INIS-mf — \28Q%y
4}
>vani provozní spolehlivosti a životnosti parních generátorů jaderných elektráren tlakovodního typu
i díl DÚM TECHNIKY CSVTS OSTRAVA
Zvyšování provozní spolehlivosti a životnosti parních generátoru jaderných elektráren tlakovodního typu
I>ům techniky ČSVTS Ostravo KvSten 1989
Obsah:
str. VÍ-ГКО VI СЕ a jaderná energetika Ing. Kolmaä
1
Konstrukce vertikálního parogenerétoru na nasycenou páru Ing. Bilaavski3
5
Pevnostní výzkum prvků vertikálních parogenerátorů pro JE metodou fotoelesticimetrie Ing. Movila
13
Konstruování parních generátorů pro JE Ing. H-mák
18
Výzkum termodynamických госесй v prinárním a sekundárním okruhu vertikálního perogenerétoru PGV 250 pro JE Ing. Burkov
21
Vliv změny výšky hladiny v parogenorťltoru WER 440 na namáhání kolektoru I n g . Hanulók Výpočtové analýzy n e s t a c i o n á r n í c h termodynamických procesu na sekundární s t r a n ě h o r i z o n t á l n í c h parogenerátorů Ing. Lidický, I n g . Ubrá Problematika míření a regulace výšky hladiny v PG JE I lílký Přibližný výpočet drovně vibraci teplosměnných trubek PG W E R Ing. Popp Systém hodnocení pevnosti a životnosti JEZ Ing. Hanulék, S. Huůcovský
35
48 55
61 66
Vibrace trubek parních generátoru W E R 440 při jmenovitém provozním stavu Ing. Urbánek, RííDr. Rubák
80
Studium podmínek korozního poškození oceli 18CrlONiTi Ing. Burda, Ing. Šplíchni
28
Aplikace metody EPB к hodnocení kombinovaných vlivů chemického složení a zbytkové deformace trubek PG na jejich náchylnost к MKX po nízkoteplotním zcitlivení Ing. EremiáS
93
Zkušenosti s provozem PG WER 440 2 h l e d i s k a 'problematiky Ing. Kupča
materiální
"hodnocení účinků dekontsminece na m a t e r i á l y PG I n g . Březina
97 103
str. Příspěvek k predikci křehkolomových charakteristik oceli 10MnNÍ2Mo Ing. Strnadel Nízkocyklové ünava svarového spoje oceli 08CH18N10T Ing. Mátocha
106 113
Korozní poruchy korozivzdorných ocelí v sekundárním okruhu JE Ing. Bystrienský
118
Korozivzdorné materiály pro tlakovodní JE Prof. Slfmark, DrSc.
123
Ovlivňování spolehlivosti volbou technologie výroby součástí Ing. Jílek • Vliv úprav povrchu teplosměnných trubek FG в chemického režimu primárního okruhu na transport a aktivaci korozních produktu Ing. Burelová
127
133
Některé strukturně-mechaniské vlastnosti oceli 10GN2KFA pro jadernou energetiku Ing. Staněk
138
Vliv úpravy povrchu na korozní charakteristiky PG trubek Ing. Číhal
144
Kinetika lokálního korozního napadení PG trubek Ing. Mummert
143
Popis a vyhodnocení vybraných vzorku lokální koroze PG trubek Ing. Tscheike
158
Mechanismus lokální koroze autenitických ocelí za zvýšených teplot a rozdílných podmínek zatěžování Ing. Uhlemann
166
31ektrochemický průzkum vlivu usazenim a mezer na lokální korozi PG trubek Ing. Schneider
173
Hodnocení vlivu stavu povrchu a chemického složení ns korozní odolnost trubek PG Ing. Angepnann
4 18b
Ochrana pro korozi PG \rubek Ing. Riess
181
Chemické režimy sekundárního okrt.hu ve vztahu ke korozním dějům v PG Ing. Hradil
* 19Í
str. Vliv volby materiálů a vodního režimu I I . okruhu na spolehlivost PG Ing. Toman
207
Vliv chemického režimu sekundárního okruhu JE na korozní pochody a tvorbu nánosu v PG Ing. Hradil
211
Chemické čištění PWR PO Ing. Riess
215
-
Vybrané problémy optimalizace chemického režimu Ing. Tomík
225
Analýza chemického režimu II. okruhu JE typu W E R z hlediska koncentrací solí v napájecí vodě PG Ing. Jehlička
237
Zkušenosti z provozu PG EBO V-2 Ing. Tischler
243
Životnost spojů teplosměnných trub v PG Ing. Říha, CSc.
253
Provozní spolehlivost a poruchovost PG Ing. Kramara
258
Dočišíovéní a čistící operace zařízení sekundárního okruhu JE Ing. Vilím, CSc.
267
Porovnání koncepce sekundárních okruhů JE naSeho a francouzského typu Ing. Kopie 272
f, I;'
Aplikace elektromagnetických filtru v sekundárním okruhu JE Ing. Kysela
277
Vliv úpravy povrchu trubek na usazování korozních produktu Ing. Jindřich
285
Aplikace akustické emise při diagnostice PG Ing. Crha
292
Provozní kontroly PG Ing. Herman
297
Systém kontroly netěsností mezi primárním a sekundárním okruhem v PG WER-440 a WER-1000 ИШ5г. Kawalec 302 Jakost výroby - Jeden ze základních předpokladu zvyšování provozní spolehlivosti PG Ing. Chamrád
308
str. Odezva vnitřní vestavby PG v signálech provozní diagnostiky EDU Ing. Hulín Zévoslost chvění PG na tlaku napájecí vody Ing. Sadílek . Novy způsob vyhledávání netěsných trubek PG W E R Ing. Mátal Provozní diagnostické systémy vycházející z on-line měření vibrací za provozu komponent primárního okruhu JE Ing. Vorel Teploty a teplotní změny exponovených uzlů PG I n g . Mátal Zkušenosti z provozních k o n t r o l FI oprav PG a kompenzátorů I n g . Bednárek tfdržba, opravy a kontroly PG JE připravované a zabezpečované v koncernu ČEZ I n g . Duba
313 318 328
333 337 343 348
- 1-
Jľi£. Cuidľkoľľ.-err. Os trav г. VÍTKGVIC;: koncern Ostrava je r.eivč-tčím strojírenským a hutním kombinátom CooK; jeho zííklndní koncernový podnik Železárny r: strojírny h'ler.ontn Gottwalde, se sídlem v Gatnv/Z, dosáhl v prosinci 1.9''-o ;'. xГ2 svý lGOleté existence. '/л-, гиго dcbu se Vj rhuVIwK ve svít,ó a ÍJ.J.>;Í osv-'-ióily rj'.ohv. unikátními výrobky r.o svých výrobních oborů pro palivsor.or;;et ickoi: sáklmlr.u, h u ť ' , strojírenství, chemii, stavebnictví, s e ~. •"-;•"•] j ro energetiku - nejdříve klasickou - záo tyly vyrobc-r.y řádov'"; tisíce kotelních jednotek celé řady typů a výkunů, tepelným vý::. '::;ků f-, příslušenství. VÍTKOV т."".:•; pro tyto ť:'ü >;• 1 у vyvíjely speciální r'.';tori:'] y Í1, vo sv-.' kotlárrv' k o n s t r u o v l v o vyráběly !-;.-rt 1 • ::•':} VV;." í o h
V/kc.', 1 .";
f
1>«!1"Л!.1С t Г Ú
ГГО
'"Iw.Vii
i
:;-ч'.;гГ::': i č : ' .
T P. k
Z<1\:
by]
vyvir.ut r.^vyrobon ji/, v r o c e Ivf.j; :>rvr..í vyso':-'; tlo.ký k o t e l ve - : v : ť ty:-v. I . b f f l o r . V Dr.derrltých n:: "•:•(";•;;:' tých l o t e c h ".do byly vyv; V sr-d:-:d^;;-;tých lotech, byly v k. p . V;;.;;;o :;.".::•• J o::y, v r '•".' i ľ.'...,л
...:.^,
vývojov-'
íiíi
:;::r:jLi:-.>iv;
.-. o s v o j o v a c í
S'JVI-.PLVÍÍO
pr:'ce
i,-íO!:iiл';.-:•..• : i ; i
p
s o sou!'. ~,::':nýi;i i'""olnyr:i d o p i. ••;••;•_ i.:.1. ъг :•-/•
r.í :v';:lr?d::y V. vyrobí.- sr.ŕí^ení pro jf.ciorri'.; eloktrdrr.y typu T:'.:,.\. -ouřnri;-' výrební r. úklad r. a Ic. p. V Z C K Í ' obsahuj'"", n. j . r v-"-:':!" vysoknpocního ::-'Wodu, cceli'.rny: s elektric'iýi" i obloukový— \ 1 росе;: .), n. •/,;•.!• ízfíním pro dvojnásobné v.'K'uovJ spracovaní oceli, koiivortorer! typu OXYVľľ; válcovp.cí stolice 3,5 metru s vysoký-i technickými parr/ietry pro v;:lcov:-'ní tlustých, plechu, soustr-.v.i kqv-iřnkých lisů -10, cO >\ 120 1С I (nojmohu tn-jj.-'n' vo strední :0vrop-\;), r.r.i:rui:ovfící stroje s přítlačnou silou nl Л у ]Zi pro plechy do Ľ Írky 3,6 metru a tlouítky 150 :?.r. sa studen.", r. r.ľ; 300 r.-.-: za top!n, penní a"ro£;:'ty pro tepelné zpracování o ro:::;:!• rech Г:-а':-:.":0 r.e-trů s1 přesnou regulací teploty, unikátní :;n.řír:'?r.í > f 1 1 vo s t r о ' 'o'"" s " ' cást^ v.'robní ^ctk*' "d ^"/ i'^'o* "v * s""' c^ViStr'i ' průn-Jru do 1 С r.etrů, třívřetonové hlubokovrtací stroje s 'Го ř í nenír.:, svařovací e. navařovací automaty pro přivařování centrických a excentrických nátrubků velkých průměrů a navařování vnitřního povrchu priciárního potrubí Js G50, elektrostr\;3'.-:ov-5 ;• v-л:'.''оvání velkých průřezů do rozměrů 2x2 metry, ze.vízonx pro lokální indukční přodeh.řev a žíhání svarů, zařízení pro elektrostruskovrj vytavgvání nátrubků, plasmové pálení auatenitických materiál-] do tloustky 150 mm, liiieární urychlovač 1 0 J.íeV, pro^rar.'.em říser.'. ohýbáni r. tlakové ::kouš'ení teplosnenných trubek, boxy k provádér.í spoje toplosne^ná trubka - í:olektor explosní metodou nobo hydraulickýr.i upevnováníir: teplosněmých trubek, r.eiiová kontrol:1, tesnosti,automatisované prncovioté povrchové ochrany tlakových nádob n další. Ve vlastních, výskumných ustr.voch a výrobních r.ávo-ioc1:,
- 2 -
ve spolupráci se zainteresovanými organizacemi ČSSR a SSSR zde byla vyvinuta řada progresivních technologií od výroby speciálních konstrukčních a austenitickvch ocelí s vysokou raikročistotou (oceli sovětského označení: 08CH1GK10T, 22 K, 1OG3Í2I,;FA a další), válcování tlustých plechu, kování supertěžkých výkovků, lisování těžkých výlisků, tepelnú zpracování na jakost, mechanické opracování složitých prostorových průniků, přesné vrtání hlubokých otvorů malých průměrů, přes automatové svařování a navařování tlakových částí austenitickou páskou, elektrostruĽkov-í vytavování nátrubků tlakových nádob, spolehlivý a těsný 3poj teplosměnné trubky s kolektorem s prověrkou třsnosti héliem pro speciální nedestruktivní metody kontroly kvality lineárním urychlovačem a mnohé další. íľejvýcnar.n?jším opatřením byjo zajištění dostatečného počtu kvalifikovaných pracovníků v oborech: metalurgie, tváření, svařování, tepelné spracovaní, obrábění, povrchové ochrany, kontrola jakosti. Výrobní sortiment koncernu VÍTKOVICE v oberu jaderr.ó energetiky je určen podílem na účasti č si. energetického strojírenství v plnění úkolů, vyplývajících pro Č33H z Dohody o mnohooč
a dodávky zařízení a dílů:
ýroba
A) k. f. VÍTKOVIC]!! - Železárny a strojírny Klementa Gottwalda a) pro J3 typu VVER 440 - parní generátor - kompenzátor objemu - 10 uzlů reaktorového zařízení - velkorozměrových svěřenců vnějších součástí reaktorové nádoby - díly reaktorové nádoby - díly vnitřní vestavby reaktoru - díly primárního potrubí včetně bezešvých kolen - díly hlavní uzavírací armatury - auster.itická navařovací páska - kontejnery pro přepravu radioaktivních odpadů - stínicí kobky iônisujícího záření b) pro J3 typu VVSR 1000 - parní generátor - kompenzátor objemu včetně barboteru - díly vnitřní vestavby reaktoru - díly primárního potrubí včetně bezešvých kolen - austenitická navářovací páska - kontejnery pro přepravu radioaktivních odpadů - stínící kobka ionisujícího záření - pro export do SSSR: nízkotlaké ohříváky (typy Kí 1200 a FIT 3000) к regeneračním systémům parních turbín 1000 1.Г.У 3) k. o. VÍTKOVIC?, - Hutní montáže, Oatrcva Výroba p. dodávka smontované stnndc.rňní o nestandardní ocelové konstrukce pro výstavbu jaderných elektráren, :;ejir,óne pro ochrannou obálku, tzv. Icontejrinent u typu Wľiľ* 1GCC.
_з C) к. р. YÍTK0VIC5 - Zdárské strojírny a 3lévárr.y - výkovky pro armatury - иге! válečkového uloľíení parního cenerítoru D) k. p. VÍ?K0VIC3 - Transporte - speciální váhy pro bitumeneční linky - speciální dopravníky a výtahy V'^robn zařízení т?го Ťn'ip^p elektr^m.''' hvl?- v к. ^- "/ГЛ*^ sahájer.a v roce 1575 a přené cena do nově vybudcvnnvch £ doplnených prostorů závodů 5, 3. 2 Q 5 v letech l$'7O я2 1961. V nedlouhé historii bylo do konce roku 192G vyrobeno v předepsené úrovni kvality a dodí.no pro JID typu VVER 440: 57 ks rG; 16 ks КО; 21 souprav dílů tlakové nádoby reaktoru včetr.í dílů její vnitřní vestavby; 13 souprav (souprava ná 10 ncíročriých uzlů) seřízení šachty reaktoru; 11 souprav dílů primárního potrubí včetr.ě bezešvých kolen .Js 5C0; lb souprav dílů hlavních uzavíracích anr.atur Já 500; 16 ks transportních kontejnerů radioaktivních odpadů - tří typů provedení; 11 кг stínících kobek proti radioaktivnímu záření; pro JE typu VVKR 1000: 1 ks TG; 63 ks nízkotlakých ohříváků, rozpracovány dodávky 5ti kompletů vnitřní vestavby reaktoru a 2 souprav dílů primárního ootrubí vč. bez,c-~
o;vľ'ív:'k" rer-ňp.í-rGc-níV.o Í;VĽJ„V:::U n».r:'!Ích t u r b í n 1 C C 0 :.ľW jsou v y r á běny pro S3ŠR. DO"crr.or=t n ř i v v r o b
v an о и "- i v o t no з t. Současné a v ý h l e d o v é v y u ž i t í k n p a c j t V ý s k u m n ý c h ú s t a v ů s t r o j í r e n s k é h o a inetalurr-ického k. p , V 3 E K G a e x t e r n ě s p o l u n r a -
^er.er-títcru a k o m p e n z á t o r u o b j e m u , m a t e r i á l y pi%o s p e c i á l n í г.ггзаtury r e & k t o r ů 3 r y c h l ý m i n e u t r o n y , a d e l š í . se
V radě témat z u v e d e n ý c h o b l a s t í e x i s t u j e těsr.d s p o l u p r á c e sovětským hln'-ra'm konstruktére::; - О К Б GIDKOI'PiOSS; s ľociolským oder.i ZiO, I?.orský~ " vro j í r e n s k ý m n á v o d e m o ľ.iO C .Í ГГ:..Л^,
- 4 г -j-i.r?.i:: Mři I;, p . '/""I'd rp.v-r'í-.v.'-r.y pľo'i'i-í výro'-.TÍ v r - ^ i r 1 . Po~í'".': jv/ i vľrdoc'rotcc'irp cl:-; ."poln^ráM t:c гроог-л! int:/ .7?', vý-.-'-i.iv^r.ýí1'". .'.'•! v*', п. v y rohých "'col ".'о.':.
г;:ус-'л J!!, i: áo::?.žc::í
ú^lZiho
::vjv-&\\í. c p o l s M i v c s t : . ; •"• : T.c•.;:'•:".!'!':• „-
Je r.c-r.r.stupiíclr.ou zý.slv.'.iow dílľiíku,
techniků, p o l i t ic':1,''-о
'.;'j~poČGVot výroln'i "cvĹĽor.í pro ^adorr.oi: or.or^etiľ-ru r e vy^oí:J tochnicke úrovni a přede n sa:: í vý5i k v a l i t y , v poiíc-.k vr:r.^cV. o'jje-
\ 1 C
"'
O
T
T
"í
^
t ' d
'
' J "*
" " • *'*íj ^ ' , *
''
v
1
1 ' * • ; •
л (i
. •• -^• / í y i ,-ч * [ • * f
» " ч
» T
:
«
T
f "ŕ", у
Л
"" : >~
/-•**"'
postv.jľij'í.ii iiiovacer.i jojic?: jednotlivých ;.;Ľ!Ú C"; po ľ-oľ;^;-.:' par.::!-
17 J; T '• O}1 ^
v", r.Q
T
n "1 i ^ n " / " >"i /•
—5 ~ к . т . к . Г р е б е н н и к о в В.Н., ишс.Билявский A.A..инж.Уласов В.М. КОНСТРУКЦИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПАРОГЕНЕРАТОРА НАСЫф'ЛНОГО
iiAPA
МОЩНОСТЬЮ 250 МВт ( э л . ) С целью создания парогенератора для перспективного серийного энергоблока ВВЭР-IOOÜ рядом предприятий СССР проведены работы по проектированию и экспериментальному обоснованию конструкции вертикального парогенератора. i т;'.мулиру:о!цими факторами разработки проекта вертикального п а р о генератора ЯЕПЛГСЬ известные преимущества парогенераторов вертикального типа по сравнению с применяемыми в СССР горизонтальными парогенераторам;;: - возможность организации в трубном пучке э-ономайзерного участка и соответствующего повышения давления пара либо уменьшении по верх! юсти нагре ва; - наличие организованного контура естественной циркуляции, повивающего надежность работа теплообменной поверхности; - возможность применения более совершенной двухступенчатой системы сепарации, пара; - отсутствие элементов, омываемых водой под давлением первого контура и проходящих через колеблющийся уровень кипящего т е п л о носителя, а также надежное поддержание уровня, ис;слючао.:;ее опасность оголения верхних рядов т р у б ; - упрощение конструкции корпуса и технологии его изготовления, снижение трудоемкости изготовления поковок и сокращение общего цикла производства парогенератора; - возможность более рациональной компоновки filiíiy в защитной оболочке. При разработке конструкции вертикального парогенератора принималось во внимание, что существующие зарубежные конструкции (с (/-образными трубами) имеют ряд н е д о с т а т к о в : - наличие нижней плоской трубной доски создает условия, для образования зон повышенной концентрации щелочи и хлоридов и повреждения труб; - неравномерность нагрузки поверхности нагрева и з е р к а л а испарения, снижение кратности циркуляции на " г о р я ч е й " зетзн контура циркуляции и возможность возникновения высоких локальных пароесдержаний; - большая разница в длинах U -образных труб (до 3ü',s) , приводящая к р а з верке температуры воды первого контура и увеличению по верхности н а г р е в а ;
- 6-
I ) j
j I j
- сложность технологии изготовления трубной доски толщиной до 700 мм и заделки труб; - трудность организации контроля и глушения труб пучка в камерах под трубной доской, имеющих ограниченные размеры. Разработанный проект вертикального парогенератора базировался в то же время на положительном опыте создания и эксплуатации горизонтальных парогенераторов, в частности: высокой надежности работы теплообменной поверхности, закрепленной в вертикально расположенных коллекторах, надежных в эксплуатации, трубах поверхности нагрева Спо марке стали и типоразмеру1!, освоенной корпусной стали и технологии изготовления корпуса л коллектора. НШ ЦКГИ было проведено исследование путей повышения экономичности серийного блока ВЮР-1000 за счет оптимизации параметров и применения унифицированной тепловой схемы второго контура на основе внедрения парогенератора с экономайзерным участком. Было показано, что при имеющихся параметрах первого контура для блока с парогенератором без экономайзерного участка начальное давление пара Ро = 64 кгс/сьг и температура питательной воды Трл = 220°С являются оптимальными, при этом ?2 имеет и предельно возможное (по экономичности) значение. Введение экономайзерного участка дает возможность либо увеличить среднелегарифм/ческий температурный напор С при неизменных параметрах) и сократить величину поверхности нагрева (примерно на 15$) и стоимость парогенератора, либо повысить р^, что экономически оказывается более целесообразным. Согласно выполнеиных расчетов оптимальнее сочетание параметров второго контура при этом будет: Р^ - 72 кгс/о.г v, tty.b.- 2üü o 0, чтэ обеспечивает сн'г'.жс-г/.е удельного расхода тепла пс блоку ВЮР-IUüü примерно на Ü.9S. ' Указанные параметры дают также возможность применен;'.?: ун;:ф.;ц;-po ванной тепловой схемы Сблоков АЗС с реактором ülijP-IüOü и турбоустановками на 1500 и 300Ü об/мин-, блоков ЛТЭЦ с BBJP-IUÜÜ И блока Pi\.'K-I50ü) , характеризующейся следующими основными особенностями: - отсутствуют подогреватели высокого давления CJÍ4.4); - двухступенчатый промежуточный перегрев пара заменен на одноступенчатый с закачкой конденсата греющего пара s тракт гг/тательной воды; - рабочее давление в деаэраторе повышено до примерно 12 кгс/cí.r , Переход на данную схему позволяет осуг;естп;;ть Ľ:;:pcKyu унифпкаци оборудования машинного зала, существенно упростить тепло суп схему, ГЮРКС/ТЬ надежность к коэффициент использоБан/.-: блока за счет КСКЛ-Í^•CÍV.'.'.X \\ňf\, обеспечить постояннее значение t п.s •
- 7 Разработанная конструкция представляет собой вертикальный парогенератор насыщенного пара погружного типа мощностью 250 МВт Ш'В-250) в котором вся поверхность нагрева находится в водяном объеме, а испарительный участок работает в условиях естественной циркуляции воды. В отличие от аналогичных зарубежных конструкций в разработанном парогенераторе нет плоской трубной доски большого диаметра и толщины, расположенной горизонтально в нижней части парогенератора. В fJTB-250 вместо плоской доски применен вертикальный коллектор, в верхней части которого ииеетск цилиндрическая" трубная доска для входа греющей воды в трубы поверхности нагрева, а в нижней части - для выхода ее из поверхности нагрева. Применение вертикальной цилиндрической трубной доски позволяет исключить основные недостатки, присущие зарубежным вертикальным парогенераторам насыщенного пара с плоской трубной доской и U -образНо1ми трубами, и в то же время сохранить преимущества вертикальных парогенераторов, известные на основании зарубежного опыта. Из основных преимуществ вертикальных парогенераторов по сравнению с горизонтальными следует отметит^следующие. В вертикальных парогенераторах имеется возможность создания организованного контура естественной циркуляции теплоносителя с достаточными движущими напорами, обеспечивающими требуемую кратность циркуляции и эффективную работу центробежных сепаратороз первой ступени сепарации (с осевым вводом пароводяной смеси). В горизонтальных парогенераторах ввиду меньшей высоты греящих пучков напор естественной циркуляции невелик. Кроме того, высота :.<.рового объема недостаточна для установки первичных сепараторов больше} высоты. Возможности разработки конструкции малогабаритных первичных сепараторов для горизонтальных парогенераторов с приемлемой величиной коэффициента сопротивления до настоящего времени не исследованы. Вертикальные парогенераторы допускают колебания массового уровня воды в парогенераторе в более широких пределах. В горизонтальны:« парогенераторах имеется значительная неравномерность нагрузки зеркала испарения, приводящая к существенному расхождению высоты действительного уровня по парогенератору. Ввиду малой высоты парового пространства возможные пределы колебания уровня весьма ограничены, что приводит к необходимости поддерживать уровень с точностью +50 мм от среднего значения. Ог.ут эксплуатация зарубежных парогенераторов вертикального типа свидетельствует о возможности создания эффективно работающей двухступенчатой сепарации кара. При этом обеспечивается требуемая сухость
8
пара С влажность менее U,20%) при номинальной нагрузке парогенератора w при среднем уровне воды Р. нем. Отечествен!*«*» и зарубежным опктам проектирования современных парогенераторов показана целесообразность организации экономайзерного участка Б трубном пучке, ÜTO позволяет добиться сокращения поЕерхности нкгрева приблизительно на ľo% при тех se параметрах контуров, ллбо повысить давление пара и тепловую экономичность энергоблока. В горизонтальных парогенераторах г:о условиям компоновки поверхности нагрева ( в частности из-за отсутствия организованной циркуляции) практически исключается возможность вэделемия экономайзерного участка. Вертикальные парогенераторы позволяют осуществить паропроизводктсльную установку Ш1У) в з&'цитной оболочке в взде единого агрегата с трубопроводами минимальной длины. lipu использовании горизонтальных парогенераторов диаметр защитной оболочки возрастает, растут длины трубопроводов первого контура. ílaporeHGpa-rop 1Я'В-250 представляет собой вертикальный однокорпусиый теплообменньтй аппарат рекуперативного типа со встроенным сепарациоиикм устройством. Ццсль центральной оси парогенератора разиещается вертикальный цилиндрический коллектор, с помощью которого крепится теплообмен;!ЫЙ трубнкй пучок. Движение теплоносителя первого контура в трубном пучке, а также теплоносителя второго контура лг. зкопомаПзсрном участке - вынужденное; на испарительном участке по второму контуру осуществляется естественная циркуляция, iipn этом теплоноситель первого контура движется внутри труб сверху вниз, а второго контура и обратном направлении к межтрубиом пространстве. Сепарационное устройство располагается над трубным пучком. Основными элементами парогенератора ЯЕЛЯ.ЮТСК: - корпус с патрубками подвода питательной воды и отвода насыщенного пара; - коллектор теплоносителя первого контура с входным и выходным патрубками в нижней камере и выемной разделительной втулкой; - трубный пучок поверхности нагрева в виде радиально установленных в вертккельной плоскости ширм, имечи'кх в нижней чести вытеснители для организации эконсу^йзериого участка; - секарационноо устройство с двумя ступеням/, сепарации пара; - узел подвода и раздачи питательной" водь:; - система продувки, воздушников У. дт>ена>;ей; - опорная конструкция.
