Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

AGY6 – Anyagvizsgálat a Gyakorlatban Szakmai Szeminárium, Cegléd, 2012.06.7-8. A reaktortartályok sugárkárosodásának felügyeleti programjai a Paksi Atomerőműben.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "AGY6 – Anyagvizsgálat a Gyakorlatban Szakmai Szeminárium, Cegléd, 2012.06.7-8. A reaktortartályok sugárkárosodásának felügyeleti programjai a Paksi Atomerőműben."— Előadás másolata:

1 AGY6 – Anyagvizsgálat a Gyakorlatban Szakmai Szeminárium, Cegléd, A reaktortartályok sugárkárosodásának felügyeleti programjai a Paksi Atomerőműben Dr. Kresz Norbert Róbert Anyagvizsgálati Osztály Roncsolásos Anyagvizsgálati Laboratórium

2 Tartalom I.Reaktor berendezés II.Károsodási folyamatok III.Reaktortartály Felügyeleti Program IV.Új Hazai Ellenőrző Program (ÚHEP) V.Új Hazai Ellenőrző Program 2 (ÚHEP2) 2/36

3 I. REAKTOR BERENDEZÉS ÜA. ZÓNA 5/6 8/9,10 6/8 3/5 2/3 1/2 TARTÁLY ADATOK Tömeg~ 215 t Térfogat112 m 3 Méret11800xØ4270 mm Anyag15H2MFA Hengeres rész falvastagsága 140 mm + 9 mm plattírozás Üzemi nyomás 12,3 MPa (122,6 bar) Hőmérséklet~ °C Hőhordozó tömegáram ~ t/h Kampányonkénti n 0 fluencia (max) ~ 5,2×10 18 n/cm 2 Kampányonkénti n 0 fluencia (5/6) ~ 3,8×10 18 n/cm 2 3/36

4 Igénybevétel hatására károsodás: Belső nyomás→mechanikai feszültség, alakváltozás Hűtőközeg→erózió, eróziós korrózió, korrózió Magas hőmérséklet→termikus öregedés Sugárzás→sugárkárosodás Ciklikusság→Fáradás (kis- és nagy ciklusú) Tartós üzem→tartósfolyás (kúszás) /~600°C alatt nem jellemző/ Fémek érintkezése→kopás, korrózió II. KÁROSODÁSI FOLYAMATOK 4/36

5 Károsodási folyamatok következményei: Termikus öregedés → szívósság csökkenés → instabil repedés terjedés, törés Sugárkárosodás → szívós-rideg átmeneti hőmérséklet (Ductile- Brittle Transition Temperature, DBTT) növekedés, szívósság csökkenés → instabil repedés terjedés, törés Erózió, eróziós korrózió → anyagfogyás → falvastagság csökkenés, felszakadás Fáradás → fáradásos repedés keletkezése és terjedése → teherhordó keresztmetszet csökkenése, törés vagy felszakadás Korrózió → anyagfogyás, korróziós repedés keletkezése és terjedése → falvastagság csökkenés, felszakadás vagy törés Kopás → anyagfogyás → falvastagság csökkenés, felszakadás vagy törés 5/36

6 Károsodási folyamatok következtében változnak a mechanikai tulajdonságok: ÁTMENETI HŐMÉRSÉKLET Szívós állapotból rideg állapotba való átmenet hőmérséklete – átmeneti hőmérséklet. Meghatározása: különböző hőmérsékleten végrehajtott dinamikus ütvehajlító vizsgálattal (Charpy-vizsgálat). Hőmérséklet (°C) Ütőmunka (J) 6/36

7 Károsodás előrejelzése: TRENDGÖRBE 7/36

8 Szakítóvizsgálatból mérhető paraméterek változása a fluencia függvényében. R m : szakítószilárdság R p0,2 : folyáshatár δ e : egyenletes nyúlás δ: szakadási nyúlás Besugárzás hatására a szilárdsági jellemzők növekednek, alakváltozási képesség csökken. Trendgörbék meghatározására: FELÜGYELETI PROGRAMOK 8/36

