµ внимание РЅР° обеспечение надежного контакта спая микротермопары СЃ бурильным замком. Микротермопару соединяют СЃ клеммами переносного милливольтметра Рё РїСЂРѕРІРѕРґСЏС‚ РёС… совместную тарировку.  [11] Р’ производственной Рё лабораторной практике нефтегазодобывающих отраслей распространены РґРІР° основных СЃРїРѕСЃРѕР±Р° определения наводорожи-вания.

При первом в среду одновременно с объектом помещают образец-свидетель, по содержанию водорода в котором после обусловленной экспозиции оценивают наводороженность самого объекта.

Р’Рѕ втором – регистрируют поток ДПВ через участок объекта СЃ односторонним наводороживанием Рё СЃ помощью расчета, принимая РІРѕ внимание диффузионную проницаемость металла, СЃСѓРґСЏС‚ Рѕ содержании ДПВ.

В обоих случаях точность оценок связана со знанием закономерностей распределения ДПВ в металле и информацией о коэффициенте диффузии D.

Такое положение сдерживает использование количественных показателей наводороживания РІ исследовательской практике.  [12]

Если протяженность швов, выполняемых па одном режиме, достаточно велика, то необходимо периодически сваривать образцы технологической пробы.

После окончания сварки узла Р° данном режиме следует изготовить образец-свидетель технологической РїСЂРѕР±С‹ Рё вместе СЃРѕ сварным узлом предъявить для контроля.  [13]

Таким образом, форма образца-свидетеля задается методом испытаний на перегрузки.

Технологически образец должен быть изготовлен тем же методом, что и сосуд, и из той же партии поли-винилхлорида.

Перед испытанием образец-свидетель должен быть подвергнут одностороннему действию серной кислоты РІ течение времени, равного заданному СЃСЂРѕРєСѓ службы СЃРѕСЃСѓРґР° плюс время хранения СЃРѕСЃСѓРґР° РІ заполненном состоянии. Температура серной кислоты должна быть самой высокой РёР· возможных РІ условиях эксплуатации или хранения СЃРѕСЃСѓРґР°.  [14]

Пусть требуется изготовить маховик на валик одного из органов управления универсального токарного станка.

Маховик будет изготовлен компрессионным прессованием из волокнита с металлической втулкой из стали Ст.

Какой РІРёРґ должен иметь образец-свидетель, чтобы РІ нем отражались свойства материала РІ С…РѕРґРµ формования детали Рё РІ условиях ее работы, Р° также типичные особенности конструкции детали.  [15]

Страницы:      1    2

Источник: https://www.ngpedia.ru/id198556p1.html

1.3.5 Образцы – свидетели

Образцы свидетели

Важным условием безопасной эксплуатации корпусных реакторов является контроль за состоянием металла.

Как уже было указано выше, что в материалах корпуса реактора ВВЭР_1200 содержится никель для упрочнения и, одновременно, для повышения вязкости сплава. Изначально считалось, что сталь для корпуса реактора ВВЭР_1200 обладает удовлетворительной радиационной стойкостью при содержании никеля до 1,4%. При этом обеспечивался расчётный ресурс в 40 лет.

Однако последующие исследования показали возможность влияния повышенного содержания никеля на радиационное охрупчивание материала.

Для корпусов реакторов ВВЭР_1200, которые эксплуатируются на АЭС Украины, «проблема никеля» усугубляется тем, что в 80% облучаемых швов на корпусах реакторов содержание никеля составляет более 1,5%, причём максимальное содержание никеля – 1,88% – в швах корпуса реактора 1 блока АЭС.

Кроме того, материалы с высоким содержанием никеля имеют склонность к термическому старению, что может привести к сдвигу (приросту) критической температуры хрупкости металла. Это обстоятельство накладывает повышенные требования как к значению флюенса быстрых нейтронов на корпус корпуса, так и к контролю за состоянием металла.

Единственным способом реального определения степени охрупчивания материалов корпуса реактора и запаса их надежной эксплуатации является контроль изменения свойств металла с использованием образцов-свидетелей.

