DOI: 10.55176/2414-1038-2021-3-184-190
Авторы
Скобеев Д.А., Легких А.Ю.
Организация
АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Скобеев Д.А. – младший научный сотрудник. Контакты: 249033, Обнинск, Калужской обл., пл. Бондаренко, 1. Тел.: +7 (484) 399-42-77; e-mail:
Легких А.Ю. – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук.
Аннотация
Для обеспечения безопасной эксплуатации разрабатываемых реакторных установок с тяжелыми жидкометаллическими теплоносителями (ТЖМТ), таких как свинец и свинец-висмут, необходимо решение вопросов, касающихся контроля и регулирования кислородного потенциала теплоносителя. Это необходимо для поддержания нормируемого диапазона концентраций растворенного кислорода для обеспечения условий формирования и поддержания целостности защитных оксидных покрытий на конструкционных материалах, а также для предотвращения образования оксидных шлаков из теплоносителя в процессе эксплуатации реакторной установки.
Специалистами АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» был разработан метод и средство твердофазного регулирования термодинамической активности кислорода в ТЖМТ. В массообменных аппаратах, разрабатываемых для реализации твердофазного метода регулируемой подпитки тяжелого жидкометаллического теплоносителя растворенным кислородом, в качестве наполнителя используются гранулы оксида свинца. Одним из важных вопросов при обосновании надежности массообменных аппаратов является вопрос постоянства механических свойств и химического состава гранул оксида свинца после их длительного нахождения под уровнем тяжелого жидкометаллического теплоносителя при рабочей температуре.
Выдержка гранул оксида свинца выполнялась в герметичной емкости, заполненной свинцом. Емкость была оснащена необходимыми средствами контроля температуры свинца и давления защитного газа (аргона).
В статье представлены результаты экспериментальных исследований гранул оксида свинца после их выдержки в расплаве свинца при температуре (420±10) °С в безрасходном режиме в течение 6000 часов.
Для проведения исследований характеристик гранул оксида свинца производились выемки партии гранул через 500, 750, 1000, 1750, 2500, 3000, 4500 и 6000 ч от начала испытаний.
Для гранул из каждой выемки были выполнены следующие исследования:
– измерения плотности гранул;
– измерения усилий разрушения гранул оксида свинца;
– определение прочности гранул при ударе;
– химический анализ состава гранул.
Ключевые слова
тяжёлый жидкометаллический теплоноситель, массообменный аппарат, растворенный кислорода, оксид свинца, гранулы, эксперимент, термодинамическая активность кислорода, твердофазный метод регулирования
УДК 621.039.534.6
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2021, выпуск 3, 3:15