- 9 Корпус представляет собой вертикальную сварну.о оболочку внутренним диаметром 4000 мм, состояцузд из цилиндрических обечаек толщиной 105 мм и- эллиптических днищ толщиной 120 мм. Материал корпуса сталь 10ГН2МФЛ. Вертикальный коллектор представляет собой цилиндрическую оболочку внутренним диаметром 1250 мм с эллиптическим днищем толщиной 108 мм в верхней части и расширенной до диаметра 1500 мм нижней частью (нижней камерой), закрываемой съемной крышкой. Коллектор ELIпол-'.-з!! та:с~е из ста-";; 10П2.М£Л, внутре!!!:..':г. ковзрхнпсть коллектора, соприкасающаяся с теплоносителем первого контура, покрыта слоем антикоррозионной наплавки толщиной Ь ш. Внутри нижней части коллектора установлена выемная втулка, обеспечивающая разделение входящего и выходящего потоков теплоносителя и предотвращение его перетечек. Конструкция выемной втулки выполнена с учетом требований монтажа, демонтажа и вибропрочности под действием динамических сил, возникающих при движении теплоносителя со скоростью около 10 м/с. Трубный пучок поверхности нагрева набирается из 330 предварительно собранных ширм, устанавливаемы/, радиально в вертикальной плоскости. Каждая ширма состоит из 36 рабочих труб 16>:1,5 мм и двух фальштруб, расположенных по наружному и внутреннему периметру ширмы. Материал труб - сталь OÖXIbHIOT. Трубы в ширме дистанциониругатск при немощи П-образньк скоб и соединительных планок, накладываемых на ширму с двух сторон. Скоби г.р;:зариза:отся к одной планке точечной сваркой, а с другой планкой соединяются подгибкой концов. Сепарационное устройство itf'B-250 выполнено с двумя, ступенями сепарации. Перзал ступень сепарации образована 156 центробежными сепараторами, установленными на конусной перегородке по треугольной решетке с шагом 250 мм. Центробежный сепаратор представляет собой перфорированную обечайку диаметром 24ЬхЗ мм, длина зоны перфорации - IIÜÜ мм, з обечайке выполнего 2620 отверстий диаметром ô мм. В нижней части обечайки расположено закручивающее устройство и входной патрубок диаметром 153 ми, высотой от ЗУ6 до "746 мм, который ввариваете;-, в перегородку. Вторая ступень сепарации выполнена ил пакетов волнообразны.-: .тсалюзп. Взад питательней водь: предусмотрен в двух точках: через патрубок а ннлнем днище Сит основного питательного насоса) ;: через патрубок • :? верхней част:: корпуса (от АНН).
-
| ] | \
j : '
10
-
В обоснование конструкции вертикального парогенератора, выполнен комплекс исследований: - исследования гидродинамических характеристик поверхности нагрева из штатных ширм со стороны второго контура, в частности, гидравлического сопротивления и движущегося напора, распределения истинного объемного паросодертания (включая локальные зоны), коэффициента негомогенности потока, процесса "запаривания" труб; - исследования гидравличесхих характеристик трубного пучка по первому контуру; - исследования вибрационных характеристик ширмовой поверхности нагрева; - исследование теплообмена на экономаЯзернсм участке и в зоне перехода к развитому кипению; - испытания блока натурных центробежных сепараторов.пара, включая: определение допустимой паровой нагрузки и влажности отсепарированного пара, захвата пара в циркуляционный контур, гидравлического сопротивления, влияния колебания уровня на работу сепараторов; - анализ вибрационной надежности выемной втулки коллектора и испытания уплотнительного узла втулки; - исследование напряженного состояния нижнего узла парогенератора, включая исследование влияния расположения патрубкоз входа и выхода воды первого контура. Исследования проводились в основном на моделях, включающих натурнке элементы парогенератора (штатные ширмы позерхксстм нагреэа, центробежные сепараторы, экономайзерныЯ участок), при рабочих теплоносителях либо моделирующих (воэдухо-водяная среда по второму контуру, а также конденсирующийся пар по первому контуру). Разработанная конструкция вертикального IIT позволяет получить ряд следующих технико-экономических преимуществ по сравнения с горкзонтальными парогенераторами: - з а счет организации экономайзерного участка з трубном пучке увеличить давление с 64 кгс/см^ до 72 кгс/с\г и снизить удельный расход тепла по турбоустановке на 1%, а таюхе при оптимальной температуре питательной воды 2(Х)°С полностью исключить ИЩ (экономия, металла 400 т на блек); - упростить конструкцию корпуса парогенератора и технологи;: изготовления парогенератора (снияение трудоемкое:/, примерно ка 2O';Ú л производственного цикла почти вдвое); - уменьшить диаметр защитной оболочки реакторной установки с 45 и zo 40 м (сбъем строительных работ на ЗСССО м , ВОДОЙ 1 контура на ЬО т ) ;
i
- 1 1-
- обеспечить более совершенную 2-х ступенчатую сепарацию пара и снизить вероятность попадания воды из парогенератора в турбину; - исключить пересечение коллектором первого контура уровня теплоносителя, что позволяет улучшить условия работы коллекторов; - исключить концентрацию напряжений в коллекторе, вызываемую в горизонтальном парогенераторе неравномерной перфорацией отверстиями зоны заделки труб; - существенно упростить и сделать более надежным поддержание уровня воды J1 контура над трубным пучком (вследствие большей равномерности тепловой нагрузки и повышения уровня над трубами); - улучшить условия поддержания водно-химического режима в трубном пучке парогенератора С за счет продувки из организованного контура естественной циркуляции, а также значительно большего расстояния от днища до трубного пучка). На рлсунке I приведена конструкция вертикального парогенератора Í1TB-25C на давление генерируемого пара Ро = 64 кг с/см«-.
- 12 -
II «i :: \Ji_siJ i> "•: ! t : ! t ; i. i!-1.
liiiiil • .— • •'
—
\n
lij
1 Г" 11
4:1
;I
UŠÍT-
•íľ
J
/I
П
> I1
>.-» U
i
\ ••4lÁ~t~
ill
••)
- 13 К . т . н . В . H . Г р е б о н н и к о в , к • т . и . H. И. Mo ви ла А;СЛВДОВШН ПРОЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ В Ь Р Т И К А Л Ь Ш Х
ДЛЯ АЭС С ИРИМЬЯШЬМ МЬТСДА ФиТОУЛРЛ'ШТИ Применение теоретических и численных методов исследования ;; в конструкциях, содержащих различные конструктивные неоднородности затруднительно в большинстве практических случаев, когда необходимо произвести оценку прочности новых перспективных annspavoB для А Х . Особенностью конструкций перспективных naporeueparcj 'в является большая удельная мощность, а, следовательно, к знг.-гительное отношение толщины корпуса аппарата к его среднему диам* :ру, которая определяется параметрами рабочей среды. Это cfoT :тельство позволяет успешно применить экспериментальные метедь для исследова}{ия напряжений с применением объемных моделей, .:. эди которых наиболее предпочтительны из экономических сообр x кии модели, изготовленные из оптически активных полимергагх f..uTjj.K3j;o5, в частности, на основе эпоксидных смел. Применяемые нам/, для изготовления объемных моделей эпоксидные материалы горячат; отверждения удовлетворяют необходимым требованиям для успс:сь;т'" применения известного метода фото упругости. применение метода, •фотоупругести наиболее опрардам на стадиях поиска рарнанто; не :.нх конструкций аппаратов для А Х и на стадии технического п^.'ект'ровання. Его применение дает возможность получить значения ц.\пр. т.-:нпи в любой точке и по любому сечению, т.е. позволяет прегнеэ:' .пать прочность будущей конструкции парогенераторов. 1]ол};р;:за; иенкс-оптическии метод исследования напряжений нами бкл нсг.с ШУА; г:ан для исследования напряженного состсянпл некоторы:-: коист;:ук'-^,: кортикальных парогенераторов и для определен/я
-
14
-
наиболее оптимальной конструкция сложных патрубкоЕых узлов,
гд%
был реаен вопрос о наиболее рациональном угле разворота патрубков. Зо всех случаях была применена методика замораживания, деформаций в объемных моделях, изготовленных из эпоксидных материалов. Методика проведения эксперимента.
Модели были, изготовлены
из эпоксидно» пластмассы ЭД I6-ľ«lT'íA путем склейки отдельны:-: час?е;1 с применением эпоксидного клея холодного отверждения E определенном масштабе, который определялся возможностями имеющихся в наличии термостатов для проведения операции замораживания. деформаций. Стенд для нагружекия моделей позволяет одновременно приложить внутренние давления по двум контурам, а также механические нагрузки, необходимые для моделирования усилий затяга шпила фланцевых разъемов. Стенд также позволяет снимать напряжения, возникающие от собственного веса конструкции, которые весьма значительны при температуре шсокоэластичных деформаций (температура замораживания). После нагружения моделей и их охлаждения до комнатной температуры из моделей были вырезаны плоские среды толщиной
2,5-ГЗ ММ
по наиболее нагруженным сечениям. Абсолютная разность хода в срезах ;: подсреэах ^изготовленных из срезов) была измерена на косрдинатно-синхронных поляриметрах KJfI-7 и KJÍI-IO, поз во ля ат\ v.r. применить метод компенсации Сенармона. Напряжения в модели определялись по формула!/: č„-
б^'''-^r-
(s\.,~bj''J-Ĺr---'^! где
б'ч
" А-^я наружной поверхности; - Д л я внутренне»! поверхности,
- напряжения в модели;
ренции материала;
m
щпг.а среза (г.одсреза) ;
0^'^
- цена полосы интерфе-
- порядок полосы интерференции; / /'
- тсл-
- величина внутреннего давления в мо-
- 15 Переход к напряжениям в натурной конструкции осуществлялся по формуле: где
Р„ - напряжения в натурной конструкции; 6 * - величина внутреннего давления в натурной конструкции. Исследование напряженного состояния верхнего узла одного из вариантов вертикального парогенератора На р и с . 1 , представлена фотография модели, подготовленной
к испытаниям. К особенностям данной модели относится то, что креме действия давления 1-го и П-го контуров на модель действуют усилия затяга шпилек фланцеБОГО разъема, а также т о , чти уплотнение Еторого контура осуществляется специальной прокладкой, у которой коэффициент бокового давления р а в е н у к = 0,67. Первое обстоятельство- еще одно условие силового подобия, а вторая особенность требует применение метода "двойного замораживания" д е формаций, применяемого при моделировании температурных напряжений. Для примера на рис.3,4 представлены эпюры продольных и кольцевых напряжений в верхней части корпуса парогенератора. Аналогичные эпюры напряжений позволили сделать полный анализ прочности конструкции и дать необходимые рекомендации по улучшения конструкции. . ЛИТЕРАТУРА 1. Метод фотоупругости, т . 1 и т . 2 . Под общей редакцией Н.А.Стрельчука и ГЛ.Хесина. Й., "Стройиздат", 1975. 2 . Материалы УШ Всесоюзной конференции по методу фотоупругест;;. Таллин, 1979.
- 16 -
Рис.1. Сбщий вид модели.
.rif.:,
/•V
J
•cesu
- 17 -
/v/ /
О сей се сечение
r-u /
rC/C. H. Эпюры *олъцс5ь/х ьапрзжений
- 18 Ing.Dušan Hanák,VŽSKG к.р..Ostrava. Konstruování parních generátorů pro jaderní elektrárny«
Jaderná enejcge^ika ZYyěuje stále STŮJ podíl na celkové výrobě elektrické energie. У roce 1976 činil tento podíl na svatě asi 6,4% o jednotkovém výkonu 77800 MW. V roce 1985 ее zvýSil jednotkový výkon provozovaných jaderných elektráren (dále JE) na 243800 MW [2] t . j . více než 3 násobně. Rorněž Y CSSR po roce 1978, kdy byl ured»n do provozu l.blok JS typu W E R 440 MW, došlo к rychlé stavbě dalších JE. Jejich instalovaný výkon činil Y roce 1937 již 3200 Mtf [1] . U jaderných elektráren na evěti je dáYána přednost blokům a tlakovodními reaktory a cirkulačními chladícími smyčkami opatřenými výměníky tepla - parogsnerátory z dŮYodu Yyšší bezpečnosti zařízení. S růatea Yýroby elektrické energie rostou i jednotkoYé yýkony jaderných zařízení. Je rovněž snaha o snižování počtu cirkulačních smyček primárního chladíoího okruhu. Toto krone zvýšení tepelných a ekonomických ukazatelů jako je zvýšení účinnoBti systému, snížení vlastních nákladu na vyrobenou elektrickou energii * příznivých poměrných ukazatelů váhy zařízení přináší další výhody egojená я« zjednodušenia schématu hlavních potrubí a zmenšení poctu armatur.
| f { \ !
I ! I j
Popie používaných typu parogenerátorů. V západních ze.-aích byly JS a lehkovodníai reaktory rybařeny dříve Y převážní aíře vertikálními parogenerátory (PG) firmy Coabustior. Engineering a řirmy »Yest.ínghouse. Na obr.l je řez avielýa PG typu. "Westinghouee" . Základem eysteau je svaieic trub*!í teploeaěnné plochy ve tvaru obráceného písmene U, icterý je up«rněn do vodorovnó tluetoatěnná trubkoYnic*. Trubkami proudí prirtární mediua, kterým je ohřátá tlaková voda přiváděná z re aktcru. V rteiitrubkovém prostoru ее ohřívá sekundárni aediaa - veda. z níž se vytváří parovodní směs a po odloučení vody a vlhkosti v eyetéau hrubých a. jeanyca separator! se jako sytá pára "rede do turbin jaderné elektrárny, lie výhodou tohoto typu PG byla ne zcela spolehlivá těsnost primárních částí ГС, to: bylo dokumentováno cmožatvía ooruch za provoEU. Jak bylo zjištěno, poruchy nastaly převážné vlivem koroz-i pří nevhodném chemičkám režimu sekundární vody a aístníai korozemi т raíatě spojení trubek s vodcrovnou trubkovnicí, kd« docházelo k tvorbe nánosů. Ця základe rozboru příSin poruoh byly provedeny úpravy chemického režiau Bekundární vody i úpravy konstrukčního rázu, zaručující zrovr;0něrníní proudění vody nad vodorovnou trubkovnicí. Presto düälo к předčasným výměnám PG [3,4,5 J před předpokládanou životností zařízení. V zahranieí jsou rovněž používány prútlačne IG s mírnýa přehřátím odváděné páry převážně firmy ВАБСОСХ (obr.2). SyatéaPG je tvořen dvěmi vodorovnými trubkovnicemi spojenými teploaminnýai trubkami. Primární medium je přiváděno shora do půlkulove rosdělovaoí komory. Odtud proudí trubkami do spodní půlkulove •běrací komory ae dvěma nátrubky a odtud do potrubí k# dvěma oběhovým čerpadlům primárního okruhu. Napájecí voda proudí vstupním nátrubkem do spodního vnitřního předehřivacího prostoru, kde «e ohřeje na teplotu eytoatl, vzhůru do výparníku, kde se postupne mění až na sytou páru a do přehřívacího proatoru в výstupní teplotou páry asi o 3O e C vyŽší než je teplota aytosti т závislosti na výkonu PG. Tato рал?а рак proudí vnějším mezikruhovým prostorem
- 19 -
saSrem dolů a ^e odváděna výstupními par-iísi nátrubky a dala ;,ct rubím do p«rm turbiny. Výhodou tohoto typu PG j e , ~* ?'•' je^u výrazně ménš poruchové než tomu bylo u předchozího typu *'Vr-»t i JI — g/:house". V průběhu 30. l e t provožcvár.í'došlo po:.!ze k řádově d»~ sítkáa netěsnjatem [SJ . Příznivé" v l a s t n o s t i PG jsou důsledkem rovnoměrného proudění sekundárního media zabraňujícího tvcrbě ninoaů na. spodní trubkovnici * vhodného chemického rožlasu sekundární vody. STOU r o l i hraje í použití trubkového materiálu UÍCOJYSL odolného vůči k o r o z i . Vlivem mírného p ř e h ř á t í páry jsou příznivé i tepelné « váhové měrné ukazatele PG oprctí. ostatním typům PG na sytou oáru. líafýhody popisOTaného syatéa.a bviy «hlediny a? při h a r a r i i T J3 Thr««-Mile-Isilar.d I I (TMI-2) r"roo« 1979. Vshledea ic *si 4x nižšímu obaahu vod? r PG oproti předchozímu typu došlo při haYarii při porušit napájení k rychlenu "Tyauaaní" ?G, který talc z t r a t i l fur.kci odradSče tepla z primárního c h l a d i r a . Tím došlo ( p ř i «polupůscbení dalších g ř í č i n ) 1c míatní trorbS páry T primární.^ okruhu, oaezení proudění chlaáiTe Y aktivní zóně reaktoru «. J«jí«u náílednéau natarfiií • k a t a « t r o fálnínd. .následkY pro z a ř í z e n í [ 7 3 . ? ř i pozdě^šía přivedení chladné Yody do YViušeného" FJ doálo !c J«ho poškození. Rotnt-ž t a provozu je PG YÍee oitliYý na činnott regulačního ayttéau, ^ehož bezchybná funkce je předpokládána. Na iccr.oi Yyparníku a T p r í b ř í YáicoYé č á i t í dochází k tep«Lns únaYě a a t e r i á l u trubek. ?o haYarii na TMI-2 došlo ice konstrukčním a d a l s í a úpraTáa podobných JS, sabraňulíoía opakorání UYedená haYarie C3 3 . V CSSH a zemíoh R'/H? jsou používaná vodorovné situované parogenerátory typu 7V2R 440 a VVŽR 1C00 provenience SSSH. V náaledujícím je ureden oopi s PG YTZR 1000, -Jehož prvr.í kua byl vyroben koncem roku 1988"T k.p.VŽSKG pro nova budovanou JS Teaelín 4xlOCC mi (obr.3 * 4 ) . Těleso PG je tvořeno h o r i z o n t á l n í válcovou nádobou 1 z lagoran.6 konstrukční ooeli 1O3N2MFA o vnitřním pnlaěru 4000 aa uzavřenou z obou stran e l i p t i c k y a i djiy 2. Do těl««a p l á š t ě jeou pcmccí nátrubků vevařeny dva primární kolektory (vstupní £ a výstupní O zt atejného at. s r i á l u jako je p l á i t PG ale s a u s t e n i t i c k y a návarem re v n i t ř n í Dríaární čáaci kolektoru. Pod vodní hladinou je umístěn teplosnenny trubkový systém ^_ z nerezové oceli oaCKlG.VÍCT v opěrným a distančním syatéaea _6- V» vodním prostoru nad t r u b i a aJL je umístěn děrovaný ploch 7 pro vyrovnání parního zatí?.*n£ hladiny. Primární vcd* je zav~dena zdola z potrubí od rtakt>?oru do vstupního kolektoru ^ , odkud je rozdělena do 11000 trubek výhřevné ploohy £ o průměru trubky 16 TUL S« s í l o u stěny 1,5 nu*. 2de předává primární voda ave teplo do vodního objemu PG, kde ae vyt v á ř í oarovcdní směs, Napájecí voda a« přivádí nátrubkem 8 do rozvádl«íao kolektoru £ umístěným pod ponořeným děrovaným plechem 7, Havarijní napájecí voda je přivedena do kolektoru K) v p r o s Toru nad hladinou PG. ?írm vytvářená v mezitrubkovém prostoru vy~ atupuje z hladiny a proudí do systému jemná separace páry LI na konci rovněž opatřená děrovaným pleohen pro zrovnoaěrnění průtoku odváděné páry. Z t ě l e s a PG se pára odvádí pomocí dvanácti spojovacích trubek 12 do sbarnsho parního kolektoru 1^ a odtud do parního potrubí k T u r b i n ě . Vodní režim v PG j t upi'avovar. pomocí nepřetržitého odluhování a periodického odkalovíLní rodní náplně PG, Bélka PG č i n í 14,5 m a jeho hmotnost všetně vodní náplně 450 t u n . Tepelný výkon PG je 750 CTt.^Výhodou PG je jeho velký vodní obsah, který se příznivě projeví v havarijních s i t u a c í c h , omezená tvorba nánosů, způsobujíoíoh korozní Jevy, Jak tomu bylo u vodorovné trubkovnice PG typu 'Yestingjhouss . Rovněž m a t e r i á l trubek dle referencí [ 9 ] je srovnatelný s typem INCOJTEL. Nevýhodou PG jsou n i ž š í tepelné a váhová měrná ukazat«l», jak bylo j i ž zmíněno u ?G typu 3A3C0CX.
- 20 Na předchozím vyráběném typu PG YVER 440 bylo navrženo několik zlepáení konstrukce PG, které byly realizovány u parogenerátorů pro JE lioehovca T CSSR a pro země RVHP. V následujícím Je uTeden jejich stručný výčet. Jednalo se o nahrazení "ochranní košilky" pro ochranu spojovacího svaru primárních kolektorů T míate vodní kladiny ochranným navaremj zabudování oplachovacího systínu pro odstranění tuhýeh nánosů z* dna PG při odstávce; upravená konstrukce víka primárních kolektorů pro snížení namáhání šroubů víka a aplikace rovnoměrného utahování těchto šroubů hydraulický* mechanizmem; snížení tuhosti spoje pláště PG st sběrným parnía kole ictorea pro snížení namáhání; centrické provedení nátrubku napájecí vody do PG; úpravy zavěšení PG a podepření trubkového výhřevního svazku pro zvýšení odolnosti vůči seismickým účinkům; úpravy odluhu a pod. Rovněž bvla vylepšována a racionalizována technologie výroby PG dl« náaetů vývojového oddělení konatrukee a dalších útvarů. S ohledem na projektovanou životnost PG 30 let a zaručení bezpečnosti zařízení je zapotřebí věnovat maximální pozornost na dodržení technologických předpisů při výrobě včetně minimalizace možných materiálových vad, provádět podrobné pevnostní analýzy nejvíce namáhaných uzlů PG s analýzou netypických a havarijních stavů zařízení, sledování korozní problematiky a vhodného vodního režimu v sekundární části PG. Následně jsou stručně popsány některé práce provedené v« VŽSKG pro zajištění tichto požadavků.
j | | | i ! j j ! J I
Pevnostní a životnostní analýza vybraných uzlů PG. Dimenzování PG jako tlakové nádoby je provedeno na základ* projektového stanovení provozních situací (na př.tlaková zkouška, najíždění a odstavování zařízení,odstavení částí JE) a jejich maximální četnosti. Pro posuzování jsou aituace rozděleny na normáln í s narušením normálníoh provozních podmínek a na havarijní.Vypočtená napětí jřou posuzována dle normy jjro pevnostní výpočty JS tl2j . Dále se provádí kontrola na čsrpání životnosti. V případě, že zařízení absolvuje všechny tyto stavy, dochází k vyčerpání životnosti materiálu v některéa z nejvíce namáhaných uzlů, která odpovídá celkové životnosti JE, pokud at jedná o nevyměnitelné části. V provozu JE od prvního spuštění dochází však k odlišnému způsobu zatěžování oproti projektovým předpokladům. Jeví se tedy důležitá analýza a uvážením těchto skutečností. V rámci státních výzkumných úkolů gro sledování spolehlivosti a životnosti jaderně energetických zařízení (JEZ) bjly VÍ VŽSKG prováděny analýzy zatěžovacích stavů a pevnostní a životnostní výpočty důležitých uzlů PS £13 až 17] pri provozování JEZ. Pfi těchto analýzách bylo spolupracováno s výzkumnými úatavy a organizacemi, zabývajícími se uvedenou problematikou:EGU Praha, EGU Bratisláva,UJV Rež.EGP Praha,ŠKODA-ZES W Z Plzeň,VtfjE Trnava,ČVUT Praha,TOT Brno.UAM VŽSKG Brno, VIÍSM VŽSKG Ostrava. Pro zadávání vstupních hodnot pevnostních výpočtů charakterizující přechodové změny JEZ bylo využito jak změřených hodnot na JE EBO, tak 1 získaných z výpočtů za použití matematických dynamických modelu bloku JE některých z výěe uvedanýeh organizací. Byly vytvořeny pomocné programy automatizující přípravu vstupních dat. Vlastní pevnostní výpočet se provádí pomocí programů TElfA, ATESTA a KOROTE vyvinutých ve VŽSKG C18.19J . Jedná se o výpočty metodou konečných prvků (MKP) rotačně symetrických řáatí. Pro výpočty je k dispozici počítač ICL-2960 ve výpočetním středisku VZSKG, dálkově ovládaný přes modem a telefonní linku z osobního počitače PC-39-ICL výpočtového oddělení konstrukce zařízení JS. Přípravné, kontrolní a vyhodnocovací výpočty s vlastními vyvinutými programy se provádějí rovněž v místním režimu PC. Zadávání geometrie konečných prvků se provádí pomocí makroprvků a automatickou generací jednotlivých prvků pomocí počitače. Teplofyzikál-
-
21 -
n í okrajoví podmínky jsou zadírány caaorýsd. záTl«lo«tai t l a k ů , t « plot,součinitelů přeatupu. tepla a tepelných toJců. Rovněž ae zadají ailové a »oaentove' z a t í ž e n í . Výiledkea výpočtu j*ou •počtené" teploty a napětí T c«lém vyšetřovaném průrazu. Výaledky výpočtu mohou být tištěny v tabulkové formě, n«bo Je aošne T níatiiía režimu PC vykreslení «ítě isotherm nebo i«o»tre,« poaoaí souřadnicového zapisovače. Na obr.5 .je vykreslena nit kon*čnýoh prvků pro »poje,ní priaárního kolektoru a"pláštěa PG VYBR IOCO a na obr.6 s í t l s o s t r e s redukovaného napětí T průrazu tohoto uzlu od zatížení výpoětovýa přetlakera. Sítě i s o s t r e e se rovněž využije při stanovení řezů, kde jsou nejvyšší n a p ě t í . V nich at pak nt«- .
