Разработка технологии термической обработки коррозионностойких сварных соединений трубопроводов для энергоблоков ядерных реакторов

• Автор: Романов, Антон Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Современное состояние работ по повышению коррозионной стойкости сварных соединений трубопроводов энергоблоков с реакторной установкой РБМК
1.1. Материалы трубопроводов и арматуры ДуЗОО КМПЦ РУ РБМК-1
1.2. Коррозионные процессы в материалах трубопроводов ДуЗОО
1.2.1 МКК, KP, МКРПН
1.2.2 Продукты коррозии
1.3. Материаловедческие проблемы при сварке сталей аустенитного класса..
1.4 Разрушение сталей аустенитного класса
1.5 Условия работы трубопроводов ДуЗОО
1.6 Методы борьбы с межкристаллитным коррозионным растрескивание под напряжением
1.7 Выводы по первой главе
2. Применение технологии ВТТО
2.1. Материалы для проведения исследований
2.2 Используемое оборудование
2.3 Проведение оценки склонности стали к МКК и МКРПН
2.4 Определение метода проведения ВТТО
2.5 Факторы влияющие на безопасность при проведении ВТТО
2.6 Проведение ВТТО
2.7 Выводы по второй главе
3. Закономерности установленные при проведении ВТТО
3.1 Обеспечение безопасного уровня теплопередачи при проведении ВТТО
3.2 ВТТО натурных сварных соединений

3.3 Распределение температурных полей на полномасштабном макете
3.4 Подтверждение качества проведенной ВТТО
3.5 Определение эффективности термообработки при 920 °С
3.6 Выводы по третьей главе
Общие выводы
Перечень сокращений
Библиографический список
Приложение 1. Приказ № 9/58-П от 25.01.
Приложение 2. Протокол испытаний №240.831 от 10.12.2012г
Приложение 3. Протокол 1/163 от 27.11.2012г
Приложение 4. Список терминов и определений
Введение
В настоящее время после аварии на атомной электростанции (АЭС) на «Фукусима-Дайичи» (Япония) [33] вопросы безопасности эксплуатации АЭС заставили многие страны пересматривать развитие атомной энергетики на своей территории. Решения были приняты разные, однако требования к безопасности на АЭС ужесточились во всём мире [54]. Правительством Российской Федерации было дано указание, провести проверки на всех действующих блоках АЭС в независимости от типа реактора.
Безопасность эксплуатации АЭС связана, прежде всего, с обеспечением защиты: физической, биологической и «технологической». Физическая защита призвана оградить опасные материалы от несанкционированного доступа человека. Биологическая защита призвана оградить человека от воздействия опасных материалов. «Технологическая» защита призвана обеспечить нормальную эксплуатацию АЭС. Нормальная работа зависит, прежде всего, от предотвращения разрушений и соблюдения технологических циклов и операций в соответствии с регламентом эксплуатации АЭС. Еще в 1996 году на Ленинградской АЭС с кипящим реактором большой мощности 1000 МВт (РБМК-1000) [75] после проведения гидроиспытаний в околошовной зоне (ОШЗ) аустенитного сварного соединения (СС) опускного трубопровода (ОТ) с условным диаметром 293 мм (ДуЗОО) диаметром 325 мм и толщиной стенки 16 мм изготовленного из стали марки 08Х18Н10Т были обнаружены трещины. После проведения последующего радиографического и ультразвукового контроля (УЗК) СС трубопроводов и коллекторов ДуЗОО изготовленных из аустенитной стали марки 08Х18Н10Т подобные трещины были обнаружены практически на всех АЭС с реакторной установкой (РУ) РБМК-1000 и не только в опускных трубопроводах, но и в водоуравнительных трубопроводах, и в напорных трубопроводах и в раздаточно-групповых коллекторах (РГК) ДуЗОО. Механизм развития обнаруженных трещин получил название межкристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением (МКРПН).
Для обеспечения разработки надежных компенсирующих мероприятий необходимо было установить основные факторы, влияющие на развитие трещин по механизму МКРПН применительно к аустенитным трубопроводам

Оценку сенсибилизации металла к МКК и МКРПН сварных соединений возможно проводить следующими методами ПДР [48] по методике №1.3.4.99.0034-2009 и ТЩК [49, 50] по ГОСТ 6032-89.
Сущность метода ПДР заключается в проведении электрохимической потенциодинамической поляризации исследуемого участка, выделенного посредством изолирующей маски, на поперечном шлифе исследуемого образца. Далее производится определение характеристических точек на поляризационных кривых и вычисление количественного критерия степени сенсибилизации - коэффициента реактивации К%пдр. Коэффициент реактивации определяется как отношение максимальной скорости активного растворения сенсибилизированных участков исследуемой поверхности к максимальной скорости активного растворения всей исследуемой поверхности, умноженное на 100%.
Согласно [48], принята следующая условная градация степеней сенсибилизации стали типа Х18Н10Т в зависимости от измеренных значений

ддр •
К%пДр < 1,0 - несенсибилизированная сталь, не склонна к МКРПН;
К%пдР= 1,0-3,0 - слабо сенсибилизированная сталь, сталь склонна к
межкристаллитному коррозионному растрескиванию;
К%пдР > 11,0 - сильно сенсибилизированная сталь, склонна к
межкристаллитной коррозии (МКК) при испытаниях по методу АМУ, ГОСТ 6032-89.
Оценка степени сенсибилизации СС по методу ТЩК заключается в анодном травлении поперечных шлифов при заданной плотности тока в 10 % водном растворе щавелевой кислоты. Вывод о степени сенсибилизации исследуемого СС делается на основе сравнения наблюдаемых структур травления с рядом стандартных структур. Стандартная классификация структур травления выделяет следующие основные их типы [49, 50].