ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБОЛОЧЕК ТВЭЛОВ ИЗ СПЛАВА Э110 о.ч. С ЗАЩИТНЫМ КОМБИНИРОВАННЫМ ПОКРЫТИЕМ CrN—Cr

Л. А. Карпюк, В. И. Кузнецов, А. В. Лысиков, А. В. Федотов, Д. С. Миссорин, М. А. Лутков, И. А. Шелепов, И. С. Еремин

Аннотация


Целью работы было определение теплофизических свойств сплава Э110 о.ч. с защитным покрытием CrN—Cr и без него для лицензирования и применения в техническом проектировании твэлов ТВС водо-водяных энергетических реакторов. Экспериментально определены энтальпия фазового перехода α-Zr → β-Zr и температура плавления. Получены температурные зависимости термического расширения, удельной теплоемкости при постоянном давлении, температуро- и теплопроводности в интервале 300—1500 К. Выявленные закономерности и особенности изменения рассмотренных характеристик сплава с напылением при высокотемпературных тестах позволяют сделать заключение об отсутствии отличия его теплофизических свойств от сплава без напыления при нормальных условиях эксплуатации реакторов. Рис. 8, табл. 5, список лит. 17 назв.

Ключевые слова


сплав Э110 о.ч., оболочки, термическое расширение, удельная теплоемкость, температуро-, теплопроводность, температура плавления

Литература


Топливные таблетки. Методика измерений плотности и пористости с использованием гидростатического взвешивания. СТК-66—2017. М., АО «ТВЭЛ», 2017. 25 с.

Федотов А.В., Лысиков А.В., Лутков М.А. Теплофизические свойства уран-гадолиниевых топливных таблеток ВВЭР с 6—10% по массе оксида гадолиния. — Атомная энергия, 2023, т. 135, вып. 3—4, c. 120—126. // Fedotov A.V., Lysikov A.V., Lutkov M.A. Thermophysical Properties of VVER Uranium-Gadolinium Fuel Pellets with 6—10wt% of Gadolinium Oxide. — Atomic Energy, 2024, v. 135, № 3—4, p. 157—165.

Федотов А.В., Михеев Е.Н., Миссорин Д.С., Рысев Н.М. Определение температуры солидуса и ликвидуса сплавов циркония Э110 дилатометрическим методом. — Там же, 2022, т. 132, вып. 4, с. 225—231. // Fedotov A.V., Mikheev E.N., Missorin D.S., Rysev N.M. E110-Type Zirconium Alloys — Dilatometric Determination of Solidus and Liquidus Temperatures. — Ibid., 2022, v. 132, № 4, p. 238—244.

Lemaignan C., Motta A. Zirconium alloys in nuclear applications. — In: Nuclear Materials. Pt. 2, v. 10 B, Ed. B. Frost. Reprint from Materials Science and Technology. Ch. 7. Ed. R. Cahn, P. Haasen, E. Kramer. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1995. 51 p.

Шишов В.Н. Закономерности и механизмы формирования микроструктуры сплавов Zr—Nb—(Fe—Sn—O) и ее эволюции при нейтронном облучении. Дис. на соискание ученой степени д.т.н. М., АО «ВНИИНМ», 2012. 252 с.

Rietveld H. Line profiles of neutron powder-diffraction peaks for structure refinement. — Acta Cryst., 1967, v. 22, p. 151—152.

Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник. В 3-х т. Т. 1. М.: Машиностроение, 1996. 992 с.

Исаенкова М.Г., Перлович Ю.А., Столбов С.Д. и др. Влияние технологии получения хромового покрытия на оболочечных трубах из сплава Zr—1% Nb—(O, Fe) на изменение его структуры при окислении на воздухе при температурах 400—1150 °C. — Цветные металлы, 2020, № 2(926), вып. 2, с. 66—75.

Люстерник В.Е., Пелецкий В.Э., Петрова И.И. Экспериментальное исследование калорических свойств реакторных материалов на основе циркония. Сплав Э-110. — Теплофизика высоких температур, 1993, т. 31, вып. 4, с. 560—564. // Liusternik V.E., Peletsky V.E., Petrova I.I. Experimental investigation of calorimetric properties of reactor materials based on zirconium alloy Е-110. — Teplofizika Vysokikh Temperatur, 1993, v. 31, № 4, p. 560—564.

Toffolon-Masclet C., Guilbert T., Brachet J. Study of secondary intermetallic phase precipitation/dissolution in Zr alloys by high temperature — high sensitivity calorimetry. — J. Nucl. Mater., 2008, v. 372, p. 367—378.

Isaenkova M.G., Tenishev A.V., Perlovich Yu.A. e.a. Regularities of thermal expansion of cladding tubes and rods made of E110 opt alloy within the temperature range of 273—1473 K (20—1200 °C). — Inorganic Mater.: Appl. Res., 2021, v. 12, № 3, p. 820—830.

Коростин О.С., Никулина А.В., Пелецкий В.Э. и др. Экспериментальное исследование калорических свойств сплава Zr—1%Nb при высоких температурах. — Теплофизика высоких температур, 1998, т. 36, вып. 2, с. 223—226. // Korostin O.S., Nikulina A.V., Peletsky V.E. e.a. Experimental investigations of the properties of Zr—1% Nb alloy. —— Teplofizika Vysokikh Temperatur, 1998, v. 36, № 2, p. 223—226.

Dubrovinskaia N.A., Dubrovinsky L.S., Saxena S.K., Sundman B. Thermal expansion of chromium (Cr) to melting temperature. — Calphad, 1997, v. 21, № 4, p. 497—508.

Прасолов П.Ф., Шестак В.Е., Платонов П.А. и др. Анизотропия модуля упругости и коэффициента теплового расширения текстурованных сплавов циркония Н-1 и Н-2,5. — Атомная энергия, 1990, т. 68, вып. 2, с. 98—101. // Prasolov P.F., Shestak V.E., Platonov P.A. e.a. Anisotropy of Deformation Constants and Thermal Expansion Coefficients of Zr—1%Nb and Zr—2.5%Nb Alloys. — Atomic Energy, 1990, v. 68, № 2, p. 98—101.

Самсонов Г.В., Кулик О.П., Полищук В.С. Получение и методы анализа нитридов. Киев: Наукова думка, 1978. 320 с.

Thermophysical Properties of Materials for Nuclear Engineering: a Tutorial and Collection of Data. Vienna: IAEA, 2008.

Пелецкий В.Э., Грищук А.П., Мусаева 3.А. Кинетические свойства реакторного сплава Э-110 в области высоких температур. — Теплофизика высоких температур, 1994, т. 32, № 6, с. 820—824. // Peletsky V.E., Grischuk A.P., Musaeva Z.A. Experimental investigation of transport properties of zirconium. — Teplofizika Vysokikh Temperatur, 1992, v. 30, № 6, p. 1090—1093.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.