Provozní diagnostika parogenerátorů a j « j í využití pro zbytkové ž i v o t n o s t i . V soucaané době ae ayatémy provozní diagrjoatiky zkouší nsbo byly j i ž instalovány na tlakovýoli nádobách pri/aárních kcoponent L23j24,25J . Podstatou je stanovaní funkčních závialoatí maži nai^eřanýai teplotani a tlaky v měřených isíateoh a t e p l o t n í a i * ailovyai napětími ve atsuiovených aaxiaáLnš catížených a í e t e c h . Z průběhu napětí ae následně etanoví i součinitelé čerpání ž i r c t n o « t i . Tohoto způsobu lze použít i v případe, že při revizích y.ařízení je detekována naodatranitelná t r h l i n a r materiálu a výpočtové lze pak, odhadnout i j e j í další aíi-cní. Diagnostický aystéa rovněž umožňuje 2áznaa (histogram) skutečnc-ho zatěžování do vlastního paletového ayatéau pro pozdější vyhodnoaQvání nebe rozhodování o daiaía grovezování J S . V této oblastí VZSKG spolupracuje 3 organizaoeai VT.'3Z Brno [25 J a EGU Bratislava. Zkoumání korozních jevů r parogenerátorach. Jak j í ž bylo zaínšno ř může a í t na životnost výrazný vliv také nevhodný chemický režim vody zejmsna v sekundární části PG. Dochází ke korozi a a t e r i á l u obacne tak i k t . z v . korozi pod jsapS••;ía vyvolané me chanickýa naiiáhánía a deformací č á s t í !'.'<. ?ro aiaulaoi skutečnech dějů r PG bylo ve VŽSKG vyprojektováno a vyrobeno zkušební zařízení^ instalováno ve V1ÍHŽ Dobrá & -"-r-«^ provozováno od roku 1986, Zarízenía lze napodobit trend skutečných tlaků a teplot teraofyzikáluích d&jú na primární a s«ku_r.dární čáBti 3Xi a r o l i t chemický režim sekundární vody. Zařízení je řičeno automaticky počítačem a je osazeno v potřebné míře aéřeniji. Bl«dovanych hodnot a jejich r e g i a t r a e í C26 3 , Laboratorním vyhodnocován i ; exponovaných vzorků čáatí PG jaou získávány průběžné -.kašenost í o korozní odolnotti uzlů PG^ Obdobnýa zařísenía by byli. .nožné paralelně vyšetřovat korozní děje probíhající na Jil, kdo v důsledku kcntaainao* ;satcriálů je jejich sledování obtížné. Toto ;je ná~ aětea pro další ryzlcua koroze eo aoučaanýa eledovánía radiačního poěkození použitých materiálů v Jl!»
a t í PG se zřetelea na jeho životnoot pro.projektové a provozní etavy JS. Stručně Jsou uvedeny gráce v oblasti provozní diagnostiky FG a sledování korozních dejú v parogenerátorů.
- 22 - .. Odkazy. [ 1 | tfolnár L. ;3účaeriý stav s výhíad jadrovel energetiky.Jaderná e n e r g i í 1325/č.ll «,402/405. ('"uole&r stíam g e n e r a t o r s . Pow»r 1979/June e . 6 / 1 1 . [7.1 Heřir.ar.aky i . a k o l . íi^akt* o Three Uile I s l a n d - ; : . Jader:.;' ».ierř;i« 2 9-"O/č,9 s.323/328. ífii i>sr ótOrfai.) i a Kerr.kraftwerk Tlu-ee Kile lalar.d ,S1OCK 2 (Harrisbu^g.'JIJA). VGE Kraf twerVate chr.ik 13 7 ?/S.4 a .353/3f-V . ÍSi Ví l í n J . :;.ipr«T£ povrchů z a ř í z o n í aei.undáxníno okruhu a vliv p r o s t ř a d í na korosní poškozorár.í zs převozu .iiborriilc přednúesV: ZÍ se»).nář« ČCVTS .•"ZrysoTiini upclebli v e s t i FG a KO T\"£?." c.rt : S . l i . 2 9 t s ? ve V2SKG O « t r a / a . [10] Ve j vod a S . .Macicerle Z.,í»íoulis '.i., Pavlíková J . , K c t a r b a v*., Piazíciowitz S. jKůntrolaí vypočet ptvnofitl PC V7UR 440.Čás". I , 1 1 . ( UAI.: VŽSKG Brno 19(9 ) . [11: Kotaroa J.,CiJcryt F. t SraeJc V.,VajYoda S . , Vy k u t i l J . , Neči»,.c-r :J E.jVvDočet pevnosti paroge/jcrátoru VVER 440 Jí\V pro JE ^JCÍ-.^Toe rJui VÍSbX Srno,Ostrava 1986). 112] Norny psvnoatních výpočtů Částí r e a k t o r ů , parogenerát o r i tr::ído>. a potrubí atot&ovych ^lelctráj-ec,zkušebních a vyskurmych jacer-nyoh r t a k t o r ů a z a ř í z e n í , [131 Cladya P.,Hanák D.:Vliv prooanlivébo zatěžování blcku JE na spolchlÍYostní ukasetele parogenerátcru a kompenzátora o'c'eiu VV2R 44C a YV>;Í? 1000 (VŽSKG Ostrava 1902), Í14] Kanák D.,Gladvs P . , P i a l a J . .'hodnocení s p o l e h l i v o s t i a íivo*.n o s t i PG a KO typu VVEH 440 & 1000(V2SKG Ostrava 1-33). [15', Hanák: D., F i a l a J . : V 1 Í T přechodovvch stavů zařízen-' Ji: E VTf.Y'. na černání ž i v o t n o s t i K- « KO JE* (VfíJKG Ontrava 1SS5). f 16i Kf-náJc Ď . , P i a l * J . : Č e r p á n í ž i v o t n o s t i JEZ I.okruhu JE • 7V:-..?. v z á v i s l o s t i na provozních aiavecn JE 1/2. (Vk-SKG Oatravt 1526] C17 J Kar.álc D..Gladys p ' . , F i a l a J.:Vvpočty oevr.oati ^ ž i v o t n o s t i a. t e p l o t n í c h p o l í uzlů PG WER 440 L/2.část (V2SKG Ostrava 1980). [18] Kotarba J . , S t e i n e r A.íUárod Je aoubera p r o g r a m ATEST/, r.a ICL Í7G0 a ?C ICL (VŽSKG Oatruva Y^l). [19] Kotarba J . , C i k r y t ?.lílévoáj k programúa na ICL 29C0 Jadernéac programu (VŽSKG Oatrava 1984.). "20] ?uicala L. sParogtnerátox* PGV-1000.Kontrolní pevno«tní vypoč«t opojení p l á š t ě « Jcolcktorea (Y2SKG Ostrava 1980). 121] Baálorský 2 ..Hudcovalcý S. :Prí«peyok k prevádzkovya n o r a n i a i a výpočtu a ú c i n i t e l a poškodonia pr* tlaková koaponenty p r í aúrného olerahu Jádrová j e l e k t r á r n a ,Jad«r.energiel984/c . 5« . " 66 . [22] Hanák 3 . , F i a l a J . :Posouzení v l i v u provozních stavů JEZ na í a r pání i i v e t n o a t i tlakové nádoby KO JE typu VVER 44O.Strcjire.i•tví 1906/5.12 8.675/680. [23] Mlk*ch lí. :3
- 23 -
Obr.l
Pnrogenerátor typu "V.'csti
1-trubkovíiice,
2-oporny kruh, 3-tri:b;:ov;.'
nvazek, 4-pláiít
trubkovúho civaaku,
;
chodov^ kuTicl, 6-hrubý a <•!.'•:
5-pi-o-
ucparátor, 7-;'.••::.";.'
acpnrátor, 8-pi*ůIe3, 5-liorní c.-.ínt pl'T;t.í;, IC-distanční mríií, 11-npodní č;íct v>\-'-(:%('., 12-ne?ii3tčna, 1(11 )-vrtup(výntup) prir.-,árn í vody, I I I - p ř í v o d napájecí voáy, IV-odvod
páry.
riitit\'>t
()l,r.2
P.inií ijcnrr.iliir j m l i T m ' r|i'l,ti/irny T ' i i
/ • vMtiiji ]'rifn.'irní
vmly, 2 • vatuji
]iriui:Vrni \
•7 - ] i ř i v t t d n i i p . i j r c i v i n í š ' , / - ]»'UM<>riiv j»fi%-»»• 1 n IJI. V I M I V . •', . U . I V M . I |i.vry. li . l i o r n i l n i l i k m - i i i . ' ) - , 7 . j.ri S •
y
- Z\ -
12
Obr. >j Příčný řez parogerierátorea
m?~ iL**-?. -ví.J 5i>-Obr. 4 •. Podílný řez parogonerátorem
""''И''Hli. í
ОЪг.5
Detail sito konečných prvku-в vyznačenými řezy,
Obr. 6 ľrúbi-h redukovaného napětí v p"r.";ře:'n pří zntiř.ení výpočtovým pře tinker1..
- 27 -
к.т.н.Бурков В.К., к.т.н.Л4алкис В.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕШ0ЩЦРАВЛИЧЕС1Щ ПРОЦЕССОВ В ВЕРТИКАЛЬНОМ ПАРОГЕНЕРАТОРЕ ПГВ-25О ДЛЯ ЭНЕРГОБЛОКОВ С РЕАКТОРАМИ ВВЭР-1ООО особенности конструкции вертикально" •; парогенератора (естественная циркуляция теплоносителя во второй контуре, наличие выделенного экономайзеркого участка) потребовали исследования распределения паросодержания в объеме парогенератора, теплообмена и гидродинамики на эконоыайзерном участке. Исследование качественной картины распределения пара по сечению парогенератора проводилось на модели из ширм натурных размеров. Пароводяной поток имитировался воздухе водяной смесью. Экспериментальная установка
представляет собой
контур естественной циркуляции, в котором рабочий участок состоит из трех натурных ширм, помещенных в плоский кожух. Над ширмами установлен двухступенчатый сепарационный блок из двух циклонов и жалязийного сепаратора. Отсепарированная вода направляется по опускной трубе в нижнюю часть рабочего участка. На опускной трубе установлены расходомерная шайба и регулирующий вентиль. По высоте модели имеются пять смотровых окон. Циркуляция в контуре обеспечивалась подачей сжатого воздуха в 27 раздающих коллекторов, рассредоточенных по высоте, I" . •""'•"
ширине и глубине модели. В схеме измерений предусмотрены следующие замеры: газосодержания tyy потока в четырех сечениях датчиками кондуктометрическсго типа и
/^просвечиванием, расхода воды в опуск-
ном участке, расходов и давления воздуха в подводах, давления в нижней части модели.
-
23 -
Моделирование паросодержания по объему модели выполнялось пропорционально расчетным величинам весового и объемного napoвыделения. Характерные результаты по газораспределению
в верхних сечениях модели показаны на ряс Л . Существенное
влияние на распределение газосодержания в двухфазном по гике оказывают дистанционируадцие элементы, сужение проходног-j сечения в местах перегиба ширм и свободные объемы. Наблюдается дрейф легкой фазы па загроможденной части сеченкя, что хорошо согласуется с данными других работ по исследования перемеливания двухфазного потока в пучках стержней [1
у.
Следует отметить, что испытания НШ ЦКТИ, выполненные на модели с .уменьшенной радиальной неравномерностью г.реходного сечения, модерчизированными дистанционируа-цими элементами _ показали незначительную неравномерность пароесдеру.-гния. Введение в конструкцию парогенератора выделенного -лкономайзера вызвало необходимость исследования протекающих в ней теплэгвдравлических процессов^ К особенностям экономайзррнтге участка относятся: наличие поверхностей с поперечным и продольным обтекамисм, с шахматным v. коридорным типом пучка: сильное ВЛИЯНИЙ естественной конвекции на вынужденное течение в связи с малыми средними скоростями теплоносит^;:ч s межтрубнем пространстве и значительными температурим**.1. \:±-
наличие участке» кипения недогретой до температуры :•'•'.:•:;щения »оды. Было поставлено специальное экспериментальное иссл-.';••ванне, цельо которого былэ изучение теплогидфагли^еских ':;•-•-цессоз iipv. поперечном и коссм обтекании недогретой YC:\Ü:\
- 29 лучков труб в однофазной и двухфазной области и разработка на базе полученных экспериментальных данных зависимостей для определения интенсивности теплоотдачи /~/. Экспериментальная установка представляла однорядный вертикальный электрообогреваемый пучок горизонтальных либо наклонных 'груб, помещенный в прочный корпус. Исследование было проведено в широком диапазоне параметров, включая и натурные значения. В результате испытаний было установлено, что в исследованном диапазоне режимных и геометрических параметров на экономайзерном участке парогенератора существуют три зоны с разным характером тешюобменных процессов: конвективного теплообмена, неразвитого и развитого кипения недогретой воды. Результаты исследований позволили установить расчетные зависимости для интенсивности теплоотдачи в каждой зоне и положения границ между зонами. В зоне конвективного теплообмена была получена зависимость коэффициента теплоотдачи от режимных и геометрических параметров
/&$&'
ji;'
) <: é
%
/YWW
(i)
Отмечено снижение интенсивности теплоотдачи* при уменьшении '6, jel ниже 1,3. Аналогичное явление отмечалось в экспериментах Wozc/ / 5 / . Зону конвективного теплообмена отделяет от зоны неразвитого кипения граница ПК. Экспериментальные данные по положению этой границы были обработаны в безразмерном виде как отношение недогрева на границе Ж - &tHe. /< • яедогреву воды в сечении, где температура воды равна температуре насьщенияЛ Lllt. » Экспериментальные данные для всех моделей хорошо описываются зависимостью
- 30 Hr.
(2) где
С
= /.OS
A^
Re > ""„ej Максимальная амплитуда пульсаций температуры стенки на границе Ж не превышала 2 К. Зону неразвитого кипения отдаляет от следующей за ней зоной развитого кипения недогретой воды граница HPK. Результаты исследования положения границы HPK также были обработаны в безразмерном виде в фор)«з зависимости относительного недогрева ALЛ ./atf/,. от режимных параметров. Полученные данные 3 i аппроксимируются единой зависимостью
-Ж-^-г \Р./£
\
Величина коэффициента
^
для всех моделей с попереч-
Ä
ным смыванием оказалась равной 0,36, а с поперечным 0,42. Результаты исследования интенсивности теплоотдачи и зоне неразвитого кипения, рассчитываемого как отношение плотности теплового потока к полному перепаду температуры стенка-жидчость линейно зависит от недегрева потока, т.е. (4! не i
1
/
где ztKChlí ~ fy/(£с»,~'£»с) циент теплоотдачи на границе HPK.
/r ťý
~ конвективный коэффи-
В зоне |)азвитого кипения была установлено, что
- 31 ент теплоотдачи cíp* , определяемый как отношение
ПЛОТНОСТИ
теплового потока к перепаду температур ~Ĺr,„- ís
не зависит
от геометрических характеристик трубных пучков и недогрева, а определяется только плотностью теплового потока и давлением.
Помимо данных по теплообмену на этом же рабочем участке была проведена киносъемка, которая позволила получить попке данные по размеряй отрывных диаметре в, форме, скоростям и предельным высотам всплытия паровых Lymopoii в потоке недогретой жидкости при ее кипении ил горизонталь! л ;х лучках труб. Было установлено, что максимальная шеота г-сплггт.я паропкх пузырей, п оскогном. не прегадавст 1-2 мм, после чегп пузырек полностью схлопыпалея. Лишь при Л ^ г . é y / /
максимальная высота всплытия
возрастала до U мм. Для комплексной экспериментальной проверки работоспособности к эффективности зкономайзера Бертккяльмого аи^^.ит.'.т.) парогенератора бкли проьедены испытания i-ifiTyj.noro секторного участка птоГ.'-)
iл".
Модель, на которой проводилось исследование, состояла из 2-х ширм натурной геометрии, помещенных в прочны!'; цилиндрический корпус. Кйадая ширма набрана из '32.-х тру С одинаковой длины (3,8 м), объединенных подводящим к СТБОДЯ^М коллектором греющей среды. Трубный пучок ограничен плоским Í;окуxом так, что геометрия межтрубного пространства для прохода питательной воды соответствует натурной. Между ширмами установлен съемный клиновой
вытеснитель высотой 1,7 м и шириной 0,76 м. Общая высота шкрм
2 ,Ь .v;, из которые расчетный участок экономайзера без поверхностнсг; кипени:! составляет 1,3 и. На испарительном участке (как и в парогенераторе) организована многократная циркуляция води с тем-
- 32 пературой насыщения. ВБОД циркуляционной воды с трубный пу^ок осуществлен через патрубок на шесте ширмы 1,9 м« испытания были проведены для двух вариантов теплопсредающей поверхности: с вытеснителем на эконсмайэерном участке я без вытеснителя, диапазон режимных параметров был следующим: давление нагреваемой среды
G,Iŕ'/,I í.lila
Скорость ьа;; оваемой среды в межт'о\гбмсм пространстве in узком '.'.) "
0,06+0,12 и/с
Температура питательной коды на входи
I7b+22ü°C
лароесдерканно потека на выходе
Cf-33 %
давлен/.e грс:о;:;ей ерзды ( п а р а )
V / J Ť ' J . I .Vuia
ТснлогАл мощность модели
u,b-f2,I МВт
J i;: ..:г; ал!,му исследований входили определение следу-юи;.1./ характеристик: ~..;;;:ODGÍ: мо-;;ч.;сти модели; •:c'Mi:t-; атурнкх г.г, лей кик ;;>:• п:со г ;е мл r,c.".;í, так ,: по ^ир/.не т; у ."-и о г1.- ;:у чка; ':оы::с^атурно1\) режима '"е.:л..,;(".;.сда-г.:;еГ1 поверхности', ;.;.;:TÍÍOCTI! теплоĽ-'JI'G истока ;'.;: K\.HL-O:ÍT/!;ÍÍ и и нсг.а, ;;':;:::: — ;;_м у^аегк^х: i; зарпсямос. 1 ;: ит темы .j •:;";. •рнзго ;;а::сра, ,,,.'.;•: .'ji основания принятой при ::тч актировании вертнкальг.. :"•. :;;:;;jr'-í:ep:iT^pa iú'B-Álb-J метод;::-:;: теплового расчета ьпытные •• .:••• V.-VKO характеристики модели ера та: вались с ; KCVÜTHNMH . iia j.по . í представлено сравнение ^акти'-:оск::х и расчотккх тгмг;е;:ат^;-. питательней r-o;iy, :;o rceií высоте пко1::.ма;:зе;.Н01\: у ч а с т к а , Кривая I i-:-i рис.'- ;;..'стр.;еиа на сенс г;.н;-:п р а с ч е т е : . • коте-ркк коз ^;:,;ц! !е ,:т теплоотдачи п.; питательной r-еди ej:pe;;t,;::.;:^. без учета свободной. коние);ции. Расмотнал кривая 2 итранает ľu:,:r,i.;e свободной KOÍI2CÍ;U:Í:I. Увеличение пнтенсикности т е п л о -
- 33 отдачи определялось в соответствии с рекомендацияыи нормативных материалов для течения воды в трубе. Кривая 3 построена с учетом совместного воздействия конвекции и кипения на теплоотдачу. Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что значения температуры питательной воды, определенные с учетом действия всех трех факторов: вынужденной конвекции, свободной конвекции и кипения, хорошо совпадают с экспериментальными данными. Полученные экспериментальные данные по теплогидравлическим характеристикам потоков недогретой и насыщенной воды на экономайзерном и испарительном участке парогенератора вошли в состав экспериментального обоснования работоспособности вертикального парогенератора для блоков ВЗЭР-ЮОО. I . Лахи М.Л., Ширалкар, Радклиф. Распределение массовой скорости и энтальпии в пучке фазного
стержней для однофазного и двух-
потоков. "Труды Америк; некого общества инженероя-
механиков". С е р . "Теплопередача". I 9 7 I , T . 9 3 . J P Z с.64-78. 3. Wo-и"/ j 'j<
l'J /ос л č
a/.r/ t?c/i"ivy.,.- //tYf/- twnfčť,
iď ссадит/ in <í ''/.y.^- -;v".v" c/ o cŕ-fíi-Sy- s/cľd-ťr/
2 . В.А.Локшин, В.А.Малкис. Теплоотдача при кипении недогретой воды на поперечно-обтекаемых лучках труб. Теплоэнергетика, 1984, » I I , с.30-33.
- 34 -
Я. .::-
.-v- :•••/' :-,C
^
J
• i
j i i
^^
^
- 35 DER EINFiÁTSS DER WASSERNIVEAUSCHWÄNKUNGEN DES SEKUNDÄREN M2DIUMS AUF DIE ANSTRENGUNG DES HEISSEN KOLEKTORS DES DAMPFERZEUGERS W E R 440.
Ing. Ernest Hanulák, CSc. Ing. Jozef Krajoovič Forachungsinntitut für Energiewesen, Bratislava, Bajkalská 27, ČSSfí. Der heiße Kolektor des Dampferzeugers /DE/ eines Kernkraftwerkes mit W E R 440 ist außer Überdruck auch infolge unstazionärm Temperaturfeldern beim gleichzeitigen Aufstieg und Senken des Wasserniveau
des sekundären /II./ Mediums in
dem DE angestrengt. Die Folgen von Aufsteigen und Senken des Wasserniveau von II. Mediums in der Nähe des Heipen Kolektore sind wesentliche Änderungen des Wärmeübergangbeiwertes, was sich in die Anstrengung von heißen Kolektore
verursacht.
Wir haben uns darum mit dem Einfluß von Wasserniveauschwänkungen des II. Medium auf die Deformationen und Spannungen des hei/3en Kolektor des DE mit W E R 440 beschäftigt. In [l]
ist gezeigt, dap das Wasserniveau des II. Mediums in
dem DE ändert sich beim heißen Kolektor
kontinuell
un
a erreicht sein Maximum
/Abb. 1/. Die Ausrechnung der Tempera-
turfeldern, Deformationen und Spannungen haben v/ir mit der Methode
- o r Finiten Eü-jraants- /FEM/ als Rotation-ey.Tietrinche
Aufgabe für folgende Randbedinung niodelirt [ l ] , [2] - Temperatur des primären Mediums
300
°C
- Temoeratur des sekundären Mediums
260
°C
- Durchfluß des primären Mediums
1 4CO kg/s
- VVSrjDeubergongbeiwert auf der primären S e i t e
12 OOC W/m 2 . К
- Wärmeübergsngbeiwert auf der sekundären Seite /Dampfwassergemisch/
2 20 000 W/m . К
~ Wärmeubergangbeiwert auf der sekundären 500 W/a'' . К
Seite /Dampf auf den Rande der Sötigung/ - Geschwindigkeit von Aufstieg und Senken des A'asserniveau des II. Mediums
20 nun/a.
Lie Diskretisation dea Gebietea heben wir mit 231 aciitknotigen isoparemetrischen Elemente mit 854 Knotenpunkte gemacht /Abb. 2/. Der Aufstieg und Senken des Wnsserniveau des II. Medium von nominalen Niveau bis in die flöhe 600 пи über den nominalen Dampfwaasergemischniveau haben wir nur durch die Änderung dea V/firmeubergangbeiwertes
modeliert.
/II. Medium ist am Rande des Sätigkeit./ Die Grenzen des Wärmeüberganges durch Oberflächen einzelne Elementen und ihre Änderungen in einzelne
zeitlichen Augenblicken sind in
Abb. 3 und in der Tab. 1 gezeigt. Mittels dea Programs
ROSYNA haben wir unBtazionäre
Teraperoturfelder als Folgerung von Änderung des WSrmeübergnngbeiwertes ausgerechnet /Tab. 1/. Entsprechende Änderungen von Deformationen und Spannungen in 9 Zeitaugenblicken sind auch in der Tab. 1 bezeichnet. Die Ergebnisse haben wir in den Durchschnitten des Kolektors durch Knotenpunkten 309 - 315, 397 - 403, 430 - 436, 452 - 458, 453 - 469, 485 - 491, 529 - 535, 573 - 579, 606 - 612, 628 - 634, 672 - 678 geführt und analysiert. Die Temperatur-fr oasa Jer Knotenpunkten auf der přiměřen Oberfläche des heißen Kolektors und ihr Verlauf sind in der Abb. 4 gezeigt»
- 37 -
.Maximale Temperaturunterschiede bei nominnlen und moximalen Wasserniveau auf der Inneren- und Außehoberflache analysierten Durchschnitten des heißen Kolektore find in der Tab. 3 angeführt. Maximale Temperaturunterschiede hiben wir im Knotenpunkt Nuamer'529, Д T - 22,37 K ouf der
Innennber-
flache und ia Knotenpunkt Nummer 458, Л T - 24,03 К auf den Äußehoberfloche des heißen Kolektora festgestellt. Temperaturverlauf an Innen- und Augenpunkten der Cberfliichen des heißen Kolektoro in den Durchsniiten 397 - 40 3 und 573 - i/79 in Zunanunenhang mit den Schwankungen des ttaseersniveaus des IIo Mediura sind in Abb. 5 und Abb. 6 engefGnrt. Die Funktion der Teaiperaturverlaufes hat einen wesentlichen Gradient beim Waßerniveauanstieg /Abkühlung des Ourchoshnittes/ und beia Wassernivesuabstieg /Aufwrjrmunc des Durchschnittes/, und ouch dem entsprechenden Temperaturdeformntienen und Temperatur Spannungen. Maxiffiole Tergleichapannugswerte haben wir in Durchsnitt 3C9 - 315 is 2eitpunkt 13ü s in den Knotenpunkt Nunuaer 315 C"n = 26,6 M?a; in Durchschnitt 672 - 678 ia Zeitpunkt 103 s is Knotenpunkt Nummer 678 ?
