ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы

Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

English (UK)

ISSN 2414-1038 (online)

DOI: 10.55176/2414-1038-2019-1-152-160

Авторы

Асхадуллин Р.Ш., Легких А.Ю.

Организация

Акционерное общество «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Асхадуллин Р.Ш. – заместитель директора Отделения физико-химических технологий, кандидат технических наук, доцент.
Легких А.Ю. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-41-15; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..

Аннотация

Важнейшей примесью в ТЖМТ является кислород, растворенный в теплоносителе. При наличии в ТЖМТ растворенного кислорода на поверхностях конструкционных сталей циркуляционного контура и оборудования формируются оксидные пленки, которые обеспечивают защиту поверхностей от коррозионно-эрозионного воздействия теплоносителя. Состояние защитных пленок в процессе эксплуатации в значительной степени определяется кислородным режимом, т.е. содержанием растворенного кислорода в теплоносителе. В силу термодинамических особенностей системы «ТЖМТ – примесь – конструкционная сталь» для герметичных неизотермических циркуляционных контуров с ТЖМТ характерно, так называемое, естественное раскисление теплоносителя, то есть самопроизвольное снижение содержания растворенного в нем кислорода. В результате этого процесса величина содержание кислорода, уменьшаясь, может достигать значений, при которых начинается развитие коррозионно-эрозионных процессов. Для поддержания концентрации кислорода в ТЖМТ на уровне, обеспечивающем коррозионную стойкость сталей, необходимы контроль содержания кислорода и регулируемая подпитка теплоносителя растворенным кислородом. Для контроля кислорода используются датчики ТДА кислорода (ДАК) на основе твердого оксидного электролита, разрабатываемые в АО «ГНЦ РФ – ФЭИ». Наиболее перспективным методом ввода растворенного в теплоноситель кислорода является твердофазный метод, основанный на использовании процесса растворения твердофазного оксида свинца, помещаемого в поток теплоносителя. Техническая реализация твердофазного метода регулирования содержания кислорода осуществляется с помощью массообменных аппаратов. На стадии конструирования массообменного аппарата является необходимым расчетное определение основных характеристик его работы, одной из которых является производительность по кислороду. В процессе эксплуатации производительность массообменного аппарата будет меняться за счет уменьшения запаса оксида свинца. Важным для практики является оценка изменения производительности массообменного аппарата и прогнозирование ресурса работы. В статье представлен подход к расчету изменения производительности массообменного аппарата за счет расходования запаса кислорода.

Ключевые слова
тяжелый жидкометаллический теплоноситель, растворение, оксид свинца, кислорода, массообменный аппарат, ресурс, расчет, твердофазный метод

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.534.6

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2019, выпуск 1, 1:12