Обеспечение коррозионной стойкости сталей в тяжелых жидкометаллических теплоносителях

28.03.2016 2016 - №01 Химия, физика и техника теплоносителей

А.Ю. Легких Р.Ш. Асхадуллин Р.П. Садовничий

https://doi.org/10.26583/npe.2016.1.15

Анализируются современные экспериментально обоснованные методы и средства обеспечения условий формирования на поверхностях конструкционных сталей противокоррозионных оксидных покрытий и поддержания их целостности в процессе эксплуатации установок с тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями (ТЖМТ). Поскольку основу защитных покрытий составляют оксидные соединения компонентов сталей, то одним из основных параметров, определяющих их целостность, является содержание кислорода, растворенного в теплоносителе. Приведен анализ данных российских и зарубежных исследователей по растворимости кислорода в расплавах свинца и свинца-висмута. Проанализированы последние разработки средств контроля растворенного кислорода в расплавах свинца и свинца-висмута, хорошо зарекомендовавшие себя в лабораторных условиях и работающие в экспериментальных установках и исследовательских циркуляционных стендах для обоснования технических решений и испытаний оборудования реакторных установок с ТЖМТ, создаваемых в России (БРЕСТ-ОД-300, СВБР-100). Выполнен анализ основных конструкций массообменных аппаратов (средств регулируемого дозирования кислорода в теплоноситель), разработанных специалистами АО «ГНЦ РФ-ФЭИ» за последние 15 лет.

Ссылки

1. Rodigina E.N., Gomel’skii K.Z., Luginina V.F. // Zhur. Fiz. Khim. – 1961. –Vol. 35. –P. 1799.
2. Alcock C.B. and Belford I.N. Thermodynamics and Solubility of Oxygen in Liquid Metals from E.M.F. Measurements Involving Solid Electrolytes // Trans. Faraday Society. 1964. – Vol. 60. – No 497. – PP. 822-835.
3. Ganesan R., Gnanasekaran T., Srinivasa R.S. Diffusivity, Activity and Solubility of Oxygen in Liquid Lead and Lead-bismuth Eutectic Alloy by Electrochemical Methods // J. Nucl. Mater. – 2006. –No. 349. – PP. 133-149.
4. Громов Б.Ф., Орлов Ю.И., Мартынов П.Н., Гулевский В.А. Проблемы технологии тяжелых жидкометаллических теплоносителей (свинец-висмут, свинец) / Сб. докл. конференции «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях». – Обнинск, ГНЦ РФ-ФЭИ. 1999. – Т1. – С. 92-106.
5. Handbook on Lead-bismuth Eutectic Alloy and Lead Properties, Materials Compatibility,Thermal-hydraulics and Technologies // OECD/NEA Nuclear Science Committee, 2007. ISBN 978-92-64-99002-9. – 693 p.
6. Громов Б.Ф., Шматко Б.А. Физико-химические свойства расплавов свинец-висмут // Известия вузов. Ядерная энергетика. –1996. – №4. – С. 35-41.
7. Мартынов П.Н., Чернов М. Е., Шелеметьев В.М. Капсульные твердоэлектролитные датчики для контроля кислорода в жидкостях и газах // Новые промышленные технологии. ЦНИ-ЛОТ. – 2004. – №3. – С. 26-29.
8. Чернов М.Е. Датчик капсульного типа для контроля кислорода в контурах ЯЭУ с теплоносителями свинец и свинец-висмут / Кандидатская диссертация. Обнинск, 2004. – 173 с.
9. Мартынов П.Н., Чернов М.Е., Гулевский В.А. Патент 2298176 РФ, МПК G01N 27/46. Твердоэлектролитный датчик концентрации кислорода и способы его изготовления. 2007.
10. Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Симаков А.А. и др. Твердофазная технология регулирования кислорода в тяжелых жидкометаллических теплоносителях // Новые промышленные технологии. ЦНИЛОТ. – 2004. – №3. – С. 30-34.
11. Мартынов П.Н., Рачков В.И., Асхадуллин Р.Ш. и др. Анализ современного состояния технологии свинцового и свинцово-висмутового теплоносителей // Атомная энергия. – 2014. – №4. – С. 234-240.
12. Легких А.Ю., Асхадуллин Р.Ш., Мартынов П.Н. Методика расчета массообменных аппаратов с твердофазным источником кислорода / Сб. докл. Всероссийской научно-технической конференции «Теплофизические экспериментальные и расчетно-теоретические исследования в обоснование характеристик и безопасности ядерных реакторов на быстрых нейтронах. (Теплофизика-2011)», Обнинск, 19 – 21 октября 2011 г. – С. 280 – 290.
13. Симаков А.А., Асхадуллин Р.Ш., Легких А.Ю. Твердофазные окислители теплоносителей Pb-Bi и Pb для формирования и сохранения противокоррозионных пленок на сталях // Новые промышленные технологии. ЦНИЛОТ. – 2011. – №1. – С. 33-39.
14. Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Легких А.Ю. и др. Автоматизированная система управления термодинамической активностью кислорода в свинцовом и свинцово-висмутовом теплоносителях. / Сб. научных трудов «Избранные труды ФЭИ». – Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2011. – С. 188-191.

датчик контроля кислорода защита от коррозии концентрация кислорода массообменный аппарат оксидная пленка растворимость свинец свинец-висмут теплоноситель технология теплоносителя

Ссылка для цитирования статьи: Легких А.Ю., Асхадуллин Р.Ш., Садовничий Р.П. Обеспечение коррозионной стойкости сталей в тяжелых жидкометаллических теплоносителях. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 1. – С. 138-148. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2016.1.15 .