CC
=
25,8 5íFa beim vVasserriiveou-
gnstieg des Dampfwassergemisches und im Zeitpunkt 246,5 s i.-fl Knotenpunkt Numaier 678, ^
= 30,8 MPa beim Niveauabstieg
dos Dompfwaasergemi3che3 festgestellt. Die gröpte £p&nnungaar.derung
t\ (Гэ ~ 18,4 MPa i Л Vergleich mit dera nominalen Stand
haben wir im Knotenpunkt Kummer 315 festgestellt. Ina Knotenpunkt Nummer 678 war die Vergleichsponnungeänderung im Zeitpunkt 103 a ív(T = 8,94 MPa und im Zeitpunkt 246.5 s д(Г = ?.4 MPa festgestellt.
- 38 -
Wie wir schon vorgebracht heben, Schwanken des Dampfwassergemisch Niveau, haben wir nur durch den Änderung von Wärmeübergangbeiwert in den verschiedenen Zeitaugenblicken modeliert. Es ist darum notwendig beim Begutachten von Temperaturonatrengung der Knoten dee heißen Kolektors die Wärmeübergangbeiwerte in gegebenen Ort und Temperaturintervall mit genügender Genauigkeit kennelernen. In unserem Forschungsinstitut fur Energiewesen haben wir uns mit dem Einfluß der Grosse der Werten des Wärmeubergangbeiwertes auf die TempereturumfanKsnnnnung
beschäf-
tigt. Aus unseren Berechnungen is ез möglich folgende Schlußfolgerungen feststellen; - die Werte der Wärraeübergangbeiwerte im Intervall von 30 W/m2. К bis 500 W/m 2 . К üben den Einfluß auf die Temnomturumfangnnannung auf der Oberfläche moximql 9,5 % *'n. -• die Werte der Wörmeubergangbeiwerte im Intervall von 500 W/m2. К bis 1 000 W/m 2 . К üben den Einfluß auf die TemparnturumfangsDnnnung auf der Oberfläche maximal 14 % ein, - die Werte von Wärmeübergangbeiwerte im Intervall von 1 000 W/m2. К bis 10 000 Ж/ťrn2. К
üben den Einfluß auf
die Temparaturumfangspannung auf der Oberfläche msx. 23,5i ein, - die Werte von Wärmeübergangbeiwerte im Intervall von 10 000 W/m2. К bis 30 000 W/m 2 . К üben den Einfluß auf die Temparaturunvf angspannung auf der Oberfläche гшх. 24,4 % eři. Aus obenerwähnten Schlußfolgerungen geht ез hervor, daß es nötig ist die iVärmeübergangbeiwerte bis 10 OüO W/m2. К mit größten Genauigkeit zu bestimmen. Höhere V.'erte von ".'trmeübergnngbeiwcrto, obzwar auch mit niedrigeren Genauigkeit bestimmt, verursachen an den Umfangspannungen eine Unge-
- 39 -
nauigkeit bis 1 %, was in annehmbaren Grenzen ist.
Literatur: [1]
HLINKA, N.; KUČAK, L.г Model tepelného výpočtu parogenerátora W E R . Správa SVŠT, Bratislava, HZ č. 19/87 30/66. Bratislava, december 1987.
[2]
VEJVODA, S.: Overení pevnosti a životnosti parcgeneratorú a daláích komponent jaderných elektráren. Výskumná správe IJAJÍ - Brno, č. 752/75, Brno, leden 1979.
[3]
HANULAK, E.; KRAJČOVIČ, J.: Interný materiál Výskumného ústavu energetického, Bratislava.
- 40 -
/1/
/2/
Knotenpunkt li ummer:
L°c]
309
315
430
436
14, 7
18,17
1 8 , 37
22,34
/1/
452
453
463
469
485
491
/2/
19,99
24,03
19, 96
23,97
1 4 , 49
18,6
/1/
529
535
573
579
бсб
612
'2/
22,37
17,?8|20,9
15,27)15,27 ,
1
' /1/ i 628 /г/ 13,63
!
j
18,69 j
i
1 634 672 678 15,99 j 8,39 9,78
Tabelle .'.'urr..-ner 2, Maximale Tempersturunt.eríichie i>? im Knotenpunkten des hei3fti Kolek1сгя.
О
О с"» О О
О
О
О ( " >
о о о о о
O O O O O O O O O O Г\, Tj
ÍM
;>
ĽI
ÍT
O
O
r> 'D
O
о о о о о о •"> O
O
o
r;
:j i . i
o
.1
О
."3
о о о ^» о о о CM
OJ
I'M
Psi «V
OJ
(V
о 'Л Г',! > Í'
í
ACHSE
DER HEISSE KOLEKTOR
ABB. 1
- 43 -
NUM. 1
ELEMENT \ i 8
2 3 — 9
,
12 13 14.
ABB. 2
- 44 -
1 i
CN
•
309
315
33 - V " 430V
\<.36
vA B\6 V? 529Vv ví
Ю
з
57 3\ RHfi 628|
672 /
V7MAX.
1
o
CD
535 5 79 _,_
^ СП O
[ 678
P*
612 634
^ ?=
b N0M.
\
P
ľг
AB8. 3
T
['с]
-
45 -
290
280 -
4 270L 672
628 606 573 529 485 463 452 KNOTENPUNKEN NUMMERN:
430 АЗЗ. 4
357
353
KNOTENPUNKT NUMMER: 39 7
KNOTENPUNKT
ДОЗ
NUMMER
T
ABB. 6
[S]
- 47 -
•4
O
O
O
C
J
Q
O
O
O
O
О O
О O
О O
О О О О О (-> Г* O O O Q O O О
f\J
O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O
O Q O O O O O O O
o o o o o o o o o
O
O
O
C
l
O
O
о» t . ) о>
а ;;
I\J t\J 4M <M O O O o r i O O O O O O O O O O O CJ О
U а*
o
O O O O O O O O O »Л Ü O O O O O O O O O
»I
o o o o o o o o o o
o o o o o o o o o O O O O O O O O O
O
o o o o o o o o o o o o O
O
O
O
Ô
< L »
С
Э O i
A
O u
O
:J I.
О о га о о о
O O O O O O O O O
О
О
О
О
:•*
о
•ti
О
ii
o o o o o o o o f\j O
Oj
OJ
OJ
OJ
CM Cg
<\Í
O
O
O
O
O
O
O
О
О
О
О
С»
O
O
C/
O
O
r> o o o r» o
O
O
O
O
O
O
O
O
o
o o n o o o o o o o r» .-J o o «*> o o c.' o U"4
S€
O
O O O O O O O O O O O O O «~> O O C"J O iT» u \ O O O O O O O
li"4 1ГЧ 1ГЧ t >
Ct
O
O
O
o o o o o Oj
ry
ry
IM
O
O
O
O
O
o o o o o o o o
o
O O
O
W~k I A
o o c~-
O O
O w
O O
o o o o
OJ
o o o o o o o o о о о о
< ~ > O t ~ > C > O O O O 0
О И
OJ
04 ry
О
О
О
О
О f
t
1)
TJ
1. ('
1Л 1Л (Л
'-'
O
O
O
O
O
O
O
O
O
H
1Л 1П
j *:: *плз
rj
f\j
oj
fj
f>j
í ''
-i '
„
t.
i:
•; •Vi
1Л
(.1 [.•
i.
/i
nr. n
O
*t J 1
1
*-
<-,
t
;
1 ľt
vr
,."N
' . 1
- 48 VÝPOČTOVÉ ANALVZY NESTACIONÁKNlCIÍ TERMODYNAMICKÝCH ľKOCĽSll NA SEKUNDÁRNI STRANĚ HORIZONTÁLNÍCH PAKOGENEíMTORO jr: W E R Uernard Lidický, Olga Ubrá ČVUT - rakultn strojní Praha Jedním ze zdrojů podkladů pro řešení problematiky spolehlivosti a životnosti parních generátoru jsou modelovú? analýzy nestacionárních tepelných a hydrodynamických procesů' na primární a především na sekundární straně paro;cneratoru, 1'omocí vhodně navržených matematických modelu lze simulovat široké spektrum provozních a poruchových režimu n tak získat. informace o místním a časovém rozložení termo a hydrodynamických parametrů pracovních látek a tedy .podklady pro řešení teplotních polí v konstrukčních prvcích. Na základě modelových analýz může odborník —pevnostní výpočtář, konstruktér- posoudit vliv jednotlivých režimů na životnost parogenerátoru, vymoz.it kritická místa z hlediska teplotních namáhání, formulovat pro parogenerátor nežádoucí provozní režimy a případně vyvodit určitá doporučeni pro provoz. Stupeň využitelnosti modelových analýz závisí na kvalitě modelu a mimoto i na dostatečně kvalifikovaném zadání problému. S postupným vývojem poznáni fyzikálních procesu v parogcnerátorech se stupňuji požadavky no kvalitu modeln, .jeho věrohodnost, hloubku a rozsah poskytovaných informaci. Modely, poskytující informace: globálního charakteru, samy o sobě již nepostačují. Musí být. doplňovány účelovými moduly, které detailně analyzují úžeji vymezené fyzikální jevy a napomáhají tak řešení některých závazných specifickýcli problémů jako je napr. vliv děrovaného plechu pod hladinou IKI dynamické procesy, v parogenerátoru a to zejména п.л dynamiku .1 regulaci hladiny při normálních i abnormálních provozních režimech, nebo vliv používané metody snímání výšky hladiny na r-egulnci napájeni a na seřízení ochran a tedy i 11,1 spolehlivý .1 z hlediska čerpání životnosti příznivý provoz parogenerátoru apod. Oba přístupy I: modelovým .ínnlýzám !>y měly být synteticky propojeny. Pro zajištěni vstupů i!o detailních modulů lze použít výpočtových modelů celého .-.ystému , t. j parogenerátoru a zpětně výsledky a závěry dílčích detailních analýz by měly vést к zpřesňování modelu systému - к ověření platnosti zjednodušujících předpokladu, případně к doplnění náhradních aproximací a pod. Na ČVUT - FSI se problematikou matematického modelováni liarofcnerátoru a to zejména z hlediska analýz přechodových a havarijních procesů zabýváme již více než 10 let. Byl vyvinut dynamický model parogenerátoru v několika modi ľ i k.icicli podlo účelu použiti а к němu byla navržena řada doplňujících výpočtových modi!lů. Na základě- dosavadních zkušeností se .«.lomní várno, že matematický model primárního okruhu parogenerátoru je popsán na úrovni, která je v současné době postačujíc.!. Je schopen •.'.vládnout uživateli žádané spektrum přechodových procesů i vyšetřovaných parametrů. Xcela rozdílná situace je u modelu sekundárního okruhu; joz.sah a úroveň poskytovaných informací neodpovídá potřebám dalšího vývoje poznáni fyzikálních jevů v parogenerátoru.
- 49 Většina modelů sekundárního okruhu byla dosud řešena se soustředěnými parametry. Základní výstupy těchto modelů jsou (.lak v parogenerátoru, objem vodní složky pod hladinou ;i objem parní složky pod hladinou. Tlok а objem vodní složky pod hladinou jsou stanoveny ze základních zákonů zachováni hmotnosti a energie. Pro určení objemu parní složky pod hladinou a s tím související geometrické výšky hladiny byly postupně použity tři různé metody: první l;yla založena na přibližném výpočtu cirkulace parovodní směsi v mezitrubkovém prostoru, - druhá vycházela z předpokladu rovnoměrného vývinu páry v celém objemu parogenerátoru a to při současném respektováni rychlosti stoupání parní složky v. místa vzniku k hladině, - třetí využívá experimentálně zjištěných závislosti pro spontánní var kapaliny v nádobě při poklesu tl.iku. Obvykle byla používána první metodo, pomocí které byly přibližné stanoveny statické charakteristiky parojjenerátoru vyjadřující objem parní složky pod hladinou v závislosti na tlaku a výkonu parogcnerát.aru. Pomoci těchto charakteristik л '.'..ikona zachováni hmotností parní složky v prostoru nod hladinou byla stanovena skutečná výška parovodní .•.•niěsi, t.'.tv. i'.v. geometrická hladina. Výsledky výpočtu výšky hladiny tímto modelem kvalitativně odpovídaly sledovaným jevům, alt1 kvantitativní porovnání s měřením na reáJném zařízeni bylo ]iři používané měřicí metodě obtížné. Při indik.ici hladiny jHjiiiocí diferenčních manometrů orientovaných na t. zv. střední hladinu С využiti к regulaci 5, nebylo porovnáni vůbec možní';. Proto a ještě v. dalších důvodů souvi.se jí cích s regulaci průtoku napájecí vody byla za účelem vhodnějšího stanoveni výšky hladiny podrobněji rozpracována třetí uvedou.! metoda, která umožňuje určení průběhu f-< po výšce par od O ve «spodní části pnrojjcnerátoru až do p na výstupu ze svazku trubek. max - •/•• v prostoru mezi horní řadou trubek a hladinou jo uvažováno konstantní a rovné л max - Rychlost, parní složky se předpokládá pro pohyb samostatných bublinek s korekci na prodloužení jejich dráhy při průchodu svazkem trubek. - -Nn vstupu do svazku se předpokládá -p = O. - Vývin páry jo dán přívodem tepla x primárního okruhu parogoneráLoru a změnou tlaku pro 1 Kg vodní složky: 0 V
_ JÍÍL . J í i l * dr
üp
°c c T y
V
С т ). p'
ci >
- 50 ľroliléiii p o p i s u j e s o u s t a v a iivou d i f e r e n c i á l n í c h úp
1 —p
tilt
^
de
-
1
1 - ц>
_
dll
+ с
rovnic
p" C J - —— Г" > - 1 ) ' » • • - > p
ip + c
-
1
-
C c
:
<
p
;
-
1
>
P
3
—
<• '•> 5
které vyjadřují změnu y> po výíice n "imľ-nu poměru rychlosti vodní a parní složky c. Úpravami a daluím zjednodušením soustavy dle 12 1 so obdrží interpolační vztah pro určení p, ktorý je základom pro stanovení geometrické, celkové i střední hladiny; = t '''o
+
p
Potřebné vstupní i! = h . p'/p"
и
= k k . <
• —
;
1
h o d n o t y II а к
• Q C w^ .
r
" * *' o sc
C 43
stanovi
ill u v z t a h ů
J
}~
<'ji,C6) C 3 )
C <
,
! f
o p l;de koeficient k '/.ahrnu.jo vliv viskozity tekutiny. i . r . i J e k t n r i e h u M i n k y a s tím s o u v i s e j í c í v l i v cirl:uKicu ľľi ftopočetu gcomrt.r i r:kťvý.síky liiad.iny so vyolwizí "•'"" ;:n.)lOKl.i objemu akuiiiu 1 ovnné vodní к I пику p> vý.šco e l e m e n t u s c u r č í f•r a f/ . Olijem jiarní sloviky v il.nn''
I
vrstvi" 1
j
Л líjor i l.niiis kroku.jo po vysco p.'iro^oiK'i'.itriiMi . pi'ikud tint i í vyčerpán."« nkiimu 1 ov.in.í limotnost voilní K 1 пику. Dnpri.'ot. |>п<Л ódu í v r s t v y j e i U j r a í n í . ľ ľ o luno trittst vruln i «rložlcy v prri'.t.orn d-uľ' \Tst.vy p l a t í : пГ = V'v . p ; kile p = p ' C 1 - 7> > ľľi z n a l o s t i rozloženi -f> po v ý š c e p a r o j - o n o r á t o r u .1 y.f кгошГi;f?oin«.'l.ľickí' h l a d i n y urí: i (• i h l a d i n u <:«» I kovou C livdrivít.-» I. i i:l: v t l a k na dno PG p ŕ e p o č i t a n ý na s l o u p c e k a p a l i n y ) a s-l.ŕoilni ( p r e p o č e t h y d r o s t a t i c k é h o t l a k u na ú r o v n i s p o d n í h o odl.iéľu do v y r o v n á v a c í nádobky >. X výpočtu provedených matoinati <:l:ým inndeli-in VGV 2i:i, jeliož r t o u č á s t í j e z d e uvedená metoda s t a n o v e n í výšky h l a d i n y , vyplýva:
J
j ) I i
ol'.'iuentn .-те .'ít.nunvi
vy. t a h nm
V"
v
— f 7
.
v
У
v
- Se r.mönou korekce wo dochází ke Kiiiúně poměrů pnrní л vodní složky pod hladinou parogenorátoru. Mění se |ii"edoví.ím objem parní složky, objem vodní složky jen málo. Změna korekce v.:, t;c projeví výrazně na celkovém objemu parovodní směsi pod hladinou С při konstantní střední hladině J. - S rostoucím celkovým objemem parovodní směsi pod hladinou parogt;ner;itoru klesá údaj celkové výšky hladiny С při
v. .u.: h o v á n í l:fHis't.in!.!][ u t ř c d n í h l a d i n y J . *]'•... znari.cii.i . *'•• rr1*/:'" ;;a.*;ta í. přip.wl, k d y co.l k o v á i střední hladina uk v.'.njí n a o b n a ž e n i h o r n í c h ř a d teplo.vrniěnnýeh trub 1 1 !:, .ile i ;, i.u rv.i.-'.ť1 j s o u s t á l e j e š t ě p o n o ř e n y v p a r o v o d n í .-•«•.ě:-i. .'třodni v ý š k a h l a d i n y v PCi w-tupti j- • d e .••"у-.Л.ег ni г n •'•:} . ,r.-.• pfi v.-t.íei.lu icl.ví m ú d a j e d i Í V r e n č n ího m a n o m e t r u . k ovi iv:n''iii této hodnot,у dojde zřojině i ve vl ..i:.;:.n i •'vuüknr:,:n :\'•'• vyrovnávac í nádobce C DV'iV }. Jelikož re:T'i ! лс. 1 prut. •;.!; 1
г
n a p á j e c í vody dc^ i'>a Г о^'ОШ r á tor u j<% ;vt./ilí~ :>',г>.':!'':1 •...ij.r.u .1 p Г < •.: rnačm'' I'I.TÍ I í ..e j i y.a'.jm n e p o d a ř í ! o OJí • :n. i I m"- vyľí'šii., p o k l á d á n o za ú č e l n é pomocí míti :4.1t ickc'ho niv.!ľlu odh.idnvm'. vlivy díl ё ich celků t.rakt.u napáji-oí '.''."!y а рппнк nýrh kon.'';t,riikč:i í cli e 1 •..-men t Л na k v a l i t u ::.i ;-;ná i ú v-, l.npu , í c í i:!i d o sy.'"ti!'mu rcjTulace. ľ'ľoto byla včiiov.ino po/nniow;. i v y r o v n á v a c í nádolicc. Myl vyju\-icován její /natrma t j cký ш о ! " 1 a s j^li" pomocí s l e d o v á n vliv n á d o b k y na pi"-e:io:s sip;náln od hlai.liny v paro;;enerátoru k d i f e r e n č n í m u mnnomot.rii. P o p i s m o d e l u n á d o b k y i v ý p o č t y v y b r a n ý c h p r e c h o d o v ý c h p r o c e s u v paropenr-rát.ori: l".;v y.i'J včet.ně jejich o d e z v y v n á d o b c e j soví v [ 1 1. P r o v e d e n é analýzy vedly k z á v ě r u , . ž e n e j v ě t š í z k r e s l e n i činnosti IUTJ muže být, z p ů s o b e n o podchladením obsahu ľ)\':< v z h l e ď - m i: 1 p a r a m e t r ů m v b u b n u paro^o.norátor .!. A n a l o g i c k y j a k o u T G V PA'i jsn:r> s e z a b ý v a l y :-(|о'-;м,ч.') 1 en í 14 p o p i s u d y n a m i k y h l a d i n y i u VC,V 1 0 00M. 7. h l e d i s k a dvmmit.v hladiny podstatným konštrukcii im roy.d í J 0111 i:iev. i <.ib'"'ma tvpy p.irojcncráUJľu j e d o p l n e n í d ě r o v a n é h o p l e c h u pnd ii lad inou PCV lOOtlM. V z h l e d e m k t.ouni, ž e j d e o nový jirveV: a z hlediska u s p o ř á d á n í ve v z t a h u I: r o z v o d u n a p á j e c í vody j " p<>už i • •> řešeni neobvykli' 1 , t>yl u p r a c o v á n m a t e m a t i c k ý model, i.t.erý siniulnj' 1 jioměry v okolí děrovaného plechu. Sekundární strana paro;;enerátoru je r o z d ě l e n a n a v h o d n ě z v o l e n ý poči-t oi rrciontů. V.o. z n á m ý c h hodnot tepelných výkonů .••vvnzkú tep ] o::niěnn ých t.ľubol; d o j e d n o t l i v ý c h e l e m e n t ů a z e z n á m é h o r o z v o d u napájecí vody je ilopočítán čistý tepelný výkon využity v každém eleMientu na v ý v i n páry. J o ř e š e n průtok mezi jednotí ivýnu e l e m e n t y p a r n í h o p o l š t á ř e pod d ě r o v a n ý m p l o c h o m , d á l e je p r o každý e l e m e n t d o p o č í t á v á n p r ů t o k páry děrovaným plechem a juiměry naci sit.cin. Z á k l a d n í výpočtové vztahy j i m :;tanoveni h l a v n í c h p a r a m e t r ů jsou d á l e y h n u i L y . if v barbot.ážní vrstvu 1 : I) I e ( 4 3
o,r.-
O- -p"
= 0.0-1
_ Г
\ýška liladiny ;ce s t a n o v í
dle
P'
"IG, 1П _ c
w
„ ^О.Л«
о
vztahu:
V
i
vp kde
V
je objem parovodn i ho j.rtiKt.oru nad jeho určení je popsáno v [ 3 3 TioušT.ka parního polštáře dle [ •! j'.
'"•= "Т^Тт^'ГТкТ
+
'otv -'TTT^-
-/-.•••>
daným
i'. •)
o I erneutem,
c
'; '
Kychlost v děrovaném plechu: c
ó
-Z
2 .<.,.-.- -„-Л
w
U1V
Г"
> -2 .s
C P'
-P")
J
С 10 Э
('yclilo.st jiroiidění páry mezi elementy pod děrovaným pJechem: Vychází se •/. HernouUiho rovnice psarné pro sousední elementy С 11 J МиоЛь-tví vyvinuto páry
M t/p = í Q C T ) - Qp
- Q w >/ г
С 12 >
ř:-Jo 0w
°V =
[ |
» Ci' - i w
5 .nwel
С
13
5
m
~Ö7~ ' Лр~~ ' ol
Dynamickým výpočtevým motlolcm parogonerát«u-u PtíV IDOU" vmetni; důravanóho plechu bylo provoclono něK-olik výpočtů. Výsledky výpočtu sekuiicláľního okruhu a dynamiky hladiny pro jmenovitý stav byly porovnány s publikovanými výslodky niöfcni ni i-oiítnóm pai-ojenerátoru PGV 1000M v SSSK Colir. 1 ) . Shoiíá výslodkrt jo pomiíi-ně dobrá. Další výpočty tímto modelťin uk.-iza.ly na velký vliv rov.vodu napájecí vody nci poměry v obl.-ii.-ti parního palírtilro С obr. 2 i л d.iLo n.i vyi-.v.'.hi4 ro;-djílný parní výkon vnitř;iícli a vnějších л\а::1-:0 trubek. To io pro zrovnomOrnOni parního výkonu v. hladiny jo optima] ixciCĽ konstrukce díirovanuho pJrchu t.iké nie;:i svay.ky trubek. Případná optimalizacu děrovaniMui plechu vlivem •/.měny odporu plechu po délce teplosměnného sva::ku trubek má výv.ncun v okolí horkého kolektoru, kde jo senerován voJký hniotnostní průtok páry a část jí odtéká do okolních elementů. V oblasti ivt iidoného kolektoru, kde jo generován malý binotnostní průtok pái^y a ilu jednotlivých elementů této oblasti pára přitek.i, 1-го poměry zlepšit nepřímo, především vhodnějším rozvodom napájecí vody С ziiienňení nerovnoměrnosti p.-irnilio výkonu jednotlivých svazků trúbok po jľjic.h délco ). SF.7.H.\tt OZHACEl-it С гоятёгу v SI soustavě > с poměr rychlosti parní a vodní složky D parní výkon Í7 Gravitační Krychlení ^ VKílálenost. vrstvy od spodní řady trubek H výška parovodní směsi nad děrovaným plechem; výška hladiny i cnt.nl pie m akumulovaná hmotnost páry nw průtok napájecí vody P tlak v parogenorátoru Q-: celkový t.cpelný výkon Q tepelný tok vztažený na 1 kg hmotnosti vmly poci hladinou parogenerátoru na scktindární straně Oi' teplo uvolněné vlivem změny tlaku r výparné toplo
- 53 Kl V w
v., ó fuiv p •v ••>
poloměr otvoru v děrovaném plechu objem vodní složky v pnrogenerát.oru rychlost.
rychlost parní složky pod hladinou tloušCka parního polštáře pod děrovaným plochom součinitel odporu děrovaného plechu měrná hmotnost povrchové nnpětí čas вшпСт prňtočné plochy páry к celkové priH-učné ploše
' ndexy сl
Li i lč í elemet horní mezní křivka 1. 2 číslo elementů
' w
dolní mezní křjvk.» nopájocí voda
1 Lidický li. : P G V 2 1 3 - výpočtový jn-oi.-ji.un . i JII.IIV'.M v\b[4iri>4:li p ř e c h o d o v ý c h p r a c e s ů У. З'^ЗУЧП ČVUT ľ i ' I , Гг.di.i 1 '?цн ý'. Avdf'cv, Л. ,Л. , Avilc'ovo Л. ,Л. , : K i p o n i e ž i d k i ^ l . i ргл SIJTOSO d.ivliMii j . i T e p l a e n e r s e t i k n 8/1 980 'J. S v i s t i i i i o v , lí. ! ' . : I s s i c d o v a n i o i - o i l n o v o : .n-or.isjireilol e n ij.i v iinrojenoratori1 ro;il;t.anio j ust.inovk' WKK í 000. Гног^отл;. Lnnstro.jonie 3/19110, к. ;Ч2 - 35. •I. F'.vlorov, I.. Г. , Eassochin, N.G.: Procesy í c n r r j c o páry n;-. Jaderných e l e k t r á r n á c h . Ľ l e k t r o a t o m i z d a t , 190'j, 203 s .
