Анализ компенсирующих мероприятий для повышения сопротивления коррозионному растрескиванию сварных соединений аустенитных трубопроводов АЭС с реактором РБМК
Диссертация
В осесимметричной и трехмерной постановках получены закономерности формирования ОСН в различных типах многопроходных сварных соединений трубопроводов КМПЦ РБМК. Приведено исследование влияния различных видов сварки (автоматическая аргонодуговая и ручная аргонодуговая) на формирование ОСН в том числе с учетом интенсивного теплоотвода от внутренней поверхности. С помощью трехмерной постановки… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Коррозионное растрескивание сварных соединений аустенитных трубопроводов АЭС. Проблемы и методы решения
- 1. 1. Особенности межкристаллитного коррозионного растрескивания под напряжением в сварных соединениях трубопроводов АЭС из аустенитной стали
- 1. 2. Методы противодействия межкристаллитному коррозионному растрескиванию аустенитных сталей
- 1. 3. Основы расчета остаточных сварочных напряжений методом конечных элементов
- 1. 4. Применение метода конечных элементов в программном комплексе А^Ув
- 1. 5. Основные параметры механики разрушения
Список литературы
- Бескоровайный Н.М., Калин Б. А., Платонов П. А., Чернов И. И. Конструкционные материалы ядерных реакторов: Учебник для вузов М.: Энергоатомиздат, 1995. — 704 с.
- Mitigation of intergranular stress corrosion cracking in RBMK reactors: Final report of the programme’s steering committee, IAEA, Vienna, 2002. 57p.
- Карзов Г. П., Тимофеев Б. Т., Чернаенко Т. А. Анализ случаев повреждений трубопроводов из аустенитной стали в атомной энергетике // Проблемы прочности, 2006, № 4, С. 46−55.
- Hazelton W. S., Коо W. Н., Technical Report on Material Selection and Processing Guidelines for BWR Coolant Pressure Boundary Piping. Final Report, NUREG-0313 // Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC 20 555, January 1988.
- Timofeev В. Т., Fedorova V. A., Buchatskii A. A. Intercrystalline corrosion cracking of welded joints of the austenitic pipelines of nuclear power plants // Materials Science, 2004, No. 5(40), P. 676−683.
- Timofeev В. Т., Fedorova V. A. Corrosion and Mechanical Strength of NPP Welded Joints // Int. J. of Pressure Vessels and Piping, 1995, Vol.64, P. 2512.
- Стеклов О.И. Стойкость материалов и конструкций к коррозии под напряжением. М.: Машиностроение, 1990. — 384 с.
- Герасименко А.А., Александров Я. И., Андреев И. Н. и др. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник: В 2 т. Т.1./ под ред. А. А. Герасименко. М., Машиностроение, 1987. — 688 с.
- Erve M., Briimmer G., Kleen U., Maier V., etc. Cracking in stabilized austenitic stainless steel piping of German Boiling water reactors -characteristic features and root cause // Nuclear Engineering and Design, 1997, Vol. 171, P. 113−123.
- Зубченко А.С., Харина И. Л., Маханев В. О., Рунов А. Е. Некоторые аспекты коррозионно-механического повреждения сварных трубопроводов из стали 08Х18Н10Т реакторов типа РБМК // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2003, № 2(69). С. 50−54.
- Богоявленский В.Л. Коррозия сталей на АЭС с водным теплоносителем. -М.: Энергоатомиздат. 1984. 168 с.
- ГОСТ 6032–2003. Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на стойкость к межкристаллитной коррозии. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск, 2003.
- Абрамов В.А., Державин А. Г., Европин С. В., Шутько К. И. Высокотемпературная термообработка сварных соединений аустенитных трубопроводов // Металлургия машиностроения, 2010, № 5, С. 41−46.
- ISO 12 732:2006. Corrosion of metals and alloys Electrochemical potentiokinetic reactivation measurement using the double loop method (based on Cihal’s method).
- Кеше Г. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1984, 400 с.
- Timofeev В. Т., Fedorova V. A., Buchatskii A. A. Intercrystalline corrosion cracking of power equipment made of austenitic steels (Review) // Materials Science, 2004, No. 1(40), P. 48−59.
- Hakala J., Hanninen H., Aaltonen P. Stress Corrosion and Thermal Fatigue -Experience and Countermeasures in Austenitic SS Pipings of Finnish BWR-Plants // Nuclear Engineering and Design, 1990, Vol. 119, P.389−398.
