информацияenglish
Материалы конференции

Варовин А.Я. Минкин А.И. Марголин Б.З.

Опыт проведения измерений и анализа изменения геометрии выгородок российских реакторов ВВЭР-1000

При эксплуатации реакторов ВВЭР-1000 наиболее интенсивному облучению из всех незаменяемых элементов подвергаются внутрикорпусные устройства (ВКУ) и особенно выгородка. Скорость набора повреждающей дозы в металле выгородки составляет 1,7-2,0 сна в год, и за 30 лет эксплуатации повреждающая доза превышает 50 сна. При этом температура во внутренних слоях выгородки из-за ?-разогрева может достигать 400?С. Высокая доза и повышенная температура облучения приводят к радиационному распуханию и радиационной ползучести металла выгородки. В свою очередь радиационное распухание ведет к снижению прочности и пластичности материала выгородки, а также к резкому снижению его статической трещиностойкости. Также радиационное распухание и ползучесть ведут к изменению геометрии выгородки, что ведет к уменьшению зазора между выгородкой и ТВС, может затруднять перегрузку ТВС и вести к заклиниванию и блокировке органов регулирования.

Сведения о величине радиационного распухания являются частью данных, которые необходимы для проведения расчетов прочности и остаточного ресурса ВКУ. РД ЭО 1.1.2.99.0944-2013 предписывает проводить расчет с использованием температурно-дозовой зависимости радиационного распухания, соответствующей верхней оценке для доверительной вероятности 95%. Такой принцип исключает ошибку в опасную сторону при оценке прочности и безопасности эксплуатации ВКУ любого энергоблока, но может вести к излишней консервативности расчетов и занижению допустимого срока службы конкретных энергоблоков.

Для снижения консервативности предложено уточнять величину параметра в температурно-дозовой зависимости радиационного распухания для материала ВКУ конкретного энергоблока на основании сопоставления результатов расчета изменения геометрии выгородки в процессе эксплуатации с результатами прямых измерений выгородки данного энергоблока. Процедура определения параметра радиационного распухания на базе прямых измерений геометрии выгородки вошла как обязательное приложение в РД ЭО 1.1.2.99.0944-2013.

Для практической реализации этой процедуры ЗАО «Диаконт» разработана система измерения геометрии выгородки СТС-К-ВКУ, в которой реализован триангуляционный метод определения расстояния от оснащенного лазером и ТВ-камерой зонда системы до точки падения луча лазера на поверхность выгородки.

Система СТС-К-ВКУ была успешно применена для проведения измерений геометрии выгородки реакторов энергоблоков №1, №2 и №4 Балаковской АЭС. На основе опыта применения этой системы была проведена ее модернизация, что повысило ресурс ее элементов, точность измерений и удобство работы с оборудованием. Модернизированная система СТС-К-ВКУ прошла процедуру утверждения типа средств измерений и внесена в Федеральный информационный фонд средств измерений. Система СТС-К-ВКУ была применена для проведения измерений геометрии выгородки энергоблока №2 Калининской АЭС.

Показано, что материалы выгородок реакторов исследованных энергоблоков имеют разную склонность к радиационному распуханию, но скорость распухания всех материалов оказалась ниже установленной в РД для материалов данной марки. Результаты измерений позволили получить сведения для индивидуализации и снижения консервативности расчета допустимого срока службы ВКУ конкретных энергоблоков.

Полный текст доклада не представлен.