V1 .i'
1
1
1
eiemenfy
|
I
í
Obr.
3
M1
11- 2 0
|
;y
29- 35 28-
21
i
19
I
I 12
III
li
13 - 1
i 16 i 17 _ [ 18
13
- 54 -
f—
svazek trubek
35
io i 9
8
i
22
•í-22-
7
; б
;
Eozdílenl parogenerátoru na elementy
rc:!jKO'.'.;.ria hlc.dinc 0.2;ti
Obr.
2
b
Vvíka bcrbotážní vrstvy r:ad diírovanýsi plcchetr. vVSka parr.ího polí tóře ( jaen . pnrnm'Gtry , nulový průtok napájecí vody)
•L O R
hladina
v
kj
> ' - íx:г[;-oíair,Г vrnlvj/ body 1,2.3./.") r r.'ŕenl di'.-! ; ]
-0.2
lü
1С
С 2
Cbr.
partii poistar
'i Výška tarbotá?.ní vrstvy nad darovaným plochen; я výíkQ parního polštáře (Jmenovité parametry, Jmenovitý průtok napájecí vody)
- 55 -
PROBLEMATIKA MÍŘENÍ A REGULACE VÍŠKY HLADINY V FG JE Wolfgang Melecty VŽSXG k.p., VlJsM Ostrava V současných horizontálních parních generátorech se hladina parovodní směsi uvnitř bubnu m ě M a reguluje pomocí jednokomorových Q dvoukomorových vyrovnávacích nádob, které pracují. na hydrostatickém principu. Přidruženými diferenciálními manometry se porovnává tlak sloupce tekutiny mezi zaústěními vyrovnávací nádoby a tlak v sloupci mžřicí nádoby vně parního generátoru. Principiální schéma měření výšky hladiny je znázorněno na obr. 1. Za předpokladu, že v měřicím sloupci je stejný tlak jako ve sledované tlakové nádobě a že je v пел voda o hustoto p' a pára o hustotě pl, platí následující rovnice rovnováhy h S f (z) dz ч- f h " = ^'hj + f Ш 2 - h,) (1) ^1 l3 pravou zÍ3káma vztah h h = huu + h ^ + J y (z) dz (2) Předpokládáme-li průběh pomerného parního prAtočného průřezu t£> naá trubkovým svazkem podle obr. 2 a použijeme-li označení ' dle obr. 1, zÍ3ká,i:e po jednoduchých aiateaatických úpravách vztah pro přepočet údajů hladinoašrů na skutečné výäky0 d, ó h
kde
2 + = Г" . °.5 VVěěcchh 1 ""?? stab
:
• :• ••' cí
"
i
~
L
~ f stab
h = h - d3 ho =
' •.
+
h
i
+
»bi - d 3
( 4 )
Výoky h, hQ se o d e č í t a j í od vrchní řady trubkového ovfjsku. Teor e t i c k y je tedy stanovení sk\itečné výšky hladiny u v n i t ř bubnu vyřešeno. Fri praktických výpočtech však o i t u a c i komplikuje i n t e g r á l na pravé s t r a n ě rovnice ( 3 ) , protože dosud n e e x i s t u j e s p o l e h l i v ý , experimentálně prověřený vztah pro výpočet p v mezitrubkovém prostoru. • ' Při používání vztnhu (3) j e s i třeba dále uvědomit, jaký skutečný význam mají dosazované hodnoty ( . ' s t a . , ^přech a 4 ^z^' Sdn se jedná o hodnoty středované přes celý parogenerátor, nebo poiJZG ргез u r č i t o u oblast párogenerátoru. Obdobuý význam pak má i vypočtená skutečná výäka. Na tomto míotS jo nezbytno poznamenat, že hmotnostní výška v ustáleném otav.: je konstantní pro celý parní generátor, třebaže skutečný tvar hladiny dvoufázové
- 56 -
směsi se cení v podélném i příčném směru. Známe-li tedy pouze střední hodnotu (f přes cely parní generátor, můžeme vypočítat pouze střední hodnotu skutečné výšky přes celý parní generátor, které nevypovídá nic o rozdílech místních skutečných vyäek. Plyne tudíž, že je nutné znát rozložení nejen po výšce, ale také v horizontální rovinu neboli hodnoty funkce if (x,y,z), kde x,y,z jsou prostorové souřadnice. tfdaje hladinoměrů závisí také na výäce £ j i c h zaústění. ČÍ£ nižší zaústěni dolního odběru, tím včtší vliv bude mít člen 0
*
J3
íf
(z) dz
(7)
na přepočet hmotnostní výškjr, na skutečnou. Hmotnostní výšky (přepočteno na stejnou vztažnou rovnici) získané z hladinomŠru o různé měřicí základně budou různé. Tento zdánlivě překvapivý fakt plyne z toho, že sloupec dvoufázové smísi různých výšek má různé průměrné hustoty. Hustota dvoufázové směsi klesá s rostoucí vzdálenosti ode dna parního generátoru. Hladinomčr s větší základnou bude proto dávat vyää,! hodnotu hmotnostní výšky než hladinomSr s menší měřici základnou. Tento zře jiný závěr je potvrzen také číselným výpočtem (2). V článku / 3 / je poukázáno na další problém při používání údiijů stávajících hladinoměrů pro regulaci. Přípustnému kolísání hmotnostní výšky Äh-»+= - 50 mm odpovídá kolísání střední hodnoty skutečné výšky - 100 mm. U horkého kolektoru pak toto kolísání obnáší téměř - 400 mm. Пупе tedy, že vázat regulaci hladiny na údaj hydrostatického hladinomuru může vést к nepřípustným procesům uvnitř parogenerátoru. f
Z hlediska přepočtu údajů hladinomčrů na skutečné výšky je zaÚ3tíní t?;v. středního hladinomčru (mořicí základna 630 mm) značno nevhodné. Ve vztahu (3) t o t i ž vystupuje
?3 ) (f (z) dz, je tedy nezbytná znalost it v této oblasti, popř. oi oi v aspoň jeho střední hodnota. Třebaže úsek (d, - ITQ, ) je dlouhý jen 52 mm, jeho případné zanedbání by vneslo do výpočtu nezanedbatelné chyby. Pro střední hodnotu
~
h«
h - — 1
? s tab
• 0,5 hř e c h
,
(8)
v němž všechny veličiny se dají vyjádřit ze známých parametru. Poněkud dokonalejší návrh řešení daného problému byl publikován v /4/« Zde uvedená metoda měřeni pomocí dvou hladlnomčrů předpokládala jejich umístění v jednom měřicím místS, což mimo jiné znamená podstatně změnit stávající uspořádání nátrubku
- 57 gro připojení měřicích nádob. To bylo pravděpodobně hlavní příčinou odmítnutí zavést tuto metodu na skutečných parogenerátorech. Výše naznačený postup byl později detailněji propracován e přizpůsoben praxi tak, aby pokud možno nevyvolával nutnost dodatečných konstrukčních úprav. V základních rovnicích
Vhord3H h - d, -
3
^
1
+
0,5
7 7 ^ /stab
je potoa třeba zohlednit v každém integrálu průběhy? po výšce, příslušný konkrétnímu umístění hladinomSru. Poté je třeba údaje a diferenčních manometru obou hladinomžrů převést na elektrické signály, sloužící jako vstupy vhodného mikropočítače. Po převedení tlakových diferencí na hmotnostní výšky lze vyřešit soustavu rovnic (9) a do regulačního obvodu přivést na vstup signál představující skutečnou výšku. Závěr Bylo shledáno, že stávající způsob měření výšky hladiny parovodní směai pomocí hydrostatických hladinoměru neposkytuje dostatečné údaje pro regulaci. Byly diskutovány tři návrhy jiných způaobů měření a naznačeny jejich výhody a nevýhody při praktickém použití. Jako nejvýhodnější se jeví způsob měření současně středním a celkovým hledinomšrem, umístěnými podle původního projektu, a navazujícím mikropočítačovým systémem, který v reálném сазе poskytuje údaj o skutečné výšce hladiny. Z hlediska praktické realizace je významné, že není třeba měnit konstrukční uspořádání parního generátoru, pouze doplnit sestavu měřicích a vyhodnocovacích přístrojů. Literatura /1/ Uelecký W.: Matematický model pro řešení tvaru hladiny v horizontálním PG. Záv. zpráva VDSM VZSKG, DZ 6/84, 1984 / 2 / Rasčetnaja ocenka raboty urovnomerov Pff pri različnom urovnšw&ščnosti reaktora. Zpráva sov. specialistů, JEBO J. Bohunice, 1984 Uelecký .V. ; Papp L«, : Výpočet skutečné výšky hladiny v parních generátorech JE typu VYSR. Jad. energie, roč. 34, 1988/7 /4/ Papp L. Melecký f.: Ifový způsob měření skut. výšky hladiny parovodní eměai. Výzk. zpráva VÚSM VŽSKG,1983
- 58 -
h
para
=
d
L
3 + hstGb * h pŕech
T
I • !
:_i
со
TU
0BR.1
'
PRINCIPALNI
SCHEMA MERENI VYSKY
DVOUFÁZOVÉ
SMĚS!
HLADINY
- 59 -
=0,98 UŽ 1 — •6*
.£? Л
Q.
i
U)
с
Ol
"Й!
r: i
О
OBR.2
horní' řada trubkového svazku
DYNAMICKÁ DVOUFÁZOVÁ VRSTVA SVAZKEM
NAD 1 RUBKOVYM
r
i
1 Q.1
zzzl
f/ /'/ // // /
см
J 0BR.3 SCHEMA MĚŘICÍM
ZAÚSTENÍ MÍSTĚ
HLADtNOMERU
..v
OJI O;
Y
V JEDNOM
-
.ŠI
-
PŘIBLIŽNÝ VÍICČiT ÜKüViiS VIBRACÍ TEPLßSMENIACH TRUBEK PG VV£3 Ľudovít Papp VŽSKG к . р . , VTJSM Ostrava Zákonitému vývoji konstrukce zamířeného na zvyšováni spol e h l i v o s t i a ž i v o t n o s t i a zvyšování měrného výkonu se j i e t ě nevyhnou ani parní generátory JE WER. Pří navrhování malých nebo velkých inovací je nutné posoudit rovněž v l a s t n o s t i systému trubkový svazek - podpěrný systém z hledioka vibrací teplosmSnných trubek vyvolaných i n t e r a k c í svazku s proudícím dvoufázovým médiem ze sekundární strany trubek. V / 1 / Je proveden podrobný rozbor charakteru t á t o interakce a pro dominantní typ buzení - fluktuace turbulentního charakteru je zde navržen výpočtový postup pro stanovení úrovnS v i b r a c í . V t é t o práci je ukázáno, že nejvhodnější vyjádření pro směrodatnou odchylku výchylky náhodného kmitaní je dáno vztahem vTy
=
k, . k, .
&p . d
(1)
kde Ар je tlaková z t r á t a na radš trubek svazku, s o u č i n i t e l k~ zahrnuje c h a r a k t e r i s t i k y kmitající trubky a kp míru interakce mezi proudícím mádiea a trubkovým svazkem, d je průměr kmitající trubky. Jelikož tlaková z t r á t a Дp je z á v i s l á Jak na geometr i i svazku, tak na c h a r a k t e r i s t i k á c h proudícího média (rychlost, suchost parovodní směsi a t d . ), vyjádření G~ podle J i ) bere v úvahu väechny d ů l e ž i t é parametry systému " a umožňuje proto, po experimentálním u r č e n í s o u č i n i t e l e i n t e r a k c e , odhad úrovně v i b r a c í i v jiných než experimentálních podmínkách. Uvážujeme-li náhodné kmitání hmotného bodu (1 stupeň v o l n o s t i ) , pak pohybová rovnice má tvar У
•• 2 ^ - 0 ý
+
ш^у
= ? (t)
(2)
a pro směrodatnou odchylku výchylky náhodného kmitání p l a t í /2/ •x ,1/2 2 [/ H ( j t o ) / " . S (cj)d.ooj o * Kde H(jcc) je přenosová funkce daná vztahem H (jo o)
= —,
yí
(3)
(3 a)
čuj - t o " + 2 J^CÜCJQ
a S
(c*i) je spektrální výkonová huatota zatížení.
kb
Budeme-li předpokládat, že v okolí rezonančního kmitočii je S g (tj) konstantní, dostaneme v souladu s (1) 1/2 . «С, (со). Ap.d
(4)
-. - 62 -
Po vycieleni integrálu re vztahu (4) pak dostaneme KT
Др.d
(<JÚ).
(5)
Pro odvození obdobného vztahu pro kmitání kontinua (trubka s definovaným uchycením) budeme vycházet že zjednoduSené diferenciální rovnice ohybového kmitání 4
.2
EJ . -—2Ц- + с . Ä-í + m . -—*«• - F (x, t) ^
Л
^ +
v^
+
(6)
^~
kde jame zanedbali v l i v proudícího primárního modi's. Metoda ŕ e á e n í t é t o d i f e r e n c i á l n í r o v n i c e j e podrobně popsaná v / 1 / a zde uvedeme pou^e známý maticový zápÍ3 vý3lečné s o u o t a vy M.y kde
+
L . ý
+ K.y
=
F'
(7)
M j e matice hmotnosti L " tlumenj. K "' tuhosti Г* vektor zobecněných sil»
Abychoa obdrželi rovnici ekvivalentní (5) t použijeoe jako bázové funkce vlaetní tvary (metoda rozvoje do vlastních tvarů), t » j . pro kloubovtl uchyceni У
=
17a;
-Уп •
a pro v e t k n u t í ~
у
n >J С, (сов joe - cos hkx) + C„ ( s i n Juc - a l n á K=l L
hkx; '.2)
f
I' ostupem uvedeným v / 1 / pak obdržítae pro 1. u o i i n a n t n í ror.iice у
гезр.
+
у
2 i, LCX ý
+
2 í 6Л, ý '
+ a-2 у
+ Ľ? y
tvar
= iiZi
-
^-'—4,73.»
.Ma}
. F* :
(Ľb;
pro kmitáni trubky s kloubovým r e a p , vetknutýa uchycením. Kde .-, = ( - ) .
V^í
resp.
со, = ^ Л
. ;Ž^
(9fi,&b
- 63 -
Tyto rovnice mají j i ž formální ahodný tvar 8 (2), kde pro kloubové uchyceni tru b£y. je pravá strana rovnice násobená koeficient e 0 trtr a pro vetknuti koeficientu $>!'•?- . У.т * 4,73*ni Podle (5) tedy můžene p s á t
6
(10a)
L Др.d
(10b)
Součinitel interakce IC-(to ) byl experimentálna zjiSíován na modelu trubkového svazku VUEZ Brno a jak je uvedeno v / 1 / lze psát Kj(co)
= 1,7937 . ^ '
5 5
.
e
-°'OO546ľ'lO-5
/в1/2/
(11)
Po dosazení (11) do (10a) a (10b) doetanene pro G" jednoduché výpočtové vztahy pro odhad úrovně vibrací ve tvaru
/m/ resp. . 9,404
/ш/
(12b)
kde o,', je vypočteno z (9a) resp. (9b) v závislosti na uvažovaném typu uchyceni trubek v úpinkách. Vzhledem к tomu. že po výäce teplosmčnného svazku зе auchost parovodní směsi zvyeuje a tím také roste tlaková z t r á t a na radě trubek, lze největší hodnota GJ" očekávat ve vrchních řadách trubek. Podle' výpočtů / 3 / lze odhadnout tlakovou z t r á tu na vrchní řadč trubek hodnotou max. Ар = 100 Г-а. Pro konzervativní vypočet lze tuto hodnotu použít ve vztazích (12a, 12b) a v t á v i s l o o t i na typ uchyceni trubek v úpinkách v o l i t vzdálenost mezi úpinkami L tak, aby směrodatná odchylka ЕГ byla v požadovaných mezích. ^ Jako příklad výpočtu uvedeme odhad úrovuS vibrací teplosisěnných trubek v parních generátorech JE WEH 440 v závislosti na délce knutajícího úseku ( t . ^ . vzdálenosti mezi uchycením trubky v distančních podporách) a na typu uchycení trubky. Jako vatupní veličiny jsme použili hodnoty E.J * 355,7 к ^ . ш З . в " 1 ; d = 0,016 m; m = 0,5 kg.m."1 а С = 0,05. Tlaková z t r á t a na vrchní řadě trubek byla zvolena podľ / 3 / na Ар = 50 Pa.
L = 0,75 m kloub
vetknutí
kloub
1060,7
468
265,2
117
0,0027
0,019
0,024
0,015
0,2
3,8
14,8
24,3
vetlcnutí 1
<*ЭХ
L = 1,5 m
/в' /
G", / ш/
Z hodnot Сy Je vidět, že z hlediska mechanického namáháni je náhodné kmitání teploeměnných trubek zanedbatelné. Dominantním typem poškození vyvolaného kmitáním trubek je fretting, který podle /4/ Je příčinou poškození parních generátoru v 2,1 %. V reálných parních generátorech Je úloha stanovení vibračního namáhání složitějSÍ, jelikož podmínka doainantnosti Jednoho tvaru zde není splněna. Proto pro přesnější výpočet je nutné použít vypracovaných programu pro vypočet integrálu čtverce přenosové funkce obecného řešeni soustavy rovnic (6). Přes tuto skutečnost lze pro běžné konstrukční výpočty vycházet z metodiky uvedené v tomto příspěvku. V příspěvku Je odvozen Jednoduchý vztah pro přibližný výpočet úrovně vibraci teplosměnných trubek parních generátorů s příčným obtékáním sekundárního média. Na příkladě výpočtu je ukázáno, že náhodné kmitání trubek parních generátorů JE W E R je z hlediska mechanického namáhání zanedbatelné a pozornoot v U2lu trubkaupínka je nutno zaměřit na poSkození typu fretting. Použitá označení
/kg.m" 1 / /Pa/ /N2.a"2.s'1/
součinitel viekózního tlumení vnejäí prumžr trubky modul pružnosti v tahu budící s í l a délkové zatížení kmitočtová přenosová funkce imaginární jednotka moment setrvačnosti průřezu součinitel interakce délka trubky délková hmotnost tlaková ztráta spektrální výkonová huatota zatížení
/1/
pOflP^mý litlÚQl
с d E
/kg.m" 1 .e" 1 / /m/ /Pa/ /IV T1 /N.m" / /m 2 .N" 1 /
J
/a 4 /
L m Др
/m/
Fit) F(x,t) H(Jco) J
S
5
U)
(w)
1
/e" / /m/
úhlový kmitočet smorodatná odchylka výchylky
- 65 -
Literatura /1/ /2/ /3/ /A/
Papp, L.: "Kmitání tepiosmenných trubek parních generátoru JE WER", Kandiůáteká disertační práce, Červenec 1987. . . . ' Hurty, V/. С ; Rubinstein, M. F . : Dynamica of Structures, Prentice-Hall of Canada, 1964. líelecký, 41.i Matematický model pro řešeni tvaru hladiny v horizontálním PO. Výzkumná zpráva VUSM - YZSKG, červen 1984. Pathania, R. S»; Tatone, 0. S.: Steam Generator Tube Performance, 1977, ABCL - 6410, s t r . 23.
- 66 -
SYSTÉM HODNOTENIA PEVNOSTI Л ŽIVOTNOSTI JEZ E. Hanuldk, S. Hudcovský Komponenty jadrovo-energetických zariadení (JEZ) sú v prevádzke zaťažené: - vonkajáíini silovými účinkami, - stacionárnymi a nestacionárnymi teplotnými poliami, - dynamickými účinkami, ktoré interakciou spôsobujú v kritických miestach komponentov JEZ namáhanie nízkocyklovou únavou, prípadne vznik a Šírenie trhlín. Zo všeobecných údajov o pookodzovaní nosných čar;í;í jadrovo-energetiokých zariadení vyplýva, že asi 40 % zistených trhlín vznikťi únavovým poškodzovaním, asi 30 % korózne-mechanickým poškodzovaním .'i len asi 17 % je spojených s výrobou konštrukcie [l] . ľ, toho vyplýva, že kontrola únavového poškodenia a zamedzenie avýžrnóho čerpania technického 2ivota musí byť jednou z hlavných činností pracovníkov vo výskume a prevádzkovateľa JEZ. Pre určenie nahromadeného únavového po3ko:ier.ia a parametrov linárnej a ela.Ttoplastickej lomovej mechaniky v kritických miestach JEZ mur.íme poznať čo najpresnejšie príslušné •.ieformiício a napätia. To si vyžiadalo budovať systéra výpočtových programov, určených na posú'ionio pevnosti a životnosti komponentov JEZ. Uvedený .systém jo určený na rieäeni« aktuálnych problémov enerrotiky, ktorý v :;účai;nej dobo pozostáva z výpočtových programov: I. EGUSAP, ROGYNA, THERM, NTEPLÜ, SPOJ, STATES, NEAHKO 2. STENA, KSUEGU, CRAEGU, K3B, C B S , NEANKO/TPP. Programy uvedené v bode 1. :;ú podrobne popísané v [2] . Programy uvodoné v bode 2. stručne popííe:no. Podstatnú (:аг-:1' »redloSc-noj •prúce budeme venovať programu NE/.KKO/TPP. i3rr.es!-. Üanulak, C S c . Inß. Stanislav ilu:ícevr,ký Výr,ku-:mý ústfv onornetický, Bajkalská 27, "27 2)
í'rati.'O.avn
- 67 -
ľrorrn-, STENA Program STENA [3] je urGcný na výpočet napätostí r, t; i en ractodou konečných prvkov (MKP) a pre výpočet koeficientu
intenzity
napätia Kj metodami priamymi alebo pomocou Riceovho J-integrálu. Program používa osemuzlový issoparametrický prvok. Metódou J-infcegrr'ilu dostávame priamo hodnotu koeficientu intenzity napätia K T , zatiaľ čo priame metódy určia hodnotu K T len v okolí trhliny a hodnotu v koreni musíme určiť graficky, extrapoláciou lineárnej časti závislosti Kj= K,(r) pre r=0. Program je napísaný v jazyku FORTHAN. Proľ:-a-; KSb'K".U Program KCUEG'J [4] je určený na výpočet súčiniteľov intensity na::.;i! ia K T , Kr-,- a hodnoty Iíiceovho J-integrálu pro o utrú priechoc!zú
tranovú trhlinu v rovine. V programe je zabudovaný osemuzlový
analytický trhlinový prvok, ktorý ostraňu.je singularitu nap/itia v koreni trhliny r"
. V programe je zabudovaný tiež i:;opara.7ietric-
ký orcmuzlový bežný a spojovací prvok. Pri riešení úloh programom Köl'E itJ je možné použiť jeden trhlinový prvok, pň'ť zaťažovacích stavov u rio3en;i oblo:;ť môže pozoatiívať z dvoch ::iatei'iálov. Program j y n:-, písaný v jazyku FORTRAN. Р:'О;*"П'П GHAEGU Program CRAEGU [4] je určený na por.úiienie ra.5tu t r h l i n y pri únavových procesoch podľa nasledovných vzťahov: ! . P;i :-i sov z;:íkon 2. ftio íilakovaný Parisov zákon J.
K]esnil-Lukriäov vzťah
4. Kuriharov vzťah, pre Široký i n t e r v a l nesúmernosti cyklu
. - 68 5- vzťah pre elasticko-plastickiS oblasť
(Polas-Klesnil).
Konštanty do jednotlivých vzťahov síl zaJuvarŕ inuerakt.ívr.e pre j e d n o t l i v é prípady. Výpočty ,]»?. možné opakovať pre rôzne pa~ raTic: 1 ? sťiľníriých c.vklov, ty:n, io zлJarce ich nové hodnoty. rrjt-'ra.T. ir~o/.fii;je v r á t i ť r.a spal; V volbe vzťahov <ч optikova!' výpoí • ••' : •-,• ;.n•'; v
.' ! " V K i J •T",
ÍM>O:I
.šíľonia
lirinvovych
í.ríiLi'n.
Гго(;;":'"
:i;ipír;fi.T/
;'^i'í'i'íií'uJ . ľ. 3 D
i'ror.i'nn Kí4 u [[>\ ,jc n r í - o n y na vynočof; r ^ í ř i n i ';nVn íiíip'Ľiil
jo
pOV!4:ilO'".\j
p o l o o l
i . p t i c k :\]
:•.••! í.clci-o r.ai.'níionom 1'лУюгп nlobo
p ľ i
O : ; t o " O V O,''
iniony.
