Вплив корозії елементів першого контуру на розподіл відкладень в циркуляційному тракті реактора SMR 160
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.326512Ключові слова:
модульний реактор, водно-хімічний режим, корозія, відкладення, аустенітні сталі, цирконійАнотація
Об’єктом дослідження є тракт циркуляції водо-водяного малого модульного реактора. Робота направлена на оцінку впливу інтенсивності процесів корозії на утворення відкладень на поверхнях першого контуру реакторного модуля SMR 160. Виконано аналіз структури контуру, оцінено інтенсивності корозійного руйнування та інтенсивності відкладень на локальних ділянках контуру. Циркуляційний контур вертикальної архітектури, рух теплоносія, в якому збуджує тепловий напір, створений підігрівом в активній зоні та охолодженням в парогенераторі.
Методологія базується на принципі матеріального балансу переходу продуктів корозії в теплоносій та осадження їх на поверхнях контуру. Для оцінювання швидкості корозії використані результати комплексних досліджень, проведених на станціях в умовах нормальної експлуатації та на фізичних моделях ділянок першого контуру в лабораторних умовах. Оцінювання швидкості відкладень виконано за співвідношеннями, що враховують вплив концентрації осаджуваної субстанції в теплоносії, теплового навантаження ділянки та витрати теплоносія. Розрахунки показали, що головним джерелом оксидів заліза в контурі є поверхня парогенератора, обумовлюючи перевищення середнього значення їх концентрації на кінцевих ділянках, а оксиди цирконію надходять з поверхні активної зони та вздовж всього тракту зберігають значення концентрації близьке до середнього. Результати дослідження засвідчили, що висока корозійна стійкість конструкційних матеріалів контуру істотно обмежують перехід і накопичення продуктів корозії в теплоносії. Своєю чергою низькі концентрації продуктів корозії в теплоносії стримують формування їхніх відкладень на поверхнях активної зони та парогенератора. Оцінено величини поверхневої щільності відкладень та їх середньої товщини.
Аналіз процесів корозії конструкційних матеріалів і розподілу їхніх відкладень у контурі дозволяють прогнозувати рівень радіаційного забруднення і планувати терміни експлуатаційного обслуговування системи.
Викладена методика дозволяє оцінювати ефективність застосовуваного воднохімічного режиму.
Посилання
- Malohulko, Yu. V., Slidenko, M. O. (2024). Perspektyvy vprovadzhennia tekhnolohii. vykorystannia malykh modulnykh. Materialy LIII naukovo-tekhnichnoi konferentsii pidrozdiliv VNTU. Available at: https://ir.lib.vntu.edu.ua/bitstream/handle/123456789/42136/19751.pdf?sequence=3&isAllowed=y
- Maltseva, T., Lukashyn, S., Shyshuta, A., Bakanov, V. (2024). Water Chemistry at NPP Units. Nuclear and Radiation Safety, 1 (101), 59–68. https://doi.org/10.32918/nrs.2024.1(101).06
- Medvediev, R. B., Skladannyi, D. M., Pustovyi, D. O. (2019). Modeliuvannia zminy kontsentratsii okysnykiv u pershomu konturi reaktora VVER-1000. Informatsiine suspilstvo: tekhnolohichni, ekonomichni ta tekhnichni aspekty stanovlennia, 43 (2), 61–62. Available at: http://www.konferenciaonline.org.ua/data/downloads/file_1638480082.pdf
- Medvediev, R. B. (2018). Suchasna teoriia upravlinnia khimiko-tekhnolohichnymy protsesamy. Kyiv: KPI im. Ihoria Sikorskoho, Vydavnytstvo “Politekhnika”, 208.
- Vodennikova, O., Vodennikova, O., Rahalevych, A. (2023). Corrosion process of copper-nickel alloy in pipes capacitors of the second circuit of the NPP. Scientific Journal “Metallurgy”, 1, 48–56. https://doi.org/10.26661/2071-3789-2023-1-07
- Medvediev, R. B., Skladannyi, D. M., Pustovyi, D. O. (2019) The approximate thermal calculation of the steam generator at the NPP with the VVER-1000 reactor. Kompiuterne modeliuvannia v khimii i tekhnolohiiakh ta systemakh staloho rozvytku – KMKhT-2019. Kyiv: NTUU “KPI”, 118–121.
- Krasnorutskyi, V. S., Petelhuzov, I. A., Hrytsyna, V. M., Zuiok, V. A., Tretiakov, M. V., Rud, R. O. et al. (2011). Stainless steel corrosion in conditions simulating WWER-1000 primary. Coolant. Corrosion behaviour in mixed core. Pytannia atomnoi nauky i tekhniky. Seriia “Fizyka radiatsiinykh poshkodzhen i radiatsiine materialoznavstvo (97)”, 2 (80), 80–87. Available at: https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2011_2/article_2011_2_80.pdf
- Semerak, M. M., Lys, S. S., Yurasova, O. H. (2018). Analysis of the main means of ensuring the water chemistry conditions of the nuclear power plant. Scientific Bulletin of UNFU, 28 (6), 81–83. https://doi.org/10.15421/40280615
- Krasnorutckii, V. S., Petelguzov, І. A., Gritcina, V. M., Zuiok, V. A., Tret′iakov, M. V., Rud, R. O. et al. (2014). Influence on corrosion of stainless steels and zirconium alloys of zinc injection into primary coolant of WWER-1000 reactors. Voprosy atomnoi nauki i tekhniki, 2, 53–61. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/79958
- Matkovskyi, O. I. (2023). Mahnetyt. Entsyklopediia Suchasnoi Ukrainy. Kyiv: NAN Ukrainy, NTSh. Available at: https://esu.com.ua/article-60237
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Igor Kozlov, Vyacheslav Kovalchuk, Denys Stepura, Maksym Lysak, Viacheslav Miliev
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