Результаты испытаний образцов-свидетелей являются основанием для установления фактических свойств материалов в условиях эксплуатации и используются для проверки проектных расчётных характеристик сопротивлению хрупкому разрушению и оценки остаточного радиационного ресурса.

Образцы-свидетели корпусной стали предназначены для возможности определения изменений механических свойств материала корпуса в процессе эксплуатации, вызванных радиационными и температурными воздействиями.

На образцах-свидетелях исследуются основной металл, металл сварного шва и металл околошовной зоны (зоны термического влияния) обечаек, расположенных напротив активной зоны.

Исходным материалом для изготовления образцов – свидетелей основного металла является металл пробного кольца одной из обечаек корпуса, расположенной против активной зоны.

Исходным материалом для изготовления образцов – свидетелей металла сварного шва и околошовной зоны является кольцевая сварная проба, изготовленная путём сварки двух колец той же толщины, по той же разделке, при тех же режимах и методах сварки, теми же исполнителями, с применением сварочных материалов той же партии, что и сварные швы обечаек активной зоны корпуса. Кольца для сварной пробы изготавливаются из припуска, специально предусмотренного со стороны нижней цилиндрической обечайки активной зоны корпуса.

Сварная проба подвергается тому же комплексу технических обработок, что и сварные швы обечаек активной зоны.

Заготовки для образцов-свидетелей изготовляются одновременно с выполнением сварных стыков обечаек в районе активной зоны корпуса реактора теми же исполнителями, теми же методами, из того же металла. Заготовки для образцов – свидетелей вырезаются механическим путем из основного металла, из сварного стыка, из зоны термического влияния сварного стыка.

Образцы-свидетели устанавливаются и закрепляются неподвижно по несколько штук в герметические металлические ампулы, изготовленные из стали 08Х18Н10Т.

Ампулы с различными образцами имеют одинаковую наружную форму в виде цилиндра наружным диаметром 29 мм длиной 72 мм, на торцах цилиндра с каждой стороны имеются круглые штыри высотой 6 мм, предназначенные для крепления ампул в сборке.

Ампулы с образцами-свидетелями соединяются в сборки. Сборки выполнены двух типов: сборки с «лучевыми» образцами – свидетелями и сборки с «тепловыми» образцами – свидетелями.

Сборки с «лучевыми» образцами – свидетелями устанавливаются и при помощи байонетных захватов в специально приваренные стаканы, расположенные в торцах восемнадцати труб в верхней части выгородки выше топлива на 313мм.

Сборки с «лучевыми» образцами-свидетелями объединены в комплекты. В один комплект входит три сборки с «лучевыми» образцами-свидетелями. Количество исходных комплектов для реактора ВВЭР-1200 реакторной установки ВВЭР-1200 – шесть штук.

Шесть сборок с «тепловыми» образцами-свидетелями устанавливаются на внутренней поверхности опорной обечайки блока защитных труб, при этом трубы для сборок привариваются в монтажных условиях, к внутренней части обечайки блока защитных труб. Установка образцов-свидетелей производится через отверстия в перфорированной обечайке БЗТ.

В рабочих чертежах завода-изготовителя принято обозначать комплекты «лучевых» сборок буквой Л (1Л….6Л), а комплекты «тепловых» сборок – буквой М (1М….6М).

Образцы – свидетели устанавливаются в реактор до проведения физического пуска. Сроки извлечения из реактора сборок с образцами – свидетелями указаны в таблице 3.

Для исследования образцов-свидетелей необходимо определение плотности потока быстрых нейтронов, их энергетического спектра и флюенса. Зная флюенс, можно определить, исследуя образцы – свидетели корпусной стали, фактическую температуру хрупкости металла корпуса и сравнить её с допустимой.

Конструкция реактора ВВЭР_1200 не позволяет экспериментально определять значения этих величин на поверхности корпуса реактора по причине отсутствия соответствующих экспериментальных устройств и сложности методик измерений.

Современный подход к решению этой задачи основан на расчётно_экспериментальной методике определения характеристик нейтронных потоков, воздействующих на корпус реактора.