(-••Illiíly
V
i.1.y
kOI!i"'r:-
ohyhom. /,a!r,ni. ^ v.l;upnýcii '^il:
.jo '. rit.erakt j'víic:. Po i c h zn ! n a í pfo^ran vypoč-íta ;io.';io!.y oprnv:;ý':;-. i n e f i c Lontov. hodnotu e l i p t i c k é h o intoptViiu dj-nličho (íruhu n. ho-:!:;of.y r.ijiíiniteTov intonzit^y n;ij>;itia. Opravno k o e f i c i e n t y n .".ií.'-iü i t . Lc i n t e n z i t y nnpaĽia r.ii počítaná
v n.rijhlbíSom mioi-.tr n nn
povrchu ř c l n t r h l i n y o b r . I . Výr.lodný r.iíč í. n L tel* i n ( , n n " i t y nnp-:i!:i.n .in ur-íený n u p o r p o s í c i o u й hodnôt O'.i j e d n o t l i v ý c l i
z a ť a ž e n í . I'roR-
|-ЕИ ,jo napínaný v jazyku FORTRAN. C . .HS
Program C.B3 [4J , ['J] jo určený na postídcnio defektov r. hľa'\ir,'--!\ nebozpočia krehkého poníženia a s hľadiska významnosti 'lcTckiov p r i nebezpečí poruSonia únavou. Nebezpečie krehkého porušenia, ŕSíronio trhli í n v húževnatých !nat---risíloch posudzuje jednoparamotrickým kritériiosi KTr, alebo (j.,. Kritérium K I C použije prorjrain, ak je núčat hlavného ťahového n:ip : itia a zvyškového napätia menší ako Re. Ak j e uvedený súcat v/ičš í .-.ко По, použj.je program kritérium
(Jn.
- 69 -
Pre cram possí-li : - prĹpustno:;;.' z i Í; t onöho defektu^ - prípustnosť veľkosti prpdpokladaného defektu. ~ rant defektu, pre konätantný prírastok hĺbky
J<'»=0,05 nim, podľa
Paris-Erdo^anovho zákona ^ = C-Ka m (IN pre hodnoty Ka víičaio, ako je prahová hodnota Ka,.. Л.Ч nio r,ú zná.-ie hodnoty materiálových konštánt C a m ram
prog-
locadí hodnoty z britskej normy pre spoľahlivosť 97,3 % C = 7,4 . 1 0 ~ 1 6 ;p. = 4
a pi-.; cpoľal-ilivosť 99,') % C - 1,7 ;:i
r
.
lO"1^
4.
iia vv.st-ipfi program z h o d n o t í napi umý na z á k l a d o b r i t s k e j pod operačným
posudzovaný d e f e k t .
nor-ny PD 64937 roku
Program
je
1980 v j a z y k u C
systémom MS DOS.
Pr^p-:'íim NEANKO/TFP P r o g r a a UEANKO/TPP [6j , [?] riopl-istických ú l o h o o l a ; ľ tnôž'j byť i'nrti'
1
#
j e určený
t e l e s a metódou
na r i e í e n i e
konečných
terso-pruž-
prvkov (Kily).
ľťieäen;J
zaťažovaná premenlivým mechanický':! zaťa/.ení-'i a sú-
;ta jionrírny^ i. a n e s t a c i o n á r n y m i
teplotnými
ko";t i r.a'.'nňoní r.ľ>žu v n a j v i a c nirr.i'haných
poliami.
'iiiostach tolor.a
Pri
ta-
nap. : itLa
i o:-i ihm.:*.' h o i n o t y n a i medzou klxu nateri-IT u . oúčíir;no ,ic možno ľ.oh Í4 i ni ť .••.rjf'vňovanio d e f o r n o v a n í h o m a t e r i á l u .••i.-'i] rsjr.h v K;.; t г. о л t í na t e p l o t u ,
Pror;ru::i j e
a z'ív L;;lo:;ť rnatctiv.'.a r-chopný r- i о Л L ľ
- 70 -
nelineárne úlohy z hľadiska teórie pružnosti a pevnosti. Program NEANKO/TPP má tieto základné charakteristiky: - rieši úlohy rovinnej napätosti, rovinnej deformácie a rotačné symetrického telesa, - rieši materiálový model ideálne plastický, s izotropným spevňovaním s kinematickým speflovaníin a r,o zmiešaným kinematickoi:\otropnya upevňovaním, - znťažovacie teplotné polia sa počítajú samostatným programom, - .TbitcrirJlovó charakteristiky га určujú z bilinoárnych ťahových diagramov p:'i rôznych teplotách a predpokladá na Linoávna závislosť materiálových vlar.tností na teplote, - p.-'i zaťažovaní sa neuvažujú zotrvačné sily a vplyv rýchlosti ziffažovanLa na plastickú deformáciu. Pri rleScní úloh uvažujeme bilineárnu 2-Jvi;; los ť C-
c ob:-.2,
pre!;o zťikladné vlastnosti materiálu udáva päť materiálových o ' kon.HĽint pri 20 C: Ľ° - inodul pt-užnor.ti pri namáhaní ťahom, tlakom ť0Poissonovo čínlo (^v - medza klzu materiálu
r
E?, - mod\il spevnenia J_°- súčiniteľ teplotnej rozťažnosti. ťrot;ra:n má zabudovanú lineárnu závislosť uvedených hodnôt na i.eplote T. dK o K ( T , = K° + — • ( T - 20 )
Hodnota dK/dT
je konštantná. Poissonovo číalo je považované
v рг'оцга^й га konštantu nezávislú na teplote. Analyticko rieäenio termo pružnoplnstických úloh je r.n.-íme • len pre jednoosove zaťaženie a testovanie progranu
sa preto
- 71 -
robilo na sörii jednoduchých telies. Testovanie pre zložitejšie oblasti je obtiažne a robí^sa postupným vyšetrovaním deformácií a napätí. Jednou z jednoduchých testovacích úloh bolo určenie priebehu napätí a deformácií v hranole uloženom medzi dve dokonalé tuh': steny obr.3. Programu boli zadané všetky potrebné hodnoty a výpočtový r-ociol bol zostavený zo štyroch obemuzlových izoparar.ictricy.ých prvkov obr. 4» Zaťaženie bolo realizovaní' ňtyrmi zaťař.ov.-ioí-n i. toplotnýn:i krokmi s ^JT=1OO s izotropný::; spevnovaním. Výsledky rieňonia r.ú na o b r ó , z ktorého je vidieť v(?]'•::i dobrú ;-.ho ;u Í; analytický;:! riešením. Takto bo 1 a overov.-uiá c, práv:.o s \1 funkcie i:;atcriálového /nodelu na činno Ľ ť celého ргог;гз:г.и . Pri dalSom testovaní programu bola vypočítanú nnpiítoij'J v rot.-ične symetrickom kruhovom prstenci obr.G, ktorý bol zu ťažený ncľ.í'-acionórnym pretlakom p (t), ktorý v priebehu i CO r narastie z míly na 72,9 MPa. Teplota na vnútornon povrchu v priebehu. 2'j r. narastie na hodnotu 280 C. Priebeh zaťažení na vnútornor. povrchu prn-enca ,io na obr.7. Ргпцга-nu boli zadané všetky potrebné hodnoty. Kateric's.lovó vlar.tnocti neboli závislé na teplote. Výpočet napätí bol roboný O'.'L .jednotlivých zaťažovacích účinkov tlaku a teploty obr.o, obr.9 a pre súčasne pôsobiace ?,a'Jažovacio .účinky obr. 10. Úloha bola scidanrí (.ak, aby bola rieuenú v Z'ý krokoch :; řn:s,ovýfn кгокогл 5 s. Pri zaťažení prnlcncri Inn vnútorný»! pmí-lnkom J o deforaiúcia -lo 17 kroku elastickú. V 20 kroku jo pr:;tonr-c r:pl.fir;tizov.-mý pribli'/.nc do štvrtiny hrúbky .'U.eny. Priebehy nnpiití v »lci-tj.c'-ej i plar.(;ickej oblasti zaĽaíovriuia r,a dobro r.lioilu.jú s aľ.alytický;:: rieuením pre otvorenú hrubostennú roUtřju п;,тпо1.i-ickú in'idobu. Prop.i-arr. bol zostavený v npoluprúci zo GV.'i'ľ .-.!,ro,iníck.n
- 72 -
Bratislava
a j e napísoriý v jazyku POIiTHAIí
íiuuovaný procrarnový nystérn umožňuje vyuMitio ľ.'KP v linc;ír'i'.'j n no! inoárnc j
clasto:nochanike p r i
po.'-ucizova.-u
r-ovjior.ti
•.' í i -
vctn.osti komponentov JEZ a p r i ricř.cní voľ:r,i zle:.-. í tých a pro prax 2:iv:ižn.ých
problémov,
ktoré sú prorimotora naSich v y:\k\i::; D.ý ch úloh.
Bolo n í л urobene' veľké množstvo tcEtovacích új.oh a výpočtov i;ríh;it].ia ľiiektorých
uzlov komponentov JE.
na-
- 73 -
Literatúra: [i]
MACiiUTüV,!' .Л. ;i ?iOL. : K o n r . t r u k c i i i motody r a c t f e t a vo-.'ovo'ljanvch
o n o r f i o t i č e s k i c h r e a k t o r o v , Nauko, Moskva 19B7
[ ."] ÜANUL.ÄK, 2. , VEJ VODA, G., iVCu Í.J.'J, R . ; Výpočtová
p r o n r n n y pro
iiodnoí.onic p e v n o s t i n ř.ivotnor.Ui vybraných koiľipon^n'.ov Jľ, !-y;v.j VVKIi /.40.NTL Tratia 1938, Enor™ t i k á č . -1 r.tr . 1 Г;Г--! CO П'j
Í.ÍIÍJLA, Л - , HAl'HJLÁK.K., ,;aur.Lík. Výnknaintí
r.ilKOLOVA.U. : Гго?;гпт. íľi'ĽNA a uictó'ia
r,pr:'ivn ЕГ. ii, C;. 2 ! 3 ' '-1 1 1 *'/"', (?га*; i г l.avn i "77
[-)] KAWULiK, K. , HUDCOV;3KÍ,r;. , KuÚLA.A.: Vytvořen i o 7.:',k\r..',r.^ vr.tnp:iých ií'Ui.jov pt-o liO'iiiot^nio •iofektov vybraných LT.ICV i'J V VSíí 410, I í . č яг: ť. Výskurr-.-ri :3práva K-ÍÚ, Г;. 2 1 3 I 9 120, Hra!, i r.» ' -л v a j.yí.4 [;;•] ii/tNULÄK , B. , 1:!JIJC0V:;KÍ, ÍJ., K!iJL,A,A.: Výpočty tlcfoictov v k r i r i o l;.ýca u::loch PJ - I . č a s ť . Bratislava
Výskumná s p r á v a EGÚ č . 2131 9 2 ! 0 ,
19^8
|_ô] ;-ElíOň,o., íiYC-f.íÍLY, J . , D5JTKG,M. : Vyprncovanio progi'a'nu pro r i o :v;orrLo tcriTio-pružno-plastickýcii i í l o h . Správa k H2Í č . 2 7 / 8 7 - 3 0 / 6 6 :--1020íí, B r a t i s l a v a
I 907
[7] ."ÜNOA, "i. : NEANKO/TPP, p r o g r a n p r o r i e š e n i e r o v i n n ý c h a r o t a č n é .-yrviťrických
t e r i ľ i o - p r u ž n o - p l a r . t i c k ý c h ú l o h . Sj;r;íva k HZ
•••.'Vtíň-30/66-5<10234,
Bratislava
1988
čelo trhliny obr. 1
obr. 2
obr.3 z I 3
5
8
10
13
112
2 ©
7
©
1
б
9
4
<•
15
©
18
JO
,17
©22
16
19 _21 2
obr. A
23
Iß-
- 75
-
1500í 67
1000
500
ANALYTICKY
0,001
t
- 76 -
9
V t»
9
1
о
12
—• 1
T =20*C
R, ,= 355 obr. 6
T
P
[•с] 260
I
9 рп Щ
100
20
-
[МРа]
T o (t)
I
80 72.9 60.
/
I/ 25
• 20
50 obr. 7
75
100
125
~ 77 -
125 Sek
R, -АО •
75 ffr125
-80 obr. 8
r
- 78 -
er
IM Pa]
160
120
30
АО
R,
-АО
-80
-120
-160
-200
-2A0
obr. 9
r
- 79 -
[M Pal 240
125 Sek
-120 -160 \-
-200 b
-2A0
obr. 10
- 80 -
VIORfiCĽ TRUBEK PfiRHÍCH GfICF.öTOPLI WER -'..'.O Př.I ЗПСИОУГГЕМ PROVOZU I « STftVU
Ing.UrbáneV Vij;: /.unii'j
flir-oaljv,
úitav
RHOr .RybáV.
ener ne I i c V.ijc h
Mariin
z;iŕ í .^'"u ,
!lv I C - ' I V ' Í U V C Í a
Orno
I.
Úvod Jak
Lf r j j ľ u J i
;>.uíeriu3l i
tl'.u: b j / í
v
»ůucnsiT*
I č -i Í .-j s. t i
t r iíb Ко v či. o
r a ti i од K I i v t t у V2
-
elt'ŕ lf\ irriŕ kovou strdn
nelüilou
3 .b lcV u
ftetěsnoiti,
beV ,
proluje
od5.l.sv(.-nín
Vr o
г:т o v o zu
>J
v v
Které
Л л s t o v v-\ i j - 'i oirního
ми ъ г 1 у
cca
3000
I т. ír
jest I i
p i "t.", i" j í t
v hodriýn
"c f o r ? t č
b'jdcľ
CjCi:?t~ >S t ОГ u
no/ni): í i
od i t r a n r r r j
2*,
p o r u č Клм
í <я;_"~ i ' !ad
C .0
injikweno
z « : 1e p e m n
votí'j
ii з
L 'jb 1 i n -
1"j I л
Doíi un ic .'».'b
дг'мег j t o r o
nŕr'e-rie
p r o b l e n o l i '-•»
V. ПОП i ri «í 1 n í PIU
v ibrjci
v i.,^ i \ AVÓ
irupřn)
pr i
-J C 1 r :
t cp i. ;í nČ nnjr. U
i > i )• c i i v .
č i
V
parv;i c b
ľ n ľ í ' t ГДПЦ
n r n e n i n á 1 r t í c. h У ibr-.3'j i
л
i i .Ť
t rube V <JV e r í v n >" n
v ibrac i
Г C Ž 1 H t.i ,
ľ. t ^v r_-ch •-) d i i^.u t u'íáfi.i p r o b I *•«/> i i V-3 noM.ihani
zv y:,cvůri; n
o V rut; u .
uvedení j n ; : o r u c hóf"
ro:cbr,ína
zvy«, o v á:i í
p r o j trvu j i
эсКип J e r n í
p r ô v o;ov ";ri í n ,
\ '.' V l l ň h l J
\
Пц/1.
p r o v o - o v a I í? 1 í? p a r n í t. h
o t ••'£ к a ,
e l i-<\ t r j : ~ e:i ,
Q t-n ť r á \ ui-.j
Qffncraturu
bij I
r a d i олК t í v i l л
Č i m !э
se
Merkúr к! л r n í n
odslávcí
j Jjdťr n j c h
;).irn : c U j c z.
svarl.u,
voJg
oři
^
f Ji JÍ j ě
r: Č r t'. C?~ Č
p r- o v o r n i c h
пес !i m i с 'г.сЬо
r h led is V. a vyjor.ocgK lov ŕ úr.ovy .
M o d r J o v .im
v ibroc t t rubel, i <-*> c y p c r i r c n l ó l u i n г.лг i ;»4ii v f*
V1ЖZ urno V
letech
VÜSM-V í SK G ,
1 G G 2 - 1 3 Ü ? b y l y v e VÜt~Z Brno, prováděny
g e n e r á t o r u У V C P <í 4 0 (obr*. 1 ) obléV.anigcM
parovodní
vr 3 ? o l u p r ó c i
s
n a rxper i nen t ó i n í n z^ŕí : c m p.ir n i" Iio
r.né_í .
nčřcní Cílen
v ibroc i
I rube K
pri C n č
t ě c h t o c v p e ^ i n .-itu b y l o
- 81 -
5VŮ;IOV i t
ľ: a noř ŕ f 11 j c ''
f:
^°
P í Č neho
p r o v o v n í ми s t a v u ,
i мри 1 n n í
node 1 u vibrace
r»tojij
kn i t u
dyn^.ticV.t
proudu
j vľ'OŽ hcdn3 t y
b,ydrci-'jn-nn ic Véíi o př i r a r e n i j r t ř ř r n c
I varu
c h á r a l . í er is*, i Juj
dynari ic t. é
z průběhu
dvou f äZdv é
by I g n č r ť n y
vyvinutý« t r u b к. у .
u n č o von
l e p los.'iénných
ve
přenosovýc h
snés i . Značit* r u
д de »рос : I дну c I e
VOSM-v'Uľ'.'f'G CLI 1 , b*j 1 u
Pote?
u c PI t* r* n ý
.trúbe);
by í úllun
fur. r c Í
p r o s t г f i n ic t v í PI e úrovně a
ío
v ] a; I n í h o
z
bodové
roddajnast i
а prenosov c- dun л n i c í-, é poddo j под I i
výs 1 rdV. см
experinentú
Kvant i f ] Касс úrovrté
by ! -a
(í. 2 )
s l ос íi o s t i c r čti o ne c h.я n i c t.ŕho node I u
p odpor é c (i ň t r Lib V. y v podpere? з v C. I í ,
viech
г
nč j ž
by 1
zcW i з l o s I i
urč?n
(jvou f ó nového vodní
piéd i a
(•'.)
souč i n i l c ! r
KI c r y
f
cí I ^ v :: t oíiu
náhodného buzen i
po n ос i
í obr .? )
dir
d y n a n ; r krbQ
r h.ar ak t c r i z u.j rr r 1 O Z ^ Í I í
v
linku p л r-o -
s PI ^ s i .
/í
3.
prúbčh
n л f ť ry'к v e ne i
bu^í'n j
t rub'к y podcuŕené v c
I)
Ocení: m"
,
v ibr-ic í
í rube V. и рлгт'Мо
g ^ n r r á í o r u V VÍT
**.*;0
r.i
provozu Па by i
,т^'.! 'v}»: rnón^hn
pr*o nartin-ilni
p.irniho
sotj-tinil^Ic
ti ní'orínŕlin
,
2 3,3
i j r r i r r ó ŕ or -u
Vo . r /
pŕ i rozené Г, «
pň i
рлг'.эпс t r cc b pi- j nor n í Im nčdi i
,
-Í роил i t i n
n n l e n n l i c Ké n
c irVulacc
122 Kg n
»'
í ri)
»lev
120 ИРа o s^í-utínt-niho ncfdiň o p a r a n e l r e c h
t r o j r oznčrnčn
búraní
,
v horní s -
3.1C.
'í .C J ГРл,
tepe ínč
hyiJr-flv! icK^bo
rtodiľ Ju
f L^ J ,
ŕudr ^Ifrt
irubKovpho -
и г С т <j svorku
0 . 0 1 , p » úľ
!"i? I! K ,
^0»'»
V g .nJ
vuvoč. I u n л f* л r л.-r* í r t/ x
P л.
-'
0.09,
( - 82 -
V případě uvozování nepříznivým vlastního znázorněny
připaden Ivaru na
trubky Э vůli v podpoře,
z
hlediska
kniláni obr.3.
ve
vibrací
Y.lrrÁ je
jsou
vybraných
porodnice
bo'Jecli
trubky
К určení rozptylu vibraci byl použil
program QITRC 5 uvažováním exponenciólni ho budicího zatižen! s
exponentem
-0.2
x,
po
délce
tepelného toku náhodného buzeni Hz, při
koreluje
trubky.
S
s
prCbíhen
použitím
(obr.2) pro Irubku s vlastní
znalosti
korelačního
jež
dynaníckého
tlaku
hustoty
součinitele
frekvenci 35.2
svoufárové
směsi,
a
intervalu budiči síly 2D byla určena směrodatná
odchylka výchylky vibrací Б.26 ^ n .
<.
Posouzeni vibraci
trubek parního generátoru z hlediska
únavy nateriálu Vibrace trubky zpSsobujť dynariické nanáíiáni Protože
životnost
desítky
let, jedná
nateriálu.
trubek parních generátoru je stanovena na vibraci
teplosněnných
trubek
vysoV.ocijV. 1 ové dynanické nanáftání «
jež způsobuje
vysoKocyk-
lovou
úxiavu
nax .ohybové
se
и
nateriálu. napětí
trubky
Progronen
BITRC
Z
návrhové
křivky
trubky и horkého
dovoleného
nanáháni, jež je určena z experimentálních cienten bezpečnosti 2, lze pro materiál (LO
vypočteno
z. vS I í v podpoře o úrovni anpli-
ludg O.CCG HPa, jež je vyvozeno ve vetknutí kolektoru.
bylo
o
dynamického
udají
s
koeľi-
lep 1 oinřnnýcli Irubek
trubek 0CCH10N10T určit dovolené napěti pro počet cyklů
větši než 1OnaS o úrovni GO ПРа. Při uvažování statického namáháni od vnitřního přetlaku trubky
cca
0 HPa
lze nejvyšší přípustnou hodnotu napěti
od
dynanickrho nnnáhání odečíst z (íeiqova diaqrartu
5
netody
pří pustného
Godnanna.
Uvedená
hodnota
nejvyšaího
napětí od vibrací s uvájenin vnitřního přirtlaV.ij
ná
couj 1 lín
Ьос""з1и
íO ИРа. Podílem nejvyšší přípustné hodnoty napěti 3 t-'vežením vnitrního přetlaku a napěli oJ vibrací
trubky obc'ržine
kop-
- 83 - j
ficienl cca 1000. Pří nenoninálních provozních stavech dochází k úrovní vibrací
zvýšení
trubek. Hapříklad při odstavováni í .bloku EDU
(obr.4) bgl zjištěn po zastaveni přívodu PG.č.G nárusl vibraci do pásna vibrací Předpok lodáne-1 i,
trubek že
napájecí- vody
podepřených
na
všech
podporách.
uvedený nárusl vibrací byl zapříčiněn
vibraceni trubek, pak lze
vypočítat
přibližně
trojnásobně
zvýšené napěl! oproti noninálnínu režinu. Koeficient dynanickrho namáhání
c!o
10 d3 v pásnu 130 až 160 Hz, jež spadá
způsobeného
vibraceni
od
odstupu
nejvyíbího
přípustného nanáhóní je pak cca Э00. Uvedený orientační výpočet dává představu o vliv
bu
ton,
jolý
ně 1 být přisuzován vibracín z hlediska dynanicíóho
nariáhání
trubek.
Na
základě
značnčho
odstupu
napetí
vyvolanifho vibraceni od př í pus tntrho napěti vgsokoiyr.lcvr únovy nateriálu se donniváne, ?.e tento nechanisnuí není doninanlní
v
případě
generátoru. Vliv vibrnci složku
nanáhňni árního
5.
poruchy lze
zejnéna
ve
těsnosti
Irulvrk
povazovat pouze ra spojení
s
parnílto
dnplnijjici
c/ienickn
nédia o vliven teplotního nnnáhání
vlivrn
irtjbrY .
cávě'^ř l
hodnocení
leplosnínných od vibrací
vysokocyk loveŕ
únavy
nal rriólu
trubek vyplynulo, ře vliv dynanického nrináhříiT'
je prakticky zanedbatelný.
Rozhodující vliv v přípodě porušení
teplosnčíiné
plochy
trubky nule nit chenické složení pracovních íiéd i í a teplotní nanáhání v konbinaci э olěren složení význan .
nateriálu,
přičerti
chenické
pracovních nŕdií a teplotní nanóháni nají prioritní
'"'зрр .L
C í ;
Výirb.j.-tná
[? J
V.J.* t >jr
bycír jrjgncin i c kýc h
\jrbÓT\>:h .í"! : К лги J idá isV ó 'J i 5
v
hor i ; o n l ó í n i n
6/04, í< ]
:
=p/-flvn VUSfi-VZSKG <: . 1 0 1 3 / ? 3 ,
рглс-,
f (г по
vý'^ kunn-Ť г п г л v r. VLÍGM -V * г К м , Г1 .ľ -
: fforny prv паз t n ŕ c h výpoc í 0 , nácJob л pot n j b í
vgzkunnýcb 197Э.
Pi» .
Ostrava
Ко I . PG,
Píi.
v:;por" ' -J Ostri
Čťís t í
a t one v ýc h c 1 c k t v á ř e n ,
j дdenných
r r a k tor*" .
г ел K t c*fí .
;:^u5f Ьп i с Ь ^
/le t д í t» r; í e f
tíosl.yj)
Obr. 1. Schéma expcr Imsntilnjho zařízení PQ, W E R <
- 06 i
(M \
Q!