- Vankeerberghen M., Weyns G., Gavrilov S., Martens В., Deconinck J. Crack propagation rate modelling for 316SS exposed to PWR-relevant conditions // Journal of Nuclear Materials, 2009, Vol. 384, P. 274−285.
- Lu Z., Shoji Т., Takeda Y., Kai A., Ito Y. Effect of Loading Mode and Temperature on Stress Corrosion Crack Growth Rates of a Cold-Worked Type 316L Stainless Steel in Oxygenated Pure Water // Corrosion-NACE, 2007, No. 11(63), P. 1021−1032.
- Ford F., Povich M. Effect of oxygen-temperature combinations on the stress corrosion susceptibility of sensitized type 304 stainless steel in high purity water // Corrosion-NASE, 1979, No. 12(35), P. 569−575.
- Ford F. Quantitative Prediction of Environmentally Assisted Cracking // Corrosion-NACE, 1996, No. 5(52), P. 375−395.
- Andersen P. Effects of temperature on crack growth in sensitized type 304 stainless steel and alloy 600 // Corrosion-NACE, 1993, No. 9(49), P. 714−725.
- Edwards N.W. Weld overlay of BWR flawed piping // Int. J. of Pressure Vessels and Piping, 1986, No. 1−4(25), P. 17−24.
- Horn R.M., Gordon G.M., Ford F.P., Cowan R.L. Experience and assessment of stress corrosion cracking in L-grade stainless steel BWR internals // Nuclear Engineering and Design, 1997, Vol. 174, P. 313−325
- IAEA-TECDOC-1303. High temperature on-line monitoring of water chemistry and corrosion control in water cooled power reactors. Report of a coordinated research project. 1995−1999. IAEA, 2002, p. 128.
- Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. Учебник. Изд. 3-е, испр. и доп. М.: «Металлургия», 1978. 392 с.
- Шутько К.И. Оценка сенсибилизации коррозионно-стойких сталей и сплавов методом ПДР. Оборудование для неразрушающего контроля. Металлургия машиностроения, 2010, № 5, С. 28−32.
- Robin L. Jones, Joe D. Gilman and J. Lawrence Nelson. Controlling Stress Corrosion Cracking in Boiling Water Reactor // Nuclear Engineering and Design, 1993, Vol. 143, P. 111−123.
- Yoshio Ando. Japanese Effort in Relation to BWR Pipe Cracking // Nuclear Engineering and Design, 1985, Vol. 87, P. 239−248.
- Schmidt J., Pellkofer D., Wei? E. Alternative Methodes for Postweld Treatment of Austenitic Pipe Welds to Increase the Operational Safety of BWR Plants // Nuclear Engineering and Design, 1997, Vol. 174, P. 301−312.
- В.И. Махненко, Е. А. Великоиваненко, В. М. Шекера и др. Остаточные сварочные напряжения в зоне кольцевых сварных стыков трубопроводов из аустенитной стали // Автоматическая сварка, 1998, № 11 (548), С. 32−39.
- Махненко В.И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций. Киев: Наук. Думка, 1976. — 320 с.
- Костылев В.И., Марголин Б. З. Определение остаточных напряжений и деформаций, вызванных наплавкой на корпус реактора и послесварочным отпуском // Вопросы материаловедения, 2000, № 1 (21), С. 31 49.
- Kong F., Kovacevic R. 3D finite element modeling of the thermally induced residual stress in the hybrid laser/arc welding of lap joint // J. of Materials Processing Thechnology, 2010, Vol. 210, P. 941−950.
- Chin-Hyung Lee, Kyong-Ho Chang. Tree-dimensional finite element simulation of residual stresses in circumferential welds of steel pipe including pipe diameter effects // Materials Science and Engineering A, 2008, Vol. 487, P. 210−218.
- Shan X., Davies C.M., Wangsdan Т., et al. Thermo-mechanical modeling of a single-bead-on-plate weld using the finite element method // Int. J. of Pressure Vessels and Piping, 2009, Vol. 86, P. 110−121.
- Kumar-Krishnasamy Ram, Siegele Dieter. 3D modelling of multi pass dissimilar tube welding and post weld heat treatment of nikel based alloy and chromium steel // Int. J. of Pressure Vessels and Piping, 2010, Vol. 87, P. 643−649.