Разработанное специалистами НЦ «ИЯИ» методика применяется для определения флюенса нейтронов с энергией свыше 0,5 МэВ на корпусе реактора 1 блока АЭС, начиная с 7 топливной кампании. Были проведены также оценочные расчёты флюенсов нейтронов с энергией свыше 0,5 МэВ за период эксплуатации с первой по шестую топливные загрузки.

Величина флюенса нейтронов с энергией свыше 0,5 МэВ, накопленная корпусом реактора за время его эксплуатации, является одним из предельно – допустимых параметров, при которых сохраняется расчетный ресурс корпуса, его надёжность и безопасность.

Оценочный суммарный максимальный флюенс на корпусе реактора 1 блока АЭС за первые десять топливных кампаний составляет 1,11х1019 нейтрон/см2, при средней скорости накопления флюенса 1,11х1018 нейтрон/см2 за одну топливную кампанию.

Если такой темп накопления флюенса нейтронов корпусом реактора сохранится в дальнейшем, то предельно – допустимый флюенс, указанный в «Техническом обосновании безопасности сооружения и эксплуатации АЭС» энергоблока №1 АЭС (5,7х1019 нейтрон/см2), будет набран приблизительно за 51 год эксплуатации.

Знание значения усреднённого за кампанию плотности потока нейтронов на корпус реактора, позволяет оценить эффективность мероприятий по снижению радиационной нагрузки на металл корпуса и материал сварных швов («проблема никеля», о которой говорилось выше).

Максимальные величины плотности потока нейтронов с энергией свыше 0,5 МэВ на основной металл верхней обечайки корпуса реактора блока №1 АЭС для первых десяти топливных кампаний представлены на рис. 11.

Начиная с 10 топливной кампании, наблюдается существенное снижение плотности потока быстрых нейтронов на КР, обусловленное установкой отработавших ТВС из бассейна выдержки с частично выгоревшим топливом на периферии активной зоны реактора (так называемая загрузка «с минимальной утечкой нейтронов»).

Таблица 3 Сроки извлечения из реактора образцов-свидетелей

Номер и индекс комплекта сборокМ
Время освидетельствования образцов – свидетелей ВВЭР-1200, год2610******2610******

**Примечание к таблице: Для реактора ВВЭР-1200 по результатам освидетельствования комплектов 1Л – 3Л, 1М – 3М должны быть назначены сроки освидетельствования комплектов 4Л – 6Л, 4М – 6М.

Извлечение и транспортировка “лучевых” сборок образцов-свидетелей из реактора в период эксплуатации выполняется с помощью контейнера для транспортировки образцов – свидетелей корпусной стали. При извлечении отдельных сборок с образцами-свидетелями нет необходимости вместо их устанавливать имитаторы сборок.

На 1 блоке АЭС выгрузка «лучевых» образцов – свидетелей проводилась дважды – в 1993 и в 1997 годах специалистами НЦ «ИЯИ». Оба раза выгружалось по два комплекта.

1.4 Активная зона

1.4.1 Назначение и проектные основы

Активная зона предназначена для генерации тепла и передачи его с поверхности тепловыделяющих элементов (твэлов) теплоносителю первого контура.

Активная зона реактора относится к устройствам нормальной эксплуатации и к первой категории сейсмостойкости.

Активная зона реактора обеспечивает выполнение следующих требований, вытекающих из нормативно-технической документации в области безопасности АЭС:

? непревышение допустимых пределов повреждения оболочек твэлов в ТВС в пределах проектного срока службы;

? поддержание требуемой геометрии положения твэлов в ТВС и ТВС в реакторе;

? возможность осевого и радиального расширения твэлов и ТВС при температурных и радиационных воздействиях, разности давлений, взаимодействия топливных таблеток с оболочкой;

? прочность при воздействии механических нагрузок в проектных режимах;

? выбростойкость при воздействии потока теплоносителя, с учетом перепада и пульсации давления, нестабильности потока, вибрации;

? стойкость материалов против коррозионных, электрохимических, тепловых, механических и радиационных воздействий;

? непревышение проектных значений температуры топлива и оболочки;