Ĺl
U
40
120 f
Obr. 2. Součinitel náhodného v závislosti na frekvenci
buzení
N O
•7П
/Л
Hz
1S0
/.X
ZS 7\
Obr. 3. P r ú b é h vlestnfho tvaru kmitu trubky s vú1 í v p o d p o r e ь v y z n a č e n í p o ř a d n i c n o r m s 1Izovaneho tvaru kmitu.
a) dochlnzování PG
i 09
О
SO
100
b) narůst vibrací při dochlazování
-то OB».4. Spektr-, zrychlení vibraci PG č.G
f C/f*J 4.bloku EDU při dcchlszování
З'Г.'Г.Чи1;.! PODMÍuliX KCI-OZXÍHu РОЗлОЙ^Т OCVA.I ißCrlCNiTi J'.-Julav Hurda, Karsl
opiíchal
OJ tav jívlorr.ého výskiunu, Re;,
U aua t e n i t i c k é o c e l i ISCrlQUiTi. která
íij poj. Sívá p ř i ••fýzvý'in-
ro>;5 naroseno r á t orů WS?., jo sákledn.-Д ro?.í\(.:av'c?.:r. krocno r.ýuh pevnostní c h chariik torijj t i k
1
do s t a . e i; n ;í o i o l n o s t k lokální.T.u
koror.ní.TU napadení, jak p ř i provozních podmínkách, tak i během Obdobně jako u v e r t i k á l n í c h puro^íjnerátorů jaderných
elekt-
гзг-iia rv/H, l z e u h o r i z o n t á l n í c h purogenerátorů V/SR očekávat nanné projevy
dúlkovo a ďterbir.ovi
Z těchto důvodů byly zjišťovány podmínky i n i c i u c a a dálkové
výz-
korose a korozního praskíiní. ro-ivje
ггогоге а koroz:ií!io praakání u dune austoni ti ck'J oce"1, i ,
exjiai-i.-ieJitálních
pod.-iír.kách, odpovídajících
v
pravosiiín! : ura.v.etr'.ľ.
jaderné ü l c k t r i r n y WER. Т." V л v,'
Rúat "otevřených" důlků,
který probíhá ::a Ltitens.LvvrDic
ir:n:.:-
^or;.i hnoty, neu:no?.:íuje tvorbu oxidickyoh v r s t e v a Je- Ľiívisly r.u obj
.ovýoh párán«trooii korozního proíií-ľ-зjí.
chá.-.í p ř i anodickó.-n dilji ssluiítivním IO.-VJÍ
na k r y s t a l o g r a f i c k é
dvojčíity
К rc-^pouitöni kov.i dc-
roupoujtční.n n ü t r i c o v sávia-
s t r u k t u ř e з pntmý.ní subzrny,
(obr. 1 ) . Výalsiikew j ч pak zvýr.iunčtjrí
г.г.му а
kry;; t.'ilo^r.'if i okií
jtr-.:ktura occ?li s vel.Tii rníniým r.;il 2pt;I:ií::i hranic гг:;,
svj J.ií cí:n
0 r;."3hlé:n rozpouštění m« t r i c e u v n i t ř důlku. Na sladovaných cícii dosahovaly
důlky v e l i k o s t i
l00-i?00 ,ujn a hlcubky
v:.or-
50-ICO^ĽLM.
Rúot důlků я oxidickou vrstou j o uroován tran.'-.portíj.'.iii déji
a. zvýáeníin l o k á l n í c h koncentrací agresivních
rých přípaáoah l z e s o u d i t , 1 n -.;a. náiilediik
úložek.
йо katodická o r i e n t a c e okolí
tvorbu ontre ohraničené o b l a s t i
V něktedůlků m";-
я odlišným r,btir—
v e ním, .Tiorfolo^ií a složením oxidickych v r s t e v . Ve arovnání з o a t i t n í m povrchoTi byl v okolí
tocht» důlků prokás.-ín r.výSoný ob-
3ah ciiroBd na úkor želor.a. Pro tvá/í
l o k á l n í poruňení j e významná úloha nnnoaú, k t e r é se
bíhea provozu na v n i b ř a í
.4 v n ě j š í ntranč t rub «k.
vy-
.. 89 -
vra'.vy jsou tvořeny produkty korosa materiálu komponent primárního okruhu a sekundárního okruhu. Jejich chemické složen:' a krystalografická struktura odpovídá magnetitu, ve kteróm je Fe tečně nahrabováno C r
3+
a Pe
2 +
2+
kationty 2íí , M n
2 +
a Zn
2+
čás-
. Na pri-
mární strano dosahují vrstvy menších tlouštěk, jsou homogénnej3Í s charakteristickými dobře vyvinutými krystaly magnetitu. Oproti to.Tiu na vnojším povrchu trúbok mají úsadove vrstvy alo/.itou morfologií a obsahují dále Si, Gu, Ti, Mg, S, C1. Na její stavbo зе podílí dvě morfologicky odlišné fáze, jermczrnný agregát se aubmikronovými zrny a kompaktní částice magnetitu o valikosti 2 — -10/um. Se vzrůstající tlouatlcou nanosit ao snižuje» jejich přilnavost к povrchu, vytváří se Štěrbiny a dochází k odpadávaní vrstev. Důsledkem tóchto Jovů jaou potenciální místa rozvoje korozního poškození. Jako příklad je na obr. 2 uvedena lokální oblast bez úsadovó vrstvy, s mírně napadeným povrchem do hloubky cca 1/U.Ti. Dalším etadien může být porušení povrchu o velikosti cca 100,im, jehož vnitřní steny nesou 3topy po selektivním leptáním matrice. Iniciace a rúet lokálního porušení mohou být význarnne ovlivněny technologickými defekty, které obvykle vedou к řádkoví tému poškození va formo protáhlých důlku nebo pruaklin. Rozvoj těchto defoktů probíhá mechanismem korozního důlkováho porušení a to i při rozvoji prasklin, be/, účasti mechanického namáhání. Iniciace a rast důlkového porušení b.^hem provozu parogener:ítor*i jo silně ovlivněna nejen přítomností chloriďl, ale i mědi. Do vodného prostředí sekundárního okruhu за měď dO3tává v důsledku koroze mosazných kondenzátořových trubek. Po transportu, pravděpodobně vy formě oxidických sloučenin nebo chloridů, dochází na povrchu parogenerátorových trubek к vylučování kovové mědi, která podporuje lokální anodicko rozpouštění matrice / 1 / . I;";-
Růnt důlků sa přítomnosti chloridů můžu ve r.výäcno míře probíimt při odstávkách JS, eventuálně při jejich najíždění. Tři zavzť.uanoní sekundárního okruliu яо zvyšuje obsah kyslíku ve vodném prostředí (cca o 2 řady). Za těchto podmínek lze předpokládat i reaktivaci dříve vzniklých defektu. Zanedbatelný není ani vliv síry na korozní poškození povrchové" vrstvy materiálu. Rozpouštěním nulfidických vmoatku, nebo
_ go -
termálním rozkladem iontoměniču, so ve vodném prostředí zvyáuje оЬзап airy. Tento jev apolu s uvolňováním vmostkú iniciuje a urychluje rozvoj (lulkového poškození. V obou případech dochází k zvýšení koncentrace agresivních složek ve Štěrbinách, mezi povrchem teplosměnnýeh komponent a oxidickou úsadovou vrstvou. Korozní prnnkání Mechanické namáhání materiálu spolu з působením koro?;ního prostředí má, zejména u silnostěnných komponent parogsnorátoru, za nání.edek korozní praskání / 2 / . Iniciační centru tohoto typu porušení se soustřeďují předev;í.vm do prostoru ňtorbin n. technologických dof.ektu, resp. do obla3tí lokálního zvýuení stavu nnpjat03ti materiálu. Iniciační stadium korozního praskání souvisí я rozvojem ľítSrbinového korozního napadení povrchová vrstvy materiálu, které probíhá přednostně po krystalografických rovinách auatenitu a po hranicích zrn. Toto několik /Um hluboké porušení přechází v transgranulámí vlásočnicovó trhliny. S obdobným rozvojem až 300 /im Alouliých trhlin se můžeme setkávat na technologických defektech povrchové vrstvy materiálu. Z' těchto iniciačních center se rozvíjí trhliny převážně transgranulámího charakteru (obr. 3 ) . Síření trhlin probíhá postupně. V závislosti na době dochází к rozvoji magistrálních systému prostřsdnictvím axiálně a radiálně votvejiých trhlin. Postupné větvení trhlin je limitováno opakovaným dosahováním úrovně lokálních napětí, při kterých je umožněno road-Sle.ní trhlin na dvě větve, S intergrunulárním průběhem se setkávám« hlavně v blízkosti čela trhliny. Lomová plocha trhlin je tvořena dvěma typy křehkého porušení. Převažuje transgranulární oddělení з jazýčkovou a vějířovou kresbou a s vysokými stupni stopení dle krystalografických ploch nuntenitu (obr. 4 ) . Inter^ranulární oddělení reprezentují obnažené hranice zrn austenitu, vötöinou bez částic. V naší práci nebyly nalezeny projevy houževnatého lomu. Významným faktore.-n pro rosvo.i korozního praskání je zřejmě vzrůst obsahu agresivních 3ložek ve Štěrbinách a trhlinách při varu vodného prostředí nebo při opakovaném smáčení a vysušovaní povrchu. Opakované omývání určité
- 91 -
části povrchu může mít za následek vzrÚ3t povrchových napětí vlivem rozdílu teploty vodného a parního prostředí. 2 dalších parametrů se mohou v procesu křehkého porušení uplatnit kupř. vliv nerovnoměrného rozložení vměstků a reziduálního napětí v materiálu, technologického původu. Pro zajištění korozní odolnosti sledované oceli se ukazuje potřebné, snížit obsah agresivních složek a korozních produktu ve vodném prostředí, omezit lokální mechanické napětí a zvýšit jakost povrchu a mikročistotu matrice. Literatura le J. R. Park, Z. Skalar!3ka-Smialow3ka, зЬоглхк: n Int. Symp. on Envir. Dograd. of. Mat. in. Nucl. Pow. Sy3tem3 - Watsr Reactor, H A C K , J.9Í>5» Mofcerey, 456. ?.. G. J. Theus, Г. L. Daniel, sborník; Corrosion in Power Generating Equipment, ed. M. 0. Spoidel, Л. Atrens, 19G3, Baden, 105. Texty k obrázkům Obr. 1.
Důlkové porušení s patrnou .«strukturou oceli.
Obr. 2a. Izolování oblasti obnaženého povrchu я nánosem oxidických produktu. Obr. 2b. fcolké izometrická důlky zasahující do hloubky 1/Uin. Obr» 3»
Trans granulami a int ergranulámí průběh trhliny s typickým větvením.
Obr, 4a. Lomová plocha trhliny. Štěpení s Jazýčkovou kresbou. Obr. 4b. Lomová plocha trhliny. Vysoké stupně Štěpení.
Obr. 4 b .
c:/":Í::;Í
:Í
ZDYTKOVÍ " Г К О Г У . Х ; : Г ; THUDZ:: na л - : J I C H :;ÁCHÍÍ.;;O3T :C
:.:••:•: po ľ:í'jKOľi-;.'--L:7r,\í.v
zci'i a v í ^ J
Г. о 1 o s 1 а v 7л* с т. i ň ä
'ľitar.o.T. 3 t u b i l i 2 o v i n á c h r o n r . i k l o v ; ! c i u s t c n i t i c k á OC-'?J / T Í :Í".I ;'N : . T / ;,e v Č e s k o s l o v e n s k u v y r t í t í r . a od r . : ' j ! а . i t . l c - ni!:jŽÍ r,C-7.L :iv^OC p u l á r n ř j Š Í ÜUS t U!1Í t Í clCv O C ť 1 Í , ľ. C- j Г. é Г. Q 7 chc'-liC-:.';;; i n í c r.ý r r, t v í . l^Ľijum o t u t o occ-I c c seJMvr.:; v p o s l o d n i c ) . í í o s o t i i . ľ ť j c h o ;-:os'.:)l"-xu v ::c:sích r.Vľ.r, j^Oľiov j t é v ::uuv i c l o Ľ t i :: výrolxu
'..--, : ; ':"v.v. A-::> d ; "oc v C v : ; .
'.*Ľ.J:.".«';I;Í >.;:.-! i •: .:iC e l ' . ' t c o c e l i ľ;V: v;/:'oi:u ľ."1 i r u 1 •• ; r . i i r ^ í ; t r : ; í c í r n ;.u> "liiiuvk ".з: n e , ) ' : ! :ui J v j i c h r : r i c ! . 4 : i : i o r t : л/''?, n í rií.ipC-tovž - č c ť c r Ľ i o j n í p o í n í n k . y ]^ro ľ i r . i i l r . i VÍV.'.•;..;•.••,:-, i , .-: t •.?:•,r:::':cc a o h o u v y t v i ' r e t p ŕ c č p o k l u ü y p r o :=piii-r.ou. k v a l i t u •••.-.•.Л'-!.',•:. : ovrc::U top.icosťľ r . r y c h t ľ w b e k n.;il;,":-.'"i pr':;:\ír": d zn;ji-:;;/cí: .•:„-•.. ľ. ' ':::c;. u vn j í í c h povrci.ť; t r u b e k í.ť:- j:v/c h ^ u o r - e t r i c k y c h : : " • ! - • . ; : * .: . t> ;jo?.:'dovan<5 k v a l i t y dosáhnout vutšir.ou přípustným r •••-•r:.-:.vic!:.;'."";, ch'-.-, ic-cvaj, elek t rc c/i or:; i с кул či j in;/::-, i грЛг>оЬу codn•-•••• : • '-rio oprucovr.r.i, pro vnitřr-.í povrch nejsou t y t o ir.etcčy uceZx;:orÍL-:c.itii]::í ;-nul.v.~-u n a p í t i proV.úzulx-., So na v:*: ti'-nin ;ov:v::u trubky vzr,i!:!!i v d u l i o í rovir.č- kor.controce "teč: •'ch r.upí* L . ; :"-ičo;::ž v o l i k o a t nopC-íově i'pičky ľ.rčuJG v plípv.čí vílcovŕ.r;í t;-:".jky ;oT.ir roôiť:lních u tečných dofermocí. Vytvořeni u p t i i í u l i;ÍC-: Г.!;;-;: tO Vč ~ C' C: f Or^QČn í CÍ1 podmínek рГО f i n á l n í Víil COVílr. í , S o/ihl-'í:'-.. tí?. ;:o jr.^nn k fyr.iki'jlnín o trchnolof.ickýir. ро;.'::;1г.кбп ŕ.rít.-ri.-llu crCh'PN'i C'ľ desoxicľovíindho hliníkom /ÍC- svýSenou r.ikroí i s i^tou,- nebyle cloposuc! provoOeno. V torr.to typu n u t o r i á l v . jo o \ ••-.'.>'.ni\ na Ti !i v C, ttikžc j e j í obsah ne pohybuje v ror.mor.í O.C'ľy - C,007/. Črtr.tiee karboculfielú t i t a n u , z j i i t ě n é n c t u l o c r r i í í c k o u nnoly^ou Kkournnyc!-: t a v e b , se s h l u k u j í v pásy, k t e r é m-.j í ter.čenci přn<"nostno p r e c i p i t o v o t pod ('•I h r a n i c zrn а čijcto jr.oií doprovozeny mení í ľr-ikcí čiír.tic TiC. Tyto shluky č ó s t i c sul :'ir!ick<í ••! knrbidicke' fňzc pre c i pi t;;,-j í Geporovanr od s t n b i l nť~.;ího k n r b o n i t r i d u t i t u n u o v y t v á ř e j í o d l i š n é podmínky pro vyrl'čný doľomnční stnv povrciiu. Q podpovrchových v r s t e v po f i n;':l:iím vúlcovr-ní. 2o t ě c h t o o k o l n o s t í nolzo z c e l a v y l o u č i t , í; о ViVfi'^né s k u t o č n o s t i mohou o v l i v n i t i korozní k v a l i t u v n i t ř n í h o povrchu trubek v n i s t ö spoje c t r u b k o v n i c í , zejména po kri'itkod e ť ' topclrv' c::j'lontaci np^jenó s t e c h n o l o g i í upevňování trúbok
- 94 v trubkovnici. Tato technologie je kombinací dvou metod upevňování, a to svařování а výbuchového upevňování. Při svařování mohou teploty, ktorým jsou trubky během svařovacího cyklu vystaveny, dosáhnout teplot schopných vyvolávat tzv. nízkoteplotní zcitlivění na MKK. Toto zcitlivění může být v případě zbytkové deforraece na vnitřním povrchu trubek značně usnadněno. Vzhledem к tomu, že kombinované vlivy chemického složení a zbytkové deformace vnitřního povrchu PG trubek a jejich náchylnost k MKK při nízkoteplotním zcitlivění nebyly prozatím pro trubky vyválcovoné z oceli desoxidované hliníkem zkoumón.y, považovali jr.me za víčelné provést alespoň orientační průzkum těchto vlivů. К jejich rychlé detekci jsme použili metodu EPR, která je v posledních letech stále více využívána к hodnocení náchylnosti к MKK pro nejruznějaí.typy korozivzdorných ocelí в slitin. Použité materiály u měřící postupy 1С měření byly použity zkuiební vzorky odobrnné z PG trubek гС !6:-:l,5 mm, vyválcovaných z tří různých taveb se zvý.šenou mikročif.totou /chem. složení viz tab.l/. Na těchto vzorcích upravených na segmenty o délce 14 mm bylo provedeno isotermní žíhání zn podmínek charakterizovaných parametry v tub.;.. Podmínky měření byly voleny s přihlédnutím к zkušenostem s roztokom <ľl«í I'.CO + •* 0,01% K5CN při 20 C e k metodickému postupu standardizovanému v General Electric Nuclear Division. Vlastní míření probíhalo následujícím způsobem : Ihned po' ponoření do roztoku 2M Ik^O + + 0,01'jb K5C;í byl každý z měřených vzorků podroben 5 minut trvající redukci pasivní vrstvy při potenciálu -600 n: V „,.,.,, po níž následovalo přepnutí potenciálu na hodnotu +400 m V ^ " a vyčkání cž do okamžiku kompletní pasivoce vzorku. Ta byliü Řontrolována ponořovanou změnou hodnoty náboje registrovaného integrátorem připojeným k potenciostatu. Teprve poté byla při potenciálu klesajícím rychlostí 5 mV/s změřena hodnota reaktivačního náboje při současném záznamu reaktiveční křivky souřadnicovým zapisovačem, urovnání stunovené náchylnosti к 1ЛКК metodou EFR s klasickou metodou Straussovou nebylo provedeno, protože pro uveriené parametry tepelné expozice a chemické složení zkoumaných taveb OťChieNIOT /hodnota Ti -. С = 6,6 - 9,2/ má btraussova metoda velmi nízkou citlivost. Vý:.ledky a diskuse Časový průběh nízkoteplotního zcitlivění pro zkoumán--' tavby se zvýženou raikročistotou je dobře patrný z časových závislostí na vnitřním povrchu změřených hodnot reaktivačního núboje během tepelného ovlivnění izotermně žíhaných vzorku jednotlivých taveb. Navzdory skutečnosti, že vzorky odebrané z jednotlivých taveb byly žíhány při různé teplotě ? je z obr.l zřejmé, že tavba č.37 jeví nejpomalejší průběh k m e t i k y ordr;ivění v podmír.kťích nízkoteplotního zcitlivění, zatímco pro tavbu č.<14 lze v obr.l pozorovat nejdelší dobu nutnou pro zcitlivění a nejrychlejší kinetiku procesu ozdravění. Součusně lze říci, že hodnoty C„ zir.uřcné pro vzorky po tepelné expozici ve srovnání s nulovými' hodnotami pro neexponovoné vzorky lze považovat sa dostatečně ilustrativní z hlediska citlivosti metody. Z tab.l je zřejmé, že použité tavby korozivzdorných ocelí vykazovaly variabilitu nejen z hlediska obsahů C, Cr, Ni a Ti, ale i jiných elementů, které rovněž mohou ovlivňovat tzv. účinný
- 95 -
obsah chrómu, tj. parametr původně definovaný V.ČÍhalcm а modifikovaný H.F.Fullmanem. V případě, taveb se zvýšenou mikročistotou je proto к zjiátění účinného obsahu chrómu v oceli 08Ch18N10T nutná použít Fullmanova vztahu : С г е г г = £Cr + /1,45/SMo - /100/2C - /0,19/%Ni + /0,13/xMn - /0,22/%Si - /0,51/«AI - /0,20/%Co + /0.6\/%Tl Uvedeny vzteh, který ilustruje vliv jednotlivých elementu na aktivitu chrómu v oceli, lze úspěšně korelovat s náchylností:. austenitických korozivzdorných ocelí к 1ЧХК, vyjádřenou dobou nutnou pro nástup zcitlivění při teplotách 600, 650 a 700 С Tato doba se pro zmiňované teploty pohybuje od několika sekund až po několik set hodin a lze tedy předpokládat, Ze významným způsobem ovlivní náchylnost к ШХ, pozorovanou i pro delší dobu a nižší teploty tepelného 2citlivění, nqpř. 36OO h při teplotě 500 С, případně při teplotách 525 a 55OLC. Z tohoto důvodu jsme považoarali .za účelné vyzkoušet možnost korelace reaktivačního neboje s parametrem Cr i pro tyto parametry tepelného zcitlivění. Korelace těchto dvou parametrů byla provedena bez korekce na velikost zrno, protože u vSeah tří taveb byl tento pa rometr stejný. Tvar závislostí C -Cr je znázorněn v obr.2, který ilustruje lineární závislost hodnoty reaktivačního náboje na parametru Cr •*• nejen pro vnitřní, ule i pro vnější povrchy trubek vyválcovaných z taveb se zvýšenou mikročistotou. Z obr.2 si lze povSimnout následujících •trendů: I/ Elektrochemická odezva vnitřních povrchů PG trubek po dlouhodobém nízkoteplotním zcitlivění je při použití metody КРП značně vy:Yi5í než u vnějších povrchu. 2/ Nejvyšší hodnoty С , a tedy i nejvyř.Sí stupeň tepelného ovlivni ní po nízkoteplotním zcitlivění má za sledovnných toveb tavba ozn.č.37, n to jak pro vnitřní, tak i pro vnějuí povrchy trubek z ní vyválcovoných.^Tato tavba mó ze zkoumoných tří taveb nejnižší hodnotu Cr . 3/ Ncjnizuí hodnoty C„, n tedy i relotivně ne;jvy35í odolnost tepelnému ovlivnění po nízkoteplotním zcitlivřní má ze sledovaných toveb tavbo QZBr44, která má ve srovnání s ostatními nejvyäSÍ hodnotuXr 0 . 4/ Vliv hodnoty Cr nn stupen tepelného ovlivnííní po nízkoteplotním zcitlivění je výrazně vyyší pro vnitřní povrchy 1XJ trubek, u kterých lze předpokládat přítomnost zbytkové deformace, 5/ Pro vnitřní i vnojSÍ povrcbj;fPG trubek existuje ji.rtrf minimální hodnota parametru Cr , nutná к zajiňtřnl imunity vůči tepelnému ovlivnění při nízkoteplotním ovlivnění. Závěr Použitý postup ověřil možnost indiktec minimálního účinného obsahu chroau, nutného к znjiStění imvnity к nízkoteplotnímu zcitlivění vnitřních i vnějších povrchů PG trubek vyválcovoných z taveb oceli OCChiBNlOT se zvýšenou mikročistotou.
ľho":ická
/v Ji-'''—'- '-'. 1'í : -?
I
h.T...ľ/
С I r.n 1 о i 1
/h/ '"CO ! c. j •.-
?
i
:;
j " c г- 1
.\'i i '.'o • T i . | ;l
co
í,G£?j 1 , 2 o | o , 5 ' l ö , 0 1 ü [ c . 0 0 7 1 7 , 7 ' . ! ; 0 , ' , T j 0 , С 3 i :;. :• ; p - , < У'.\^, С. 1 ; . О б 1 , 1 9 O . S [ С , 0 1 f.-' 0 , 0 0 5 1 7 , 7 ^ ' i 0 . 5 i ; 0 , С Г 0 . -"•.• í С , 5 2 :ř [ С . : i i C 7 1 , 2 4 C - > 6 4 1 C > C 1 S 0 , О 0 5 | 1 7 , 7 0 p г ; ^ ľ- j 0 , C S ; 0 , ;,- [ о , "> • З И , •
Ozračcril
I
b oceli
ložňní
vzorku
j
:5_i
Г 37/j í 'í 7/í
n T>o(Í2:ív.Ay i so *jr~r:í ho žíhuiií
jjo
Tľ/J Í 37/3
J6C0 ] 3C0C j 37/50 ! 44/50 44/4 j 44/S! i 37/5-
:.ľoo
JóCO I
1*1 /1
^ 1 lii:''3.! ^7/4_ j ^7V^5£_ j 37/?£
7/5"'
: ;
' Г;
/:•;
i.
i ••
- v . : ,
•.
:•;,•
•. ;
:;
.
i '-.v.
л
•:.,'!
n
1
,
;ii
n ! i j n i i i i ľ i i a c h
i u
ч
n
á
až
i
1
1
\
0 v ; : M
г
.
:
1
i
-
i i :; i
k
i
>j
;
.
;
M
;•.•:
n
]
I
.
,.•
n p
.
: : . I
"
• :
.
: •:: •
1
I
•
t
i
.
.•"
i l ľ . ' r . :
; ' .•!!••.>' f : ' ' '; ľ i ~ 1 1 4
.
.
-
; . • • : • .
.
;
;
:
;.
::
•
•
'
.
:
• : . ! . .
\
•,,'••
'. • •','
:
;
•- i : ' ; ч ; . i :: • i V '•
•.
.';;•:-;•
• •; • •"• *~ r 1 1 s » : = " j п
v
;; v
• , j .,-.•.'• ľ
: \ .••.•: .•,:-.
r . 1 ! . n i :т
.
...
•••.'••,.
'••'•••. v
. i
i ; . ; ~ r :
'.
.
'
. ' . ; , ; . : , .
,
.
.:'
V
v . M ' V ' i
1
• '
.
; , r > .V I M I
T
nľ n i ; " ^ ; '
.• . г . • . . ' • . .
. . > ' . . - . Г : .••
;
r c i? l n u l i , n
,
:
n ;;i;i':'.'r:i !•.;•..
Л П " ,
•;;". л r ; t i n ô / i i
p:';ic;.":;:iv
,
.
:-...• r
:-.•; I ' ; ; • ' ! • . . • ;
v
p
v
1
.
ť u r r n i i 1 .'i;• i i
„ U ' ľ . ' / i .'.
, 1-. t . f > : " : " ;
. : • " . .
: ' . / . ' ; ! :
ž i ? j : : í . ^ L r ( ; í •; 1 1 > n í ; ; r i ;: !•"'.
Ľ
; ľ - : i ;
,'..•: M
Í i . ' ) i ' . ;
;
: • ! . ; :
Í i : ,
i " . . i ! " .
m
i;!.'.,;.' s
!-.ii"';,T;yf.h .) [
U \ : ' - • . • •
v i r : 'i i
f iV I
;JÍ,:Í
/" U
м l
n
. ' . • : . . ,
Í Ľ I Í ' ; ; ^ "
v
r . v . j í ' í K .
n
,'
Í ; , U ! Í ! . : . : •:
v , j : ] ý v . , ,
; t .i!11 i ! I
i.'ilii:,.
p r ; ľ " . i ) V
i r .
