Иванов К.Д., Ниязов С.-А.С.
При создании расчетных методик, описывающих поведение конструкционных сталей в контакте с тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями (ТЖМТ) на основе свинца, встает задача их константного обеспечения. Такое обеспечение может быть осуществлено за счет получения, соответствующей обработки, систематизации и анализа экспериментальных данных. В ходе этого процесса возникает целый ряд проблем и сложностей, основной причиной которых является многофакторный характер связи результатов эксперимента с условиями его проведения.
В настоящей работе дан краткий анализ современного состояния проблемы описания процессов окисления сталей в тяжелых теплоносителях, а также рассмотрены основные сложности, возникающие при обработке, систематизации и анализе экспериментальных данных по окислению конструкционных сталей в ТЖМТ. Среди них выделены следующие проблемы:
- проблема учета потерь компонентов стали в жидкометаллический теплоноситель;
- проблема учета основных (время, температура и кислородный режим теплоносителя) условий окисления конструкционных сталей;
- проблема учета возможной смены механизма окисления во времени;
- проблема учета исходного состояния окисляемой поверхности.
Показаны и на конкретных примерах проиллюстрированы возможные пути решения этих проблем.
1. Wagner C. Theoretical Analysis of the Diffusion Processes Determining the Oxidation Rate of Alloys. Journal of the Electrochemical Society, 1952, vol. 99, no. 10, pp. 369-380.
2. Ефремов А.П. Химическое сопротивление материалов. М.: ГУП Издательство «Нефть и газ», 2004, c. 27-32.
3. Handbook on Lead-bismuth Eutectic Alloy and Lead Properties, Materials Compatibility, Thermal-hydraulics and Technologies, ISBN 978-92-64-99002-9, Р. 249-270.
4. Ниязов С.-А.С., Иванов К.Д., Лаврова О.В. Результаты численных оценок потерь компонентов конструкционных сталей в тяжелых теплоносителях. Труды 4 конференции «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях (ТЖМТ-2013)». Обнинск, 2013, с. 82.
5. Tedmon C.S. The High-Temperature Oxidation of Fe-Cr Alloys in the Composition Range of 25–95% Cr. Journal of the Electrochemical Society, 1967, vol. 114, no. 8, pp. 788-795. doi:10.1149/1.2426737.
6. Zhang J., Li N. Improved Application of Local Models to Steel Corrosion in Lead-Bismuth Loops. Nuclear Technology, 2003, vol. 144, no. 3, pp. 379-387.
7. Steiner H., Schroer C., Vob Z., Wedemeyer O., Konys J. Modeling of oxidation of structural materials in LBE systems. Journal of Nuclear Materials, 2008, vol. 374, pp. 211-219.
8. Zhang J., Li N. Oxidation mechanism of steels in liquid lead alloys. Oxidation of Metals, 2005, vol. 63, no. 5-6, pp. 353–381.
9. Иванов К.Д., Лаврова О.В., Юдинцев П.А., Ниязов С.-А.С. Методика оценки интенсивности потребления кислорода конструкционными сталями первого контура ЯЭУ с тяжелыми теплоносителями. Новые промышленные технологии, 2011, №1, c. 51-55.
10. Иванов К.Д., Асхадуллин Р.Ш. Шелеметьев В.М. Садовничий Р.П. Оценка интенсивности процессов окисления конструкционных сталей первого контура ЯЭУ с тяжелыми теплоносителями. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2011, №4, c. 121-129.
11. Ниязов С.-А.С., Иванов К.Д., Лаврова О.В. Влияние предварительной подготовки поверхности конструкционных сталей на кинетику их окисления в тяжелых теплоносителях. Труды 4 конференции «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях (ТЖМТ-2013)». Обнинск, 2013, с. 40.
12. Иванов К.Д., Мартынов П.Н., Ниязов С.-А.С., Лаврова О.В., Ульянов В.В., Шелеметьев В.М., Садовничий Р.П, Фомин А.С. Влияние предварительной подготовки поверхности стали на скорость ее окисления в свинцово-висмутовом теплоносителе. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2012, №4, с. 122-129.
13. Каштанов А.Д. Разработка и обоснование рекомендаций для выбора конструкционных сталей теплообменного оборудования реакторов на быстрых нейтронах с тяжелыми теплоносителями. Дисс. канд. тех. наук. Санкт-Петербург, 2010.
14. Иванов К.Д., Ниязов С.-А.С., Лаврова О.В., Салаев С.В., Асхадуллин Р.Ш. Разработка методики определения скорости окисления конструкционных сталей в тяжелых жидкометаллических теплоносителях. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2017, №4, с. 127-135.