? отсутствие кризиса теплообмена в постулированных проектом режимах;

? стойкость СУЗ в пределах проектного ресурса от воздействия нейтронного потока, температуры, перепада и изменения давления, износа и ударов, связанных с перемещениями;

? возможность размещения внутри ТВС контролирующих датчиков;

? взаимозаменяемость свежих, частично и выгоревших до необходимой глубины ТВС и ПС СУЗ благодаря унификации установочных размеров;

? выполнение критериев аварийного охлаждения активной зоны в соответствии с действующей нормативно – технической документацией в проектных режимах;

? предотвращение расплавления топлива;

? сведения к минимуму реакции между металлом и водой;

? перевод активной зоны в подкритическое состояние, его поддержание в пределах определенных проектом;

? возможность послеаварийного расхолаживания активной зоны;

Для режимов нормальных условий эксплуатации установлен эксплуатационный предел повреждения твэлов – за счет образования микротрещин с дефектами типа газовой неплотности оболочки не должен превышать 0,2% твэлов и 0,02% твэлов при прямом контакте ядерного топлива с теплоносителем.

Для режимов нарушения условий нормальной эксплуатации установлен предел безопасной эксплуатации твэл:

Предел безопасной эксплуатации по количеству и величине дефектов твэл составляет 1% твэлов с дефектами типа газовой неплотности и 0,1% твэлов, для которых имеет место прямой контакт теплоносителя ядерного топлива.

Критерием допустимости установленных пределов повреждаемости твэлов является величина активности воды первого контура.

В качестве эксплуатационного предела выбрано значение суммарной удельной активности радионуклидов йода 131-135 в теплоносителе I контура 3,7х107 Бк/кг (1,0х10-3 Ки/кг).

Пределом безопасной эксплуатации является максимальная суммарная удельная активность радионуклидов йода 131-135 в теплоносителе I контура 1,85х108 Бк/кг (5х10-3 Ки/кг).

Суммарная удельная активность радионуклидов йода 131-135 в теплоносителе I контура должна определяться в пересчёте к проектному расходу на очистку 30 т/ч и коэффициенте очистки фильтров по изотопам йода не менее 10.

? Для аварийных ситуаций установлен максимальный проектный предел повреждения твэлов:

температура оболочек твэлов не более 1200? С;

? локальная глубина окисления оболочек твэлов не более 18% от первоначальной глубины стенки;

? доля прореагировавшего циркония не более 1% его массы в активной зоне.

Непревышение проектных пределов повреждения твэлов в режимах нормальной эксплуатации обосновываются путем проверки выполнения следующих критериев теплотехнической надежности охлаждения активной зоны:

? коэффициент запаса до кризиса теплоотдачи должен быть не менее 1,0 с доверительной вероятностью не менее 95%;

? температура топлива должна быть ниже температуры плавления топлива (последняя принимается равной 2600? С с учетом выгорания топлива);

? температура оболочки твэла должна быть не более длительно допустимой температуры 350? С.

Источник: https://fis.bobrodobro.ru/1728

Изготовление образцов-свидетелей

Образцы свидетели

Образцы-свидетели изготавливаются по отдельному требованию в КД для проверки механических свойств конкретного изделия в соответствии с указаниями конструктора в технических требованиях чертежа.

Для ответственных деталей конструктор может задавать метод испытания и минимальные прочностные параметры. Образцы-свидетели изготавливаются и термостатируются одновременно с изделием из тех же материалов.

Рекомендуется, по возможности, использовать специальные технологические припуски для изготовления образцов из самого изделия. Образцы для испытания на растяжение должны соответствовать ГОСТ 11262-80 тип 2 (размер 115×20 мм с шириной рабочей части 10 мм).

Количество монослоёв (не менее 5-ти) указывается конструктором. Для декоративных и неответственных деталей образцы-свидетели не изготавливаются.

Образцы-свидетели маркируются обозначением и номером изделия, с указанием даты изготовления и термостатирования. Порядок хранения образцов-свидетелей определяет ОТК.

Контроль качества подготовки деталей к склейке возлагается на контролера ОТК.