9 III. Reaktortartály Felügyeleti Program (eredeti) Próbatestek:  alapanyag (15H2MFA)  varratanyag (Szv-10HMFT)  hőhatásövezet Alap- és varratanyag összetétele: 1. tartályCSiMnSPCrNiMoVAsCoCu 15H2MFA (alapanyag) 0,160,290,540,0170,0142,70,070,680,280,01150,010,09 Szv-10HMFT (varrat) 0,040,641,250,0130,0141,340,060,50,21- 0,08 9/36

10 Próbatestek: három típus  ütvehajlító vizsgálatra: V-bemetszésű Charpy (10×10×55)  törésmechanikai vizsgálatra: COD próbatest (10×10×55)  szakító vizsgálatra: hengeres szakító próbatestek (Ø3×33) Charpy COD Szakító 10/36

11 Alapanyag próbatestek kimunkálása A reaktortartályok gyártásakor az adagból ugyanazzal a technológiával legyártásra került még egy öv, melyből a próbatestek kimunkálásra kerültek. 11/36

12 12/36

13 Varratanyag és hőhatásövezet próbatestek kimunkálása 13/36

14 Próbatestek tokozása Tokok tartalma: Charpy-V COD Szakító Al betétek „fillérek” n-monitorok gyémántpor 14/36

15 Aktivációs neutronmonitortartó tok. Tartalma: nagy tisztaságú fém fóliák (Co, Fe, Cu, Nb), és Ti elválasztó dugók Neutronbesugárzás hatására különböző magreakciók a neutron energiájának függvényében. A neutronmonitorok aktivitásának mérésével mód nyílik a neutronspektrum és fluencia meghatározására. Mon.anyagMagreakcióT 1/2 90%-os választartomány Nb 93 Nb(n,γ) 94 Nb20030 év28 meV – 52,5 keV 93 Nb(n,n’) 93m Nb16,13 év0,6 MeV – 5,5 MeV Cu 63 Cu(n,α) 60 Co5,271 év4,5 MeV – 12,5 MeV Fe 54 Fe(n,p) 54 Mn312,1 nap2,3 MeV – 8,2 MeV Co 59 Co(n,γ) 60 Co5,271 év132 eV (rezon. E) Ti 46 Ti(n,p) 46 Sc83,79 nap3,9 MeV – 9 MeV 15/36

16 6 füzér (1Г, 2Г, …, 6Г) A füzérek 2 láncot tartalmaznak (1Г1, 1Г2,…). A 2Г, 3Г, 5Г és 6Г füzérek láncai tokot tartalmaznak, csak a zóna magasságában. Az 1Г és 4Г füzérekben a fentieken túl termikus tokok is vannak, a zóna felett. Füzérek 16/36

17 Besugárzó csatornák azimutális helyzete Füzérek axiális elhelyezkedése („hattyúnyak”) Termikus (csak 1 Г és 4 Г ) „Aktív” Lead factor: /36

18 A tokok zónához viszonyított helyzete, a neutronfluxus eloszlásának sematikus képével. Ütőpróbatestek (CV): homogén térben Törésmechanikai próbatestek (COD): inhomogén térben Egyéb jelölések: BM (base material) – alapanyag HAZ (heat affected zone) – hőhatásövezet WM (weld material) - varratanyag 18/36

19 Füzérek kivétele BLOKK Γ1Γ 12Γ2Γ3Γ3Γ5Γ/6Γ4Γ4Γ Γ2Γ3Γ/5Γ6Γ6Γ4Γ4Γ Γ2Γ3Γ/5Γ6Γ6Γ4Γ4Γreaktorban 42Γ2Γ3Γ/5Γ6Γ6Γ4Γ4Γreaktorban 19/36

20 Felügyeleti program eredményei Ütővizsgálat 1. blokk alapanyag 20/36

21 Ütővizsgálat 1. blokk varratanyag 21/36

22 Átmeneti hőmérséklet változása a fluencia függvényében (E>0,5MeV) (trendgörbék) 1. blokk varratanyag alapanyag 22/36

23 2. blokk Termikus öregedés vizsgálata (0, 4 és 24 éves próbatestek) Ütővizsgálati eredmények Alapanyag Varratanyag 23/36

