Сопротивление хрупким разрушениям корпусной стали ВВЭР в исходном состоянии

23.03.2018 2018 - №01 Материалы и ядерная энергетика

Н.П. Аносов В.Н. Скоробогатых Л.Ю. Гордюк В.А. Михеев Е.В. Погорелов В.К. Шамардин

https://doi.org/10.26583/npe.2018.1.13

В работе определяется влияние химической и структурной неоднородности на сопротивление хрупкому разрушению корпусных материалов ВВЭР в исходном состоянии (без облучения). Предложена замена оценки сопротивления хрупкому разрушению (СХР) с использованием критической температуры хрупкости TK на оценку СХР с применением температуры хрупко-вязкого перехода TP. Рассмотрено применение тарировочных графиков для исследования зависимости TP от размеров зерна и термической обработки.

Сопоставление значений TK и TP экспериментального металла промышленных заготовок стали 15Х2НМФА-А свидетельствует, что значения TK значительно более низкие, чем значения TP: – на нижнем уровне консервативности различие TK и TP составляет 22°C; – на верхнем уровне консервативности различие составляет 24°C.

Выполнена статистическая обработка массивов результатов испытаний критической температуры хрупкости и температуры хрупко-вязкого перехода ударных образцов, изготовленных из корпусных сталей ВВЭР-1000 (15Х2НМФА-А) и ВВЭР-1200 (15Х2НМФА класс 1). Исследованные промышленные образцы обечаек были изготовлены на заводе «Энергомашспецсталь».

Получено, что в металле образцов-свидетелей корпусов ВВЭР-1000 при содержании меди – менее 0,06% термообработка оказывает существенное влияние на величину TP , которая изменяется от –99 до –28°C; – от 0,07 до 0,12% термообработка не оказывает существенного влияния на величину TP , которая изменяется от –60 до –40°C.

Ссылки

1. ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок / Госатомэнергонадзор СССР. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 525 с.
2. РД ЭО 1.1.2.09.0789-2012 «Методика определения вязкости разрушения по результатам испытаний образцов свидетелей для расчета прочности и ресурса корпусов реакторов ВВЭР-1000» – М.: АО «Концерн Росэнергоатом», 2012. – 56 с.
3. РД ЭО 1.1.2.99.0920-2013 «Расчет на сопротивление хрупкому разрушению корпусов водо-водяных энергетических реакторов на стадии проектирования» – М.: АО «Концерн Росэнергоатом», 2013. – 63 с.
4. ТУ 0893-013-00212179-2003 «Заготовки из стали марок 15Х2НМФА, 15Х2НМФА-А, 15Х2НМФА класс 1 для корпусов, крышек и других узлов реакторных установок». – М.: Информационно-справочная система «Техэксперт», 2003. – 26 с.
5. ГОСТ Р ИСО 148-1-2013 Материалы металлические. Испытание на ударный изгиб на маятниковом копре по Шарпи. – М.: Стандартинформ, 2014. – 46 с.
6. Казанцев А.Г., Маркочев В.М., Сугирбеков Б.А. Оценка погрешностей определения критической температуры хрупкости металла корпуса реактора ВВЭР-1000 с использованием метода Монте-Карло // Тяжелое машиностроение. – 2015. – № 9-10. – С. 19-27.
7. Марков С.И. Референтные технологии термической обработки обечаек корпуса реактора типа ВВЭР// Тяжелое машиностроение. – 2011. – № 8.– С. 12-16.
8. Сурков А.В., Новожилов Н.М., Аносов Н.П. Способ получения сплава переменного химического состава Авторское свидетельство СССР № 642101. Бюллетень № 2, 15. 01. 1979.
9. Дуб А.В, Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П., Жаров В.В., Зубченко А.С., Пиминов В.А., Шамардин В.К. Влияние химической и структурной неоднородности корпусной стали реакторов ВВЭР на изменение критической температуры хрупкости при облучении // Атомная энергия. – 2012. – Т. 112. – Вып. 1. – С. 31-38.
10. Дуб А.В., Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П., Жаров В.В., Зубченко А.С., Пиминов В.А. Дозовременные зависимости критической температуры хрупкости корпусных сталей для прогнозирования ресурса корпусов ВВЭР-1000// Атомная энергия. – 2011. – Т. 110. – Вып. 3. – С. 123-130.
11. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. – М.: ИПК «Издательство стандартов», 1982. – 21 с.
12. ГОСТ 9454-78. Металлы. Методы испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. – М.: Издательство стандартов, 1994. – 26 с.
13. DIN EN ISO 148-1-2011 Metallic materials – Charpy pendulum impact test – Part 1: Test method (ISO 148-1:2009); German version EN ISO 148-1:2010. – 35 p.
14. Дуб А.В, Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П., Жаров В.В., Зубченко А.С., Пиминов В.А., Шамардин В.К. Погрешность определения дозовременных зависимостей критической температуры хрупкости сварных соединений корпусных сталей при проектировании ВВЭР// ВАНТ. Сер.: Обеспечение безопасности АЭС. – 2011. – Вып. 30. Реакторные установки с ВВЭР. – С. 126-141.
15. Дуб А.В, Скоробогатых В.Н., Аносов Н.П., Гордюк Л.Ю., Зубченко А.С., Шамардин В.К. Статистическое моделирование реалистичной оценки радиационного охрупчивания корпусных материалов ВВЭР-1000// ВАНТ. Сер.: Физика ядерных реакторов – 2016. – Вып. 2. – С. 24-41.
16. Вишкарев О.М., Дуб В.С., Лобода А.С., Каширский Ю.В., Шамардин В.К., Зубова Т.Н., Калугина И.И., Кобелев Н.Н. Влияние примесей на радиационную стойкость корпусной перлитной стали 15Х2НМФА // Труды ЦНИИТМАШ. – 1980. – № 157. – С. 19–24.
17. Вишкарев О.М., Дуб В.С., Лобода А.С., Шамардин В.К., Кобелев Н.Н., Калугина И.И., Зубова Т.Н. Радиационная стойкость стали 15Х2НМФА // Труды ЦНИИТМАШ. – 1980. – № 157. – С. 4-6.
18. Аносов Н.П., Кричивец Т.М., Новожилов Н.М., Зубченко А.С., Цикунов Н.С. Ускоренная оценка радиационной стойкости швов в зависимости от их химического состава // Автоматическая сварка. – 1982. – № 6 (351). – С. 62-63.
19. Аносов Н.П., Новожилов Н.М., Евсеев С.И., Амаев А.Д., Крюков А.М., Соколов М.А. Оценка зависимости радиационного охрупчивания металла швов от их химического состава // Автоматическая сварка. – 1985. – № 10 (391). – С. 66-68.
20. Аносов Н.П., Новожилов Н.М., Зубченко А.С., Колесова Т.Н., Печерин А.М., Шамардин В.К. Оценка радиационной стойкости металла зоны сплавления сварных соединений стали 15Х2НМФАА с применением швов переменного химического состава // Автоматическая сварка. – 1990. – № 11 (452). – С. 7-10.

оценка сопротивления хрупкому разрушению критическая температура хрупкости температура хрупко-вязкого перехода стандартное отклонение и консервативная оценка ресурса корпуса ВВЭР-1000

Ссылка для цитирования статьи: Аносов Н.П., Скоробогатых В.Н., Гордюк Л.Ю., Михеев В.А., Погорелов Е.В., Шамардин В.К. Сопротивление хрупким разрушениям корпусной стали ВВЭР в исходном состоянии. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2018. – № 1. – С. 134-145. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2018.1.13 .