11.1 Все изготовленные изделия подвергаются контролю в соответствии с требованиями конструкторской документации.

11.2 Изготовленные изделия подвергнуть следующим видам контроля:

– визуальному контролю с целью выявления технологических дефектов (без снятия жертвенного слоя). Для деталей толщиной более двух миллиметров провести визуальный контроль торцевых поверхностей, подвергнутых механической обработке, с помощью лупы с четырехкратным увеличением.

При визуальном контроле агрегатов с сотовым заполнителем проверять отсутствие торцевых непроклеев клеевых швов, поверхностных дефектов, деформации деталей. В местах перехода обшивки с каркаса на сотовый заполнитель допускаются завалы обшивок до 0,15 мм.

При этом для агрегатов, выходящих на внешний контур только одной поверхностью, завалы разрешаются лишь на поверхности, обращенной внутрь;

– контролю геометрических размеров. Для конструкций, подлежащих дальнейшей сборке с каркасом, допускается коробление (прогиб), если при приложении усилий “от руки” от 10 до 15 кг они восстанавливают требуемую форму;

– контролю качества механической обработки визуально по контрольным (эталонным) образцам качества механической обработки, изготовленным в соответствии с ТР 1.4.1773. 11.3 Метрологическое обеспечение образцов в соответствии с ОСТ 1 00405;

– контролю прочностных свойств в соответствии с требованиями чертежа.

Прочностные характеристики при растяжении, сжатии, межслоевом сдвиге и отрыве сотового заполнителя от обшивки определять, если это предусмотрено чертежом, механическими испытаниями образцов, вырезанных из припуска детали или образца-свидетеля, выложенного и отформованного в тех же условиях что и основная заготовка детали. Схема вырезки образцов для прочностных испытаний и их количество определяется чертежом. Испытания на растяжение проводить по ГОСТ 25.601, испытания на сжатие – по ГОСТ 25.602, испытания на изгиб – по ГОСТ 25.604, ГОСТ 4648, испытания на межслоевой сдвиг – по ОСТ 1 90199, испытания на сдвиг в плоскости листа – по ГОСТ 24778, испытания на отрыв сотового заполнителя от обшивки – по ОСТ 1 90069, испытания на сжатие сотового заполнителя – по ОСТ 1 90150;

– контролю плотности ПКМ, если это предусмотрено чертежом, на образцах, вырезанных из припуска детали (или из образца-свидетеля), – в соответствии с указаниями чертежа;

– неразрушающему контролю с целью выявления расслоений в пластике и непроклеев в клеевом соединении – в соответствии с методиками и инструкциями, указанными в чертеже детали. Акустический контроль проводить, не удаляя жертвенного слоя.

11.4 Произвести взвешивание детали.

11.5 Массу детали, результаты механических испытаний, контроля плотности, контроля состава углепластика и его пористости и результаты неразрушающего контроля занести в сопроводительную документацию.

11.6 Жертвенный слой удалять непосредственно перед склейкой или нанесением лакокрасочного покрытия.

После удаления жертвенного слоя провести визуальный контроль с целью выявления отслоений, трещин, раковин, складок, царапин, забоин, выступающей текстуры наполнителя, инородных включений, подмятий от посторонних предметов при формовании, наплывов связующего и других дефектов, оговоренных в технических требованиях чертежа детали.

11.7 Клеймение и маркировку деталей производить в соответствии с указаниями чертежа.

11.8 Хранить детали из ПКМ в закрытом помещении с относительной влажностью воздуха не более 80 % и температурой от 5 °С до 35 °С, упакованными в оберточную бумагу или полиэтиленовую пленку любой марки на специальных ложементах. Поверхность ложементов выполнять эквидистантными поверхности детали.

11.9 Транспортировать детали из ПКМ допускается любым видом транспорта, упакованными в тару, обеспечивающую сохранность груза и его защиту от перемещений, повреждений и попадания влаги.

11.10 На рабочие поверхности ложементов тары наклеить губчатую резину типа Р-29.

