Зависимость шероховатости внутренней поверхности трубопроводов ядерных реакторов от срока их эксплуатации

30.09.2019 2019 - №03 Безопасность, надежность и диагностика ЯЭУ

М.А. Трофимов Р.А. Глоба

https://doi.org/10.26583/npe.2019.3.08

При эксплуатации ядерных реакторов на трубопроводы ЯЭУ воздействуют различные факторы, приводящие к эрозии внутренней поверхности и увеличению ее микрорельефа (шероховатости). На поверхности, имеющей более высокое значение параметра шероховатости, возникает коррозия металла и распространяется она быстрее. Разрушения путем эрозионного износа основного металла происходят преимущественно в зоне изгиба трубопровода. Шероховатость внутренней поверхности трубопроводов оказывает значительное влияние на затухание сигнала при проведении ультразвуковой диагностики стенок трубопроводов. В ходе планово-предупредительных ремонтов были вырезаны дефектные участки основного трубопровода, с которых были взяты образцы с различными сроками эксплуатации. Для проведения экспериментального определения фактической величины шероховатости внутренней поверхности трубопровода были использованы по пять дефектных участков трубопроводов из стали 12Х18Н10Т аустенитного класса, вырезанные из трубопровода обвязки подогревателя высокого давления, и дефектные участки трубопровода из стали 20 перлитного класса, прошедшие различную продолжительность эксплуатации. Кроме того, были вырезаны по одному фрагменту из новой трубы ∅273×12 из стали 12Х18Н10Т и новой трубы ∅159×6 из стали 20. Шероховатость внутренней поверхности измерялась на различных участках. Получены зависимости величины шероховатости от срока эксплуатации и типа участка трубопровода. В результате работы были изготовлены образцы предпрятия, на внутренней стороне которых получена поверхность с шероховатостью, соответствующей различным срокам эксплуатации трубопроводов. Их наличие позволило учесть влияние шероховатости внутренней поверхности трубопроводов на затухание сигнала при ультразвуковом контроле целостности сварных соединений и при ультразвуковом измерении величины размера зерна околошовной зоны после ремонта сварных соединений.

Ссылки

1. Трофимов М.А., Глоба Р.А. Исследование зависимости акустического эхо-сигнала от среднего размера зерен в сварном соединении. // Евразийское научное объединение. – 2015. –Т. 1. –№ 10 (10). – С. 54-57.
2. Трофимов М.А., Глоба Р.А. Измерение среднего размера зерен в сварном соединении питательного трубопровода реакторной установки. // Тяжелое машиностроение. – 2014. – № 11-12. – С. 28-31.
3. Трофимов М.А., Глоба Р.А. Методика ультразвукового контроля двухкомпонентного металла реакторной установки ВК-50. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2012. – № 3. – С. 32.
4. ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. Электронный ресурс: https://internet-law.ru/gosts/gost/1419/ (дата доступа 04.04.2019).
5. Бакуменко В.И., Бондаренко В.А., Косоруков С.Н. и др. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования. В 2-х томах. Том 1. – М.: Машиностроение, 1997. – 544 с.
6. Демкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. – М.: Машиностроение, 1981. – 244 с.
7. Попов С.А. Шлифовальные работы. / Учебник для СПТУ. – М.: Высшая школа, 1987. – 383 с.
8. Крауткремер Й., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов. – М.: Металлургия, 1991. 673 с.
9. Щербинский В.Г. Технология ультразвукового контроля сварных соединений. – М.: Тиссо, 2005. 326 с.
10. Кретов Е.Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении. – С.-Пб.: Радиоавионика, 1995. – 317 с.
11. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. Введ. 01.01.1983. Электронный ресурс: https://internet-law.ru/gosts/gost/30103/ (дата доступа 04.04.2019).
12. ГОСТ Р ИСО 4287-2014. Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Термины, определения и параметры структуры поверхности. Электронный ресурс: https://internet-law.ru/gosts/gost/58916/ (дата доступа 04.04.2019).
13. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. – М.: Металлургия, 1976. – 271 с.
14. Гуляев А.П. Металловедение. / Учебник для вузов. 6-е издание. –М: Металлургия, 1986. –544 с.
15. Van Der Voort G.F. Metallography: Principles and Practice. – ASM International, 1999. –437 p.
16. Муравьев В.В., Муравьева О.В., Байтеряков А.В. Методика определения акустических структурных шумов металла // Интеллектуальные системы в производстве. –2013. – № 1. – С. 143-148.
17. Чернявский К.С. Стереология в металловедении. – М.: Металлургия, 1977. – 208 с.
18. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. / Под ред. И.Н. Жестковой. 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2001.

продление срока эксплуатации шероховатость поверхности коррозия металла условия эксплуатации измеритель шероховатости Elcometer 7061 Marsurf PS1 основной металл планово-предупредительный ремонт

Ссылка для цитирования статьи: Трофимов М.А., Глоба Р.А. Зависимость шероховатости внутренней поверхности трубопроводов ядерных реакторов от срока их эксплуатации. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2019. – № 3. – С. 88-95. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2019.3.08 .