- Goldak J.A., Akhlaghi M. Computational Welding Mechanics. -NY: Springer Science + Business Media, Inc. 2005, p. 315.
- Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. Учебник для студентов вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1975, 400 с.
- ANSYS 11.0 Manual. Ansys Inc., 2007.
- Чигарев А.В., Кравчук А. С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: Справ, пособие. М.: «Машиностроение-1», 2004. 512 с.
- Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред: пер. с англ., под ред. Э. И. Григолюка М.: Мир, 1976. — 464 с.
- Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: пер. с англ. -М.: Мир, 1981.-304 с.
- Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов: пер. с англ. М.: Мир, 1979.-392 с.
- Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: пер. с англ. М.: Мир, 1975.-541 с.
- Ртхтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач: пер. со 2-го англ. изд. М.: Мир, 1972. — 418 с.
- К. Бате, Е. Вилсон. Численные методы анализа и метод конечных элементов / Пер. с англ. А. С. Алексеева и др.- Под ред. А. Ф. Смирнова. — М.: Стройиздат, 1982. — 448 с.
- Simo J.C. and Taylor R.L. Consistent tangent operators for rate-independent elastoplasticity // Computer methods in applied mechanics and engineering, 1985, Vol. 48, P. 101−118.
- Laborde P., Toson В., Pesque J.-J. On the consistent operator algorithm for thermo-plastic problems // Computer methods in applied mechanics and engineering, 1985, Vol. 146, P. 215−230.
- Броек Д. Основы механики разрушения. Пер. с англ. М.: Высш. школа, 1980. 368 с.
- Астафьев В.И., Радаев Ю. Н., Степанова J1.B. Нелинейная механика разрушения. Самара: Издательство «Самарский университет», 2001. 562 с.
- Margolin B.Z., Kostylev V.I. Analysis for the validity of the /-integral for media with voids // Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 1994, Vol. 22, P. 967−974.
- Margolin B.Z., Kostylev V.I., Keim E. Prediction of brittle fracture of RPV steels under complex loading on the basis of a local probabilistic approach // Int. J. of Pressure Vessels and Piping, 2004, Vol. 81, P. 949−959.
- Морозов E.M., Муйземнек А. Ю., Шадский A.C. Ansys в руках инженера: Механика разрушения. Изд. 2-е, испр. М.: ЛЕНАНД, 2010. -456 с.
- Технологическая инструкция. Автоматическая аргонодуговая сварка трубопроводов ДуЗОО и приварка днищ РГК. ТИ-1−99/99−2000, ГУП «НИКИМТ», 2000, 26 с.
- Технологическая инструкция. Ручная аргонодуговая сварка трубопроводов ДуЗОО и приварка днищ РГК. ТИ-2−51 252−2000−12−22, ГУП «ГП НИКИМТ», 2000, 16 с.
- ПНАЭ Г-7−009−89 «Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок Сварка и наплавка. Основные положения». -М.: Энергоатомиздат, 1991.
- Нормы расчета на прочность оборудовании и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7−002−86) / Госатомнадзор СССР. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 525 с.
- Бабичев А.П. и др., Физические величины: Справочник/ Под. ред. И. С. Григорьева, Е. З. Михайлова. М.- Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
- Ито Ю., Мураками Ю., Хасебэ Н. и др., Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: в 2-х томах. Т.1: Пер. с англ./ Под ред. Ю. Мураками. М.: Мир, 1990. — 448 с.
- ГОСТ 25.506−85. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещинностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении // Государственный комитет СССР по стандартам. Москва, 1985.
- ASTM Е 1820 01. Standard Test Method for Measurement of Fracture Toughness. Annual book of ASTM standards, 2001.
- Кухлинг X. Справочник по физике: Пер. с нем. 2-е изд. М.: Мир, 1985. — 250 с.
- Петров A.A., Стрелков Б. П., Мельников В. Л., Аладинский В. В., Маханев В. О. Проектирование конструкции усиления и разработка технологии ремонта аустенитных трубопроводов ДуЗОО методом наружной наплавки. Методика 840.18. М.: Изд-во «ГУП НИКИЭТ», 2004.
- Смирнов В.И., Марголин Б. З., Лапин А. Н., Кохонов В. П., Сорокин A.A. Исследование влияния нейтронного облучения на вязкость разрушения стали 08Х18Н10Т и металла ее сварных соединений // Вопросы материаловедения, 2011, № 1(65), С. 167 182.