11.11 Транспортную маркировку производить в соответствии с ГОСТ 14192 с нанесением манипуляционного знака “ОСТОРОЖНО, ХРУПКОЕ”, “ВЕРХ”, “НЕ КАНТОВАТЬ”.

12. ОХРАНА ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ САНИТАРИЯ ПРИ РАБОТЕ СО СВЯЗУЮЩИМ, ПРЕПРЕГАМИ И МЕХАНООБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПКМ

12.1 К изготовлению изделий из ПКМ допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие профессиональную подготовку, соответствующую характеру работ, прошедшие медосмотр, обучение и инструктаж по безопасности труда в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004.

12.2 При организации и выполнении работ по приготовлению связующих и пропитке армирующих наполнителей, выполнении работ по подготовке оснастки, раскрою препрега и выкладке на форму ручным способом, сборке технологического пакета, формованию заготовок, механической обработке следует руководствоваться требованиями ОСТ 1 90379, ОСТ 1 42199.

12.3Рабочие должны соблюдать правила пожарной безопасности в соответствии с действующей на предприятии и в отрасли документацией.

Источник: https://studopedia.ru/23_10618_izgotovlenie-obraztsov-svideteley.html

Использование образцов-свидетелей для определения состояния материалов корпусов водо-водяных реакторов

Образцы свидетели

УДК 621.039.53

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБРАЗЦОВ-СВИДЕТЕЛЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛОВ КОРПУСОВ ВОДО-ВОДЯНЫХ РЕАКТОРОВ

Дячёк О.А.

Научный руководитель – к.т.н., доцент, Герасимова А.Г.

Корпус ядерного реактора является одной из основных преград для выхода продуктов деления во внешнюю среду. Ввиду этого сохранение целостности корпуса считается одной из важных задач в любых штатных и нештатных режимах работы АЭС.

Целью работы является изучение разрушающих методов контроля корпусов реакторов ВВЭР посредством образцов-свидетелей.

Характеристики охрупчивания материала снижаются из-за продолжительного воздействия рабочих температур (тепловое охрупчивание) и нейтронного облучения (радиационное охрупчивание). Радиационный ресурс материала корпуса во многом определяет эксплуатационный ресурс всей АЭС.

В настоящее время есть 3 способа получить информацию об облученных материалах корпуса реактора:

В исследовательских реакторах образцы подвергаются предварительному ускоренному облучению. Определяются механические свойства, изучается фазовое структурное состояние материалов.

Стандартные образцы-свидетели облучаются непосредственно в реакторах АЭС.

Исследуют материалы выводимых из эксплуатации корпусов реакторов. [1]

В связи с тем, что предсказать радиационное охрупчивание материалов при продолжительном воздействии невозможно осуществляются программы контроля по образцам-свидетелям.

Образцы-свидетели используются для мониторинга: изменений механических характеристик металла (временное сопротивление, относительное сжатие и удлинение, предел текучести), характеристик сопротивления хрупкому разрушению (критическое раскрытие трещин или вязкость разрушения, критическая температура хрупкости), характеристик локальной и сплошной коррозии (коррозия под напряжением, язвенная коррозия, межкристаллитная).

В реактор загружают шесть наборов облучаемых образцов-свидетелей. Они помещаются у внутренней стенки шахты реактора. Набор содержит из пять цилиндрических контейнерных сборок. В первых трех наборах контейнеры размещаются в два яруса. Для определения текущего состояния металла используются образцы верхнего яруса. Для прогнозных оценок используются образцы нижнего яруса.[4]

Рисунок 1 – Месторасположение образцов-свидетелей в реакторах типа ВВЭР

Помимо образцов-свидетелей загружают в реактор 6 наборов «температурных» образцов, которые размещаются на внутренней поверхности опорной обечайки блока защитных труб. «Температурные» образцы используются для оценки изменений свойств металла, связанных с эффектом старения при продолжительном воздействии температур и нейтронного облучения.

Рисунок 2 – Месторасположение температурных образцов-свидетелей в корпусе ВВЭР

Контейнеры с образцами располагаются на внутренней стенке корпуса реактора в районе активной зоны. Контейнеры фиксируются в специальных держателях, что дает возможность вынимать и вкладывать дополнительно новые образцы. [4]

На рисунке 3 приведена фотография контейнерной сборки до установки на корпус реактора.