24 2. blokk Termikus öregedés vizsgálata (0, 4 és 24 éves próbatestek) Szakító vizsgálat, alapanyag 24/36

25 2. blokk Termikus öregedés vizsgálata (0, 4 és 24 éves próbatestek) Szakító vizsgálat, varratanyag 25/36

26 A program hiányosságai: „elfordulás”. A neutronmonitorok nem a tok szimmetriatengelyében helyezkednek el. Ezért az általuk mért fluencia a tok elfordulási szögétől is függ, ami nem ismert. Így a fluencia meghatározása hibával terhelt. Gyémántpor hőmérsékletmérés Gyémántpor rácsállandója változik a besugárzás hatására, a hőmérséklet függvényében. Nem bizonyult megbíz- hatónak, ±40°C-os szórás. Fluxus effektus? (nagy lead factor) 26/36

27 IV. Új Hazai Ellenőrző Program (ÚHEP) Cél: az üzemviteli változások nyomon követése Az eredeti ellenőrző láncok eredményeinek ellenőrzése Anyagok: „CS”: Skoda gyártású, VASKUT-ból származó 15H2MFA alapanyag (nem a tartály adagjából) „Hg”: eredeti null-állapotú próbatest felek rekonstrukciójából „JRQ”: japán reaktortartályanyag (533B), NAÜ projekt keretében került besugárzásra Próbatestek: Charpy V Szakító 27/36

28 1. blokk5. kampány blokk5. kampány blokk7-10. kampány blokk7-11. kampány kampány A program füzérei 28/36

29 Változás az eredeti programhoz képest: neutronmonitor tartó kapszulák a tok szimmetriatengelyében, a próbatestek felett („elfordulás”-probléma miatt) hőmérséklet mérés nincs füzérekben 2-7 illetve tokok helyén láncszemek (inhomogén fluxusban nincs próbatest) 29/36

30 A 2. blokk alapanyag trendgörbéje, és az ÚHEP eredményének összehasonlítása. Az eltérés okai: áttérés kis kiszökésű zónára az eredeti program próbatestjeinek bemetszése eltért a szabványban előírttól. 30/36

31 V. Új Hazai Ellenőrző Program 2 (ÚHEP2) Az üzemidő hosszabbítás ellenőrző programja Az ASTM E 185 szabvány szerint Változások a korábbiakhoz képest: A szabvány a „lead factor” értékére 1-3 közötti értéket ír elő lehetőség szerint. VVER-440 esetén ez nem megvalósítható, de megközelíthető. Olvadó hőmérsékletmonitorok alkalmazása Blokkonként 3 füzér (4, 8 és 16 éves besugárzásra) + 1 tartalék Lánconként „csak” 2-7 tok Próbatestek helyett „inzertek” Tokonként 2 db neutron monitor készlet Hosszbeállító láncszem 31/36

32 Anyagok: Alap- és varratanyag: eredeti program null-álapot illetve 1Г és 4Г láncok termikus próbatesteinek felhasználásával Plattírozás: Greifswald 8. blokk tartályanyagból kimunkálva 32/36

33 Tokok összeállítási rajza Egy tok tartalmaz: 6-12 inzertet (COD vagy Charpy-V) 4 szakító próbatestet (nem mindegyik) 2 db neutronmonitor készletet olvadó hőmérsékletmonitort (1, 2 tokok) Inzertek: 18×10×10 vagy 18×10×5 mm, besugárzás után rekonstruálni kell betétdarabok felhegesztésével 55×10×10-re (ill. 55×10×5-re). 33/36

34 I-es füzérII-es és III-as füzérek 34/36

35 1. blokk2. blokk kampány kampány blokk4. blokk kampány kampány kampány Tervezett behelyezések és kivétek 35/36

36


Letölteni ppt "AGY6 – Anyagvizsgálat a Gyakorlatban Szakmai Szeminárium, Cegléd, 2012.06.7-8. A reaktortartályok sugárkárosodásának felügyeleti programjai a Paksi Atomerőműben."

Hasonló előadás


Google Hirdetések