7.4 Испытания и контроль готовых труб

Технические условия, спецификации и стандарты предполагают применение различных видов неразрушающего и разрушающего контроля, проводимых на конечной стадии изготовления, результаты которых отражаются в паспорте на партию труб.

К неразрушающим методам контроля относятся: визуальный контроль, исследование чистоты обработки поверхности, контроль длины и прямолинейности труб, определение наружного и внутреннего диаметров, толщины стенки и дефектоскопический контроль. При разрушающем контроле проводятся химический анализ, определение механических свойств при комнатной и повышенных температурах, испытания труб внутренним давлением, коррозионные испытания, исследования микроструктуры, ориентации гидридов. При контроле проводится отбраковка дефектных труб.

Контроль наружного и внутреннего диаметра по всей длине труб проводится с помощью электромеханических датчиков, прямолинейность контролируется на специальном стенде с помощью индикатора часового типа, наличие крупных дефектов – визуальным контролем, наличие поверхностных дефектов – ультразвуковым. Также на 2-3 трубах, отбираемых из партии, проводится контроль

• механических свойств испытанием труб внутренним давлением до разрушения;

• содержания вредных примесей;

• коррозионной стойкости при кратковременных испытаниях в паре;

• коэффициента ориентации гидридов.

Проведение дополнительных испытаний на ползучесть, длительную прочность, усталость увеличивает стоимость труб и вызывает задержку их производства. Поэтому обычно такие испытания не проводятся, а радиационная и термическая стойкость труб оценивается опосредованно по наличию неблагоприятных факторов, оказывающих отрицательное воздействие на эти свойства.

Выводы

1. Путем анализа заданных условий эксплуатации для материала (на основе системы сплавов Zr - Nb) тепловыделяющего элемента водо-водяного реактора ВВЭР-1000 сформулированы основные требования:

• жаропрочность;

• коррозионная стойкость в воде с аммиачно-калиевым режимом и продуктах деления топлива;

• радиационная стойкость, включая сопротивление радиационной ползучести, росту, радиационному охрупчиванию и НТРО;

• технологичность.

2. Изучено влияние условий эксплуатации, состава и структурно-фазового состояния цирконий-ниобиевого сплава на его стойкость к водородному охрупчиванию. Для снижения отрицательного влияния гидридной фазы предложено

• легирование элементами, снижающими поглощение водорода;

• проведение отжига для снятия остаточных напряжений;

• модифицирование поверхности импульсным электронным пучком для снижения поглощения водорода сплавом.

3. Разработан состав сплава для оболочки твэла: Zr+1,0%Nb+0,5%Sn+0,14%Fe+0,13%O.

4. Показано, что сплав обладает высокой работоспособностью, радиационной стойкостью, коррозионной стойкостью в воде аммиачно-калиевого режима, технологичностью.

5. Предложены основные меры по обеспечению стабильности структурно-фазового состояния материала в эксплуатационных условиях.

6. Разработана технологическая схема изготовления конечной конструкции оболочки тепловыделяющего элемента из сплава Zr+1,0%Nb+0,5%Sn+0,14%Fe+0,13%O.