Рисунок 3 – Контейнерная сборка до установки на корпус реактора

На рисунке 4 приведена фотография размещения двух контейнеров на стенке корпуса реактора. [2]

Рисунок 4 –Размещение двух контейнеров на стенке корпуса реактора

При каждой выгрузке топлива извлекают минимум:

6 образцов для определения механических характеристик (3 при комнатной температуре и 3 при расчетной);

15 образцов для нахождения критической температуры хрупкости;

15 образцов для нахождения критического раскрытия трещины или вязкости разрушения;

15 образцов для изучения характеристик коррозии.

Требования к выгрузке образцов-свидетелей

Облучаемые образцы-свидетели:

первое извлечение– через 5 лет после начала работы реакторной установки;

второе извлечение – через 9 лет после начала работы реакторной установки;

третье извлечение – через 17 лет после начала работы реакторной установки.

Сроки выгрузки остальных наборов образцов-свидетелей устанавливаются по результатам исследования первых наборов образцов.

Температурные образцы-свидетели:

выгружаются из блока защитных труб в период останова реактора. [3]

Определение критической температуры хрупкости металла

После выгрузки образцов-свидетелей необходимо найти критическую температуру хрупкости металла. Она характеризуется энергией, которую необходимо затратить для разрушения (в качестве меры берется ударная вязкость) и видом излома образцов (мерой является величина поперечного расширения образца в зоне излома или процент вязкой составляющей в изломе)

Если в режиме эксплуатации выполняется условие , то сопротивление к хрупкому разрушению считается обеспеченным. K – допустимое значение коэффициента интенсивности напряжений.

Индексi принимается различным в зависимости от случая, принимаемого в расчетах:

i =1, если условия эксплуатации нормальные;

i =2, если нормальные условия эксплуатации нарушены;

i =3, если ситуация аварийная.

Критическая температура хрупкости материала определяется по следующей формуле:

,

где – в начальном состоянии;

– сдвиг из-за температурного старения;

– сдвиг из-за циклической повреждаемости;

– сдвиг из-за влияния потока нейтронов.

Температурный интервал выбирают при проведении испытаний. В температурный интервал должны входить следующие точки: , ,Испытания проводятся в интервале температур , если примерное значение предварительно известно.

Если примерное значение неизвестно, то рекомендуют определять значение ударной вязкости при 20 и анализируя полученный результат определить интервал следующих температурных испытаний.

При полностью вязком изломе и низких значениях ударной вязкости – испытания проводят при повышенных температурах; в случае если излом полностью вязкий и значения ударной вязкости высокие, то последующее испытания необходимо проводить при пониженных температурах.

Если излом вязко-хрупкий необходимо увеличить температурную область испытаний и в зоне положительных, и в зоне отрицательных температур. [3]

Проведение испытаний при пониженных температурах. С помощью жидкого азота или смеси жидкого азота (или сухого льда) с этиловым спиртом или ацетоном осуществляют охлаждение образцов-свидетелей.

Температура кипения жидкого азота –196 , температура замерзания этилового спирта составляет –100 , а для ацетона –90 . Охлаждение образцов-свидетелей парами жидкого азота осуществляется в температурном интервале от -90 до -196 .

С помощью термопары, помещенной в криостат с партией испытуемых образцов и зачеканенной в контрольном образце, устанавливается температура образца. С помощью термометра выполняется градуировка термопары контрольного образца. Погрешность термометра не должна превышать .

Образцы необходимо немного переохладить для того, чтобы убедиться в стабилизации температуры. Зависимость значений температуры переохлаждения образцов-свидетелей от температуры испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Зависимость температуры переохлаждения образцов-свидетелей от температуры испытания

Температура испытания,

Переохлаждение,

Источник: https://www.art-talant.org/publikacii/33611-ispolyzovanie-obrazcov-svideteley-dlya-opredeleniya-sostoyaniya-materialov-korpusov-vodo-vodyanyh-reaktorov

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.