Авторы
Виленский О.Ю., Рябцов А.В.
Организация
АО «Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова», Нижний Новгород, Россия
Виленский О.Ю. – заместитель начальника отдела. Контакты: 603074, Нижний Новгород, Бурнаковский проезд, 15. Тел.: (831) 246-97-21; e-mail:
Рябцов А.В. – начальник отдела, кандидат технических наук.
Аннотация
При эксплуатации тепловыделяющих сборок (ТВС) в активной зоне реакторов быстрых натриевых (БН) происходит значительная деградация конструкционного материала чехлов ТВС и оболочек твэл. В результате, наряду со значительным изменением основных механических свойств, появляются эффекты радиационного распухания и радиационной ползучести материалов. Радиационное формоизменение ТВС в условиях больших доз облучения быстрыми нейтронами влияет на безопасную эксплуатацию активной зоны реактора и приводит к ограничению выгорания топлива. Поэтому необходимы математические модели, которые наиболее полно отражали бы процессы, происходящие в активной зоне быстрых реакторов, и хорошо согласовывались с имеющимися экспериментальными данными. На основании анализа результатов инспектированных штатных и экспериментальных ТВС, гильз стержней системы управления и защиты реактора БН-600, а также облученных в реакторах БР-10 и БН-350 образцов из стали ЭП-450 в части скорости радиационного распухания и модуля радиационной ползучести, полученных в зависимости от температуры облучения, предложены дозно-температурные зависимости указанных процессов, для сборок активной зоны реакторов БН изготовленных из стали ЭП-450. С учетом уже имеющихся дозно-температурных зависимостей распухания и ползучести конструкционных материалов активных зон (используемых в настоящее время и перспективных) рекомендованы математические модели для использования в расчётных обоснованиях радиационного формоизменения сборок, с привлечением аттестованного в органах Ростехнадзора программного комплекса “ANSYS”, что позволило существенно расширить его возможности. Расчетный анализ радиационного формоизменения сборок, с использованием представленных математических моделей, показал хорошее соответствие результатов, полученных с помощью программного комплекса “ANSYS”, и результатов послереакторных замеров радиационного формоизменения шестигранных чехлов экспериментальных ТВС, а также гильз сборок системы управления и защиты активной зоны реактора БН-600.
Ключевые слова
тепловыделяющая сборка, радиационное формоизменение, радиационное распухание, радиационная ползучесть, экспериментальные данные, БН-600, чехол, ЭП-450, математическая модель, расчетное обоснование, сравнение
УДК 539.3
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2017, вып. 3, 3:17