Разработка метода неразрушающего контроля концентрации гелия в тепловыделяющих элементах для перспективных ядерных энергетических установок

22.06.2023 2023 - №02 Безопасность, надежность и диагностика ЯЭУ

П.А. Дворников С.Н. Ковтун А.А. Кудряев С.С. Шутов П.С. Шутов А.А. Бударин Д.А. Лукьянов Ю.В. Красников А.М. Степанов А.В. Стародубцев М.К. Горбачев М.И. Ильяшик А.С. Никулин В.И. Дунаев

https://doi.org/10.26583/npe.2023.2.06

Проанализированы работы последних лет по вопросам применения теплового метода неразрушающего контроля концентрации гелия в тепловыделяющих элементах (твэлах) перспективных реакторов, в которых используются твэлы, под оболочкой которых находится гелий при атмосферном давлении. Представлены результаты исследований по определению оптимального положения точки контроля концентрации гелия в газовой полости разных типов твэлов – для твэлов со свободными газовыми полостями и для твэлов с газовыми полостями с поддержкой.

В качестве информативного признака в измерениях концентрации гелия в твэле используется значение максимального подогрева оболочки твэла. Экспериментально установлено, что функциональная связь между концентрацией гелия в твэле и величиной максимального подогрева оболочки макета твэла имеет линейный вид. Применение теплового метода контроля концентрации гелия в твэлах позволяет снизить финансовые издержки при изготовлении твэлов, а также способствует повышению безопасной эксплуатации перспективных ядерных энергетических установок.

Ссылки

1.Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов.Книга 2 под ред. Д.Г. Решетникова. – М: Энергоатомиздат, 1995 г., стр. 286-288. 2. Красников Ю.В., Дворников П.А., Ковтун С.Н., Полионов В.П., Шутов П.С., Стародубцев А.В., Степанов А.М. Патент RU № 2634309 «Способ измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе». Опубликован 25.10.2017. Электронный ресурс: https://yandex.ru/patents/doc/RU2634309C1_20171025 (дата доступа 25.12.2022). 3. Дворников П.А., Ковтун С.Н., Кудряев А.А., Бударин А.А., Лукьянов Д.А., Шутов П. С., Шутов С.С., Гормаков А.Г., Мильшин В.И., Ознобишина М.Д. Патент RU № 2760561 «Устройство для измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе (твэле)». Опубликован 29.11.2021. Электронный ресурс: https://patents.google.com/patent/RU2760561C1/ru (дата доступа 25.12.2022). 4. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. – М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1997. – 720 c. 5. Дворников П.А., Ковтун С.Н., Кудряев А.А., Бударин А.А., Лукьянов Д.А., Шутов П.С., Шутов С.С., Гормаков А.Г., Мильшин В.И., Ознобишина М.Д. Патент RU № 2760492 «Тепловыделяющий элемент ядерного реактора». Опубликован 25.11.2021. Электронный ресурс: https://patents.s3.yandex.net/RU2760492C1_20211125.pdf (дата доступа 25.12.2022). 6. Красников Ю.В., Степанов А.М., Стародубцев А.В. Патент RU № 2772652 «Способ измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе». Опубликован 23.05.2022. Электронный ресурс: https://patents.s3.yandex.net/RU2772652C1_20220523.pdf (дата доступа 25.12.2022). 7. ГОСТ Р 8.736-2011. Измерения прямые многократные. Метод обработки результатов измерений. Основные положения. Электронный ресурс: https://docs.cntd.ru/document/1200089016/ (дата доступа 25.12.2022). 8. ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Электронный ресурс: https://docs.cntd.ru/document/1200003320/ (дата доступа 25.12.2022). 9. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.Справочник. – М.: Атомиздат, 2016. – 484 c. 10. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. Физические величины. Справочник. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.

контроль концентрации гелия твэл тепловой метод температура газовая полость максимальный подогрев оболочки твэла случайная составляющая погрешности измерения ядерные энергетические установки

Ссылка для цитирования статьи: Дворников П.А., Ковтун С.Н., Кудряев А.А., Шутов С.С., Шутов П.С., Бударин А.А., Лукьянов Д.А., Красников Ю.В., Степанов А.М., Стародубцев А.В., Горбачев М.К., Ильяшик М.И., Никулин А.С., Дунаев В.И. Разработка метода неразрушающего контроля концентрации гелия в тепловыделяющих элементах для перспективных ядерных энергетических установок. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2023. – № 2. – С. 69-80. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2023.2.06 .