- : i ; . i
• м
i
ľ..': .')
p s
;•:
;
i
r
[ < '••. '.. i ' ; í I ' l l c
:. . • . • : ! "
i.';
í
J ; : ! i
r
":'•::• i • Г
. • . . - L - . : - :
. i Í.-:-.-I.::Í
Г-1..! i . Í M - : i u
, .-, Г : i , - i t ! ; - i c
-:•
p r "
;•-
; i : •:; -
' f ;'• ,:•.
;•!
..•:••
.•:;,••-
.;••.!.!:-,: ' . ; ' ; i : l
v . í i . ' . ' l ; u 1 . '•,'; í
.
r>ijr:.MW!Ý : U A V ii ил:; V
i
•'.•.
•.;.:•-
!. i <• i ' i ; n : . v i ; i t ! . v
::••••: a ;;'•
;•:/
: ,.
•. v : • ' :
;
:•'••.
. - . я -
r
w
.',:
•• - : • : • . / i n 1 j
i KJÍIITI i u n l ;
"
; - . ; i - ,
'
'••.;!•-, I
: . ] . - i i v
'•.
- . !
: •'',''.
i
;:
ii\'r!i
:
.•;.,•..-
p ; • : • , :• • ! . . : .
: : : : . ,
:..:••'
:
•. ľ u
. ! "••:.•.;.
•
,'.'
,-•.:•,.•
:.
.•:; v . i . • • . • . • • : :
•.
• ' • • ; . • • ; . .
: • ' : . . . . ' •
•.;•••:.:
•• ••
!
íl.ílši!.'
:;iii';a:;;ior. l i 'Í
'.\ň v
jf!
v
i;!'.:"iľ
[ m l - : ľ d i " :i I H M
v
prcv.'iit/l-.i!
".!.'I'!ÍII
!!
v ý ' " > l.;i v l i y .
i i l d k u v
! \ p n' . V i i !
D n l i r""'.'!!!'.
I "
'i-ítl
p r e l ' . I nv n
- 98 uzavretý mi t> о г 72 ks parogcncrá torov, pretože :;a s daláou výstavbou týchto blokov u núa už neuvažuje. Najdlhšiu prevádzkovú hiuturiu m;: j ú za sebou parogener.í tory /12 ks/ пз JE V-l v Jaslovských liuiuini r: i ach, ktuľú sú sovietskej výroby a sú v prevádzke od roku 1970 /1 . blok/ a nci roku 1979 / 2 . blok/. Počas prevádzky na týchto parogenerátoroch nedošlo ani k jedinej netesnosti výmenníkových rúrok! Odlišné Í;Ú skúsenosti z ďalších dvoch blokov na JE V-2. íu iloSlo počas krátkej tioby prevádzky ku vzniku viacerých netesností nielen na výmenníkových rúrkach ale aj na vlastnom telese kolektora, ktorú boli podrobne analyzované formou materiálových analýz / 1 , 2, 3/. 3/
PRÍČINY PORUŠOVANIA TESNOSTI PAROGEMERATOROV Ako je už uvedenú vyššie, netesnosti zistenó počas prevádzky
na 3. bloku CGO boli podrobne analyzované. Materiálové expertízy jednoznačne potvrdili, že mechanizmus poruôovonia je - korózne praskanie pod napätím. Tento druh poškodenia austenitických materiálov aa vyskytuje pri synerijickom pôsobení troch faľ; torov : - silnú
tnliovú pnutia
-
rcntcriál
-
korózne prostredie.
Všetky
náchylný nn korózne praskanie
tri faktory boli potvrdené nezávislými analýzami
pade porušenia hornej časti kolcktora PG-32 i tesniacich výmenníkových
vp r í -
uzlov
rúrok na PG-31.
3.1. Pnnichn horúceho knlnktorn
PC-32
V tomto prípade doíílo k fiorušonia v h o r n e j vnlcovnj t"; ani. i kolektora vyššie uvedeným mechanizmom. Iíiluó pnutia v mnteri;íle kolcktora boli f;o joho vyrezaní zistené
l.enzojne trickými metóilnini
n Hnscihovnli n/, úrovne medze klzu. Keď l< tomu e.šle uvážime přítomnost dodá tučných napatí, ktoré r.n vyskytovali ; - prevádzkový
pretlak
- pnutia v dôsledku kolísania hladiny vody v pai-orjenerá Inre - pnutia od vyusenia voči sekundárnemu kolektoru, t.ak m ožno skonštatoval, že prvý faktor potrebný k rozvoju k o r ó z neho praskania bol splnený. Čo sa lýko druhého faktora, tak o materiále 0 С П Ш 1 1 0 Т , ktorý :,з používa na výrobu kolcklora je známe, že je náchylný na korózne
- 99 praskanie podnapätím, čo napokon potvrdili aj výsledky
expertízy
vo VÜZ /u/. K prítomnosti tretieho fpktora boli vytvorene: priaznivo podmienky dané konš t -ukCným usporiadaním prechodu primárneho kolekora cez system žalúzií separators pary v tzv. "krabici". Tu v dôsledku hydrcUynnmicitj'cM
pomerov dochádza v dôsledku kolísania hladiny
vody v parofjcncrútore ku striedavému omývaniu, vysušovaniu sekundárneho povrchu primárnclm kolcktora, čo sa navonok prejavuje tvorbou vrstevnatých usadenín tvoriacich "mapy". Vrstvy usadenín svojim štrbinovým o koncentračným efektom vytvárajú priaznivé podmienky z híadiska korózneho prostredia pre iniciáciu korózneho praskania, čo bolo potvrdené skúmaním oblasti okolo magistrálnej trhliny /obr. č. 1/. 3.2. Poruchy tesniacich »zlnv výmenníkových rúrok nn l'G-31 K rozvoju trhlín koróznym praskaním pod napätím došlo v tomto prípade v telese kolcktora v oblasti zavalcovania záslcpick v mieste poškodených resp. vybraných výmenníkových rúrok. Tu bola existencia silných tahových pnutí podmienená opakovaným mechanickým zavalcovanim záslcpick. Materiálový faktor je obdobný a navyše je umocnený silným lokálnym znečistením ocele kolektora karbosulfidmi Ti /obr. č. 2/. K vytvoreniu vhodného korózneho prostredia došlo v důsledku nevhodnej konštrukcie záslepky vznikom zahustenia solí zo sekundárnej strany v štrbine medzi otvorom v stene kolektora a teloson záslepky. 4/
Z/WER K iniciácii poškodenia materiálu kolektorov parotjenorátorov
VVER-440 dochádza zo sekundárnej strany v lokalitách, kde sú vytvorené priaznivé podmienky pre súčasnú pôsobenie faktorov : - tahových - materiálu nymi
pnutí
v materiále
náchylného
na k o r ó z n e p r a s k a n i n pot; n a p i i t í m r, l o k á l -
nuriMjul a r i taini m i k r o š t r u k t ú r y
- k o r ó z n e h o p r o : ; t ret! i a vy t voriMiúho 1 hladhika t o r a PG-32 j a v í
konkrétnych prípadov
štrbinuvýii
efektom.
na p o r u c h a h o r n e j č o s t i
ako výniinučn;i v d ô s l e d k u v ý r o b n ý c h o c í c h y l i c k
iistatným paroncnnrátorom, pretože tvorbn usadenín
Imln
kolckvoči
pozorovaná
; i j na ( f a l š í c h (J.'irorjcncrij l o r o c í i . V p r i p n i t e poruC-iMii л i Ľ - j n i a c i i:h u z l o v na výrac.Tiníkových
r ú r K a c h PG-31 j u n u t n é o d s t r á n i l
hlavnú
100
; . ! ' , Lri.'i-.r: i •' 1
iihsii
/.;:>! on i c k ľjkJi
;• \ i с. :\ •. Ľ. n n í . i h i i v ý
Ír:-, !'.-.•
l:!o;'\
i.-i
t:v
v / c i i k u
i v v i i T i !
1
; ; ; ' I : V ; - I ! . ' A ' J . ••; ť
•'.:>; i i !.!k.:
\ľ!ujv;ii.
i vc ; !
i .';
vfilkii
p u p ! ' ;
í t.-:.n í .•^•: :'i
t / v.1.'!,
t nk ,
r :? : ; l.j .
ÍI!JV
%
v . - ; i i ;.
j Í Í I .* s i f i i f . G t
! ; : ! • , , ; ! i ; : ; , •.'.'! í
?'.•]•.•..=.'
I - : J ] n k Í o r a.
; n i : " L
•; л r -
n ;) ;\:
.;.[•,;•!,,!
M I Í I ' I ' '.' k í n > V ! i
n : .:•(;:'
1
J T r
;••". М - . т : ' ! ; ' : "
:.i ;• r,'.': 1
rv,i;i
!.•
ač.:;'ŕ-.'•:.
.i:'.!'. :
tÜ^III;^ l i .
r i a p " i k 1 •;;!
;í t o r e v
Ľ j r ' i í n
,'
;)•": : : , ' , : ' . : : - i
;i j
n ; i-J!!MI:;.4;U
h n '.'; i ••,. j .
L I! í ;i . : : ! ; : ; ; p :•;: r Í . - . n v
f-: t i u •:• : i >. •'
;
r : Ľ í ; •. , . ' ;•;. i . . . i u p c 1 .
r : : l ( м : ' ? п ! : ľ , í í n ľ t iv .
:
:. ; ! : ! n u t ! . M I i u
!. .
ŕijp1':.!.
i ' ,lien.;,
M . íjiíjziiia
Gprüvn P .
ÍH'i'iO
3
k o l .
:
l!:i);
íi
A ' i a l ý . T ;
p r i . - . ; i
i'G-31
;ir::;^n;!.ji! i 1
к о 11? k l o r , ]
M o k u ;:
ÍIíH)
s
ľ . 1 1 . '. Г- í-
; ;: ;•;•. c. v n ! г .:
.
Í4J-31
; : i ó j i ' . .•) T n r ; t ; ; . ' , n . .••. í . í
3.
3 ! -i O '"}•'..'U ~
rv.T:.
p r í č i n
VU.I.r
k a l . : L-;,JUĽ ij'i.i Ľ;K".'Л t(M4i
3 i •.' í) i ! '."'.' •,'• ľ ,
v
n!;!.v; ti
/ ,.• ; -
- J i- 0 1 - I - A
5;iľjva llrivn;'il<
:
VÚ.TC
i\li.JÍý.7n
i . ' V . ;'. .
k u l e k t u r a
h c r ú n o h o
i .
p ľ i : ' : ' ; . i p n i ' i . ť;
vU.!'.'
liorúcLiiu
4.
v
n u r u ;
v \ Ф Р П П
;; _• 1 c ; . 1 ; •;•.•. _ :
í
;• j :; L : ) V .••:••• ; i
/:
!ipi;,iv;i
3.
n i m i j r i
Ľ p ; 1 , t Г Í : U Í I Ú Ь ' ; : ! ( ; . ! I . r: j
J
i .
2.
vúoi:
":!.• : . ' . ' - : т > ' r . h
!//:.i
: : j
i:::-, o
1
: ; i c : U I I Í I ; ; ! ; ; ' o v : ; i ;.
i c h
.:.: : , i k ; ; ; ! ď : í i ,
:;;•:;,:: :
k l n i , - ;
f i •_: ľ : i fj i Í "; 1 ; J
j '
i '.it. ; í i í ' ' k . ' c ; r'
t í
p ľ i ) l j ! t. 1 'M;') í i k í :
:'..'. i ú
.if.kiit!/:.!'.
. ' i ' .; ' i : k ,
t í v y
11
"nnviľJV."! !
•';•;•;,'..'i t ľ l í K
u ícjiiovar.i a .
p c ;: ; p e k
п у п '.':•'
" . rtrj:;r!O'"
-, . •• i , ' ) , ' ŕ .'"•',' y '."..''
^pčr.olju
'!l!iGi!o!;;\;
f
;;;;il..
'•
-
o v . {.. i? r i":""; í r i y
kcílc-k tor.") з :
Spr.ivn
i V Ú/l
n
Vi)
. i)i!'i-.ii
'i 1 -i 0 / 3 I / 'ú'ŕ. .•: I í . ^ . i'.-'.•;'."; p n r u š r ; •\ ? /iiofúi:; .ir v - 2
-i: ] • ) . ' > . : " i ; 7
h n u t í W i ; r , Y ľ [ : i : : . c ;-;•-
10i .-
-
.\:-
VV-VÄÍ-
•
•
Л - ' ' . ' ä - .--'I- • S \ . . ~ \ .'••'"?':
-'•
'".'
',C'.'.
V
''••
Л ~ " Л ! ' • •• ' -•• ' •: •••.~"w
^
1
•л
Ľ.)
Т.
C.
/ v .
i
l n i c L. i r; J n пигГ^.::!ю G
knruüii'ihn koli:i
prevažne
pr;i!;l-:nnia PG-32
zo
l i i c d z i )•; r / f; t ; i 1 i c k yin
nn
povrchu
Ľ c: l< u n li cí r n t . 1 j šírením.
1 0 0x
- 102
Olu-,
č.
trhliny
2 širinci:
U : í t.':;« k o l o k t i . - ľ n
-
. r» n v n i l n n I'G-M.
z n n č i s turinin
zv.
W>x
ma t c r i ;i 1 <;
- 103 -
ZHODNOCENI' OCINKO DEKONTAMINACE NA MATERIAL* PARNÍCH GENERÁTORU Martin Brezina, Hugovit Kupča VOJE, Trnava 1. Úvod Se stoupajícím pofitem provozovaných jaderných elektráren a s dobou jejich provozu se objevuje rada problému. lišících se od problému klasické energetiky, které je nutno řešit. Jedním takovým problémem je dekontaminace jednotlivýĽh komponent primárního okruhu. Úkolem dekontaminace je odstranit z povrchu zařízení přicházejícího do styku s primárním mediem korozní vrstvu, ve které jsou zabudovány radioaktivní izotopy. Protože základním konstrukčním materiálem primárního okruhu je auslenitická CrNi ocel stabilizovaná Ti, je tato vrstva tvorená především smésnými spinely Qbecniiho složení (Гр,Сг,Я1),О, C1J. Tato vrstva, tvořící zaklad korozní odolnosti materiálu musí byt nyní odstránená z povrchu materiálu tak, aby nedošla к neprípustnému ovlivnění jeho vlastností [23. Bylo navržena cela rada dekontaminaíních postupů a metod, ale většího rozšírení nalezlo jen několik základních postupu. К dekontaminaci tvarové složitých komponent se používají metody chemické dekontaminace, na dekontaminaci tvarově jednodužsích a především rol.iínr symetrických částí se používá elektrochemická dekontaminace. Na dekontaminaci generátoru páry se používají dvoustupňové chemické metody označované AP-CITROX. Y prvém stupni dochází к oxidaci nerozpustného Cr v korozní vrstvo na rozpustný Cr Tím dojde к narušení stability vrstvy, která se v druhém stupni pomocí organických kyselin rozpustí. Pro prvý stupeň se používají alkalické roztoky KMnO., pro druhý stupeň smés kyseliny citrónové a sťavolové. Dosahované hodnoty dekontaminafiníha faktoru jsou nejvýše desítky. Vyšší účinnosti se dosahuje při použití kyselého roztoku KMnO, na bázi '"^^T * P 1 ^ velmi nízkých koncetracích činidel [33. 2.Použitý experimentální materiál a metody hodnoceni Konstrukčním materiálem generátoru páry, který přichází do styku s primárním médiem je, jak již bylo uvedeno, austenitická CrNi ocel typu 18/10 stabilizovaná Ti. ľroto byl k tiodnocení pouíit tento materiál různého původu, aby bylo mciino dosažené výsledky vzájemnč porovnat. Pro neaktivní zkoušky byly připraveny vzorky z montážních přídavků primárního potrubí JE V-2 (základní
- 104 -
i ЬУЗГО, t pplrjsmriiných. trubek jencrátorn рЛгу, /-. vyfczane f.a;iti kolektc. u TG 'Лг л plncliu oceli í"JM 17.:4?'. 4 (základní malpriSl i sv;ir ) Povrch '.ŕ\i;>i: n W . I . T U Ä by.I t)t?z •:.; ••'i rj i r: k ó nebo koror.ní vrstvy, př ipravpný c'r Г \ \tuv л r\ým r.jiu'iobF'.'n, t j. mechnn ickym olirAb^ním, biuuäením, (iiз ochr ni;rié okiiRizikM odstranŕní posledního zbytku ki.rij/ní »TÍ;'vy. V pr.i:a víak není mcjžno vyluučit pŕírr-ó p&sohení r a-^X ••:):!> \~.n obnažený kr:v. ľro i'::ppr ieien t y na aktivních vztrcícii byly ром/ity mntcrialy r. častí primárního okruhu, ktcrr- b y l / vyříznuty ber. priidcho^. í dekontaminace, se zachovanou korozní vrstvou. Jednala ъч o teplasiTiónno« trubku PG 4Í, or)vľ.duäňovaci trubku kolektoru ľG. .i n trubičky z tiv. suchých kanálů. Vv.nrky .'. takto získaných nali.TjůlJ byly v laboratorních podmínkách dt?kont aninnviny л vv::ledky рак porovnovany s výsledky získanými na nraklivn. . '• vzorcích. • K hodnocuni účinků dekontaminace j'jme* pŕ ist üupi li :•: !i f.: k,:iika
;• í
í) 1 u d i s u k
C "i 3 :
*
".loduvaním maKronkopických účinku dekoai.imir.ace pomoci hmotnostních úbytku v závislosti na rôznych parametrech (teplota, koncentrace, r doba pAsobení, pocet dekontaminačnícn cyklu); RTG difrakcí — méŕenín zmeň tvaru difrnkdmcli píku nákladního materiálu v závislost i na parametrech dekontaminace - i;Lc?doVc1ním mikroskopických útíinků pŕedevším pouiitim mi?tod klasicko svetelne mikroskopie, ale take rastrovací elektronové nuk-osiiopiĽ ve spojöni «Í RT(j mikroanalýzou a transmisní elektronové mikroskopie. - s I edtjvan ín vztahi mezi dekont íiniinac í n zrsonon mechanických vl.T'.lnnstí materiálu. Г'Л i zkouíkicli jsme hodnotili účinky chemick dekontaminace ozn.icovuní jako ЛР-CITROX a NP-CITIÍOX v různých koncetracích jednotlivých činidel. Jako základ jsme brali postup ЛР-СГТПОХ, v knneetraci používané v provozní praxi C4], alp slí.-dovali jsme tož koncentrace nizšx. Postup N'F-CITnOX jsme použili v několika koncĽntracích tak, jak se jeho složení postupně opimnlizovalo z hlediska jeho dekontaminaCní účinnosti. Základní údr.je o složení dekíintaminaíních roztoků a parametrech dekontaminace jsou uvedeny v tab.č.l. Pro zvý&ení vlivu dekontaminace byly jednotlivé cykly opakovány až do celkového počtu 15 cyklö.
- 105 -
Tabulka č. 1 Složení a parametry dokont amindčin c:h post Označení
Sloíení
f'.iramet r y
j
J
ЛР: 2Dg/dm Na0H Л hod
АГ— CITROX
CITIíOX: 20g/dm 3 kys. citrónová 20i,'/jm3 kys.SCiiveiovri
нр-спиоу.
NP: lOg/cJm0 HNO^; CITSIOK: viz výáe
3. Přehled dosažených
j
4 hod 35 "C 4
!
hoři
výsledku
Základním údajem z e kterého jsme při hodnocení vycházejí i, byly hmotnostní úbytky materiálu vztažené na jedí?n tlekont ami n.iŕni cyklus. Pro postup ЛР—CITÍÍOIÍ uvedených paramntri Í:I? hmotnustiii úbytky pro jednotlivé materiály příliš nelišily a pohybovaly 5;o kolrrn D.lDg/m /ÍDK. Použitím méně koncentrovaných (íimtl(j/m"/l 1Ж. I! vzDrkft z mtitoriíilu prim.irniho potrubí byly zaznamenaný vy:íSí úbytky (1.75 ni 5, Og/m"') a závist?ly na orientaci při vyřezávání vzorkfi vv.hl (?dr?m к пг.р potrubí. Snižováním koncentraci? UNO.. íijjroiivit a činidla vyi'.ir.'ir kit?sá, klesá víak take dekontnminacní faktor, který ;;c u tohoto postupu (ios.TiHtjc-. Postup ЛР—С1ТП0Х, kt nrý »;e používá v provozní pra;: i jr> к povrchu materiálu málo agresivní. Nevýhodou tolmtti dokunt aminačn í hn postupu jsou pnmřrnř nízke di'knn t агл i nat'n» faktory í je to pomer mei-.i aktivitou zařízení před ilíľkoiit nm i n a n a po d e k o n t a m i n a c i ) . které jsou dosahovány při. provozních aplikacích. Změny na povrchu materiálu jsou témí'-r nnpor.t iliniit cyltlfi) byly na původně mechanicky 1 cv\ I спГмп poviclm pozorovaný pouze náznaky hranic zrn (základní materiál i svarový k a na povrchu se o b č a s nacházely žlutavr krystaly iiřialňtíi zr-lozii. Ua broušeném povrchu nebylo možné zmeny vůbec zaznamenat. PÍ" i pozorování změn pomocí trnsmisního elekt ronovťhu mikroskopu na tenkých fóliích bylo pozorováno pokrývání povrchu fólie nrprosvitnou amorfní vrstvičkou, která se neodstranila ani použitím oplnchoveho roztoku na bázi H?O7, kte?ry je v
- 106 -
používán. Na foliích byly prednostné napadány sirníkové vměstky, kovová matrice se rozpouštěla málo a rovnamřrnr, Na aktivních vzorcích bylo pozorováno jen volmi pomalé rozpouštění korozní vrstvy na povrhu vzorku a morfologii odkrytého povrchu je možno přičítat koroznímu působení chladivá nikoli dekontaminaci. Postup NP-CITROX, kterým při laboratorních zkouškách jsou dosahovaný poměrně vysoké hodnoty dekontaminafiních faktoru, je ve sledovaném složení agresivní. Na mechanicky leitrnem povrchu dochází к naleptání hranic zrn již po několika cyklech opakované dekontaminace. Dochází k plošné korozi se zvýrazneným napadením hranic zrn. V některých případech došlo i k tvorbe jamek rôzne velikosti, na jejichž dne se nacházel zpravidla karbid Ti. Změny v průběhu opakované dekontaminace jsou pozorovány také na broušeném povrchu. Napf, po 15ti dekontaminačních cyklech dochází к částečnému odstranění rýh po opracování a jasně jsou patrná ji.'iJnot livá zrna austenitu. Bylo pozorováno také odleptávání sirníkových vměatki CTiS). Při hodnocení korozního napadení na příčném rezu byla zjištěna velikost proniku po 15ti dekontaminačních cyklech asi 0.01 až 0.02 mm, Pozorováním změn na tenkých fóliích jsme konstatovali, že dochází k výraznému úbytku kovové matrice už po krátkých dobách dekontaminace Pokrývání povrchu fólie amorfní vrstvou nebylo pozorováno. Povrch aktivních vzorka po dekontaminaci byl zbaven korozní vrstvy л nesl stDpy korozního napadení, které je výsledkem jak dlouhodobého působení chladivá, tak к vlivem dekontaminace. Mechanickými zkouškami vzorku po opakované dekontaminaci C15 dekontaminačních cyklů uvedených parametrů) prováděnými ve VU1Z Bratislava nebyl prokázán vliv dekontaminace na změnu mechanických vlastností toplasměnných trubek i základního materiálu primárního potrubí.C5,61. Závěrem je možno konstatovat, že v pra::i používaný dekontaminační postup AP-CITROX nemá na vlastnosti materiálu nepříznivý vliv. Postup NP-CITROX za uvedených parametrů je agresivnější a bude nutno jej optimalizovat. !Jri vývoji a opiimnlizaci dekontaminačníuh postupů, kterými budou dosahovány vyf.sí hodnoty dekont aminačních faktoru Cnapř. NP-CITROX) je nutno věnovat, sledování jejich účinků patričnou pozornost.
- 107 -
Lit cm», игл: t 13 Comley,G. C. W. : The significance of corrosion products in water reactor circuits,Progres in Kuclcar Energy IG.. 1985. 1, p. 4 1 Í21 Ayres,J.Л.:Decontamination of nuclear г fact or «s nnil equipment. Ronald Press Co. . New York 1070 C3] Pick, M. E. aj. : Chemical üecont nnun.i». ion of w;jt«?r гслп'.ог:;. CEGĽ developments and t lie lni.ernnt inn.il r.crni?. Nuclear- Ľnergy 22, 1903, б, р.431'[ •!] Rlažek.J. a j, : Dekont aminacia ŇTybraných zarinclení primřiinehfj okruhu. Správa VUJE č. 32/05;. Jnslovr.kť? Baliunicp, aueus! 1905 C'j3 Ižclinska ,71. : Skú&lcy rúrok parogenerňt ora JE VViľR-4'Ю. S'OZ 1G030/241, Bratislava 1900 [CO fIarnmia,F. : Vplyv clekont aminacií? na mechanické vlastnosti rúr primárneho okruhu JE 440. VUZ lG9lO/2'liBratislava 1300
'. ,
Jv a -
'•• -•
>• -> i:i p J • • e ' i •' v
o-: b •
o u •: ^. :••-••• r
" •a :_.
A !•••••
•i.
t c c -i ' o
•'••..• ^ »
5 •-•
• " . ~с-п;! - •
Í,
У
••• • y , • ;•• с м
•j . . ; л i'.'i
t - а г ' -
- 1 Ľ J •'•
d - . - l r j n ' . : : ! r f i i
•••
s t e r ó !
K - ; t H
•
s ŕ
:':>•••'.:
p á s C .
í t i r - . o v - ; .
t j „
v c M ^ s ' . i
l i
o
í : i
í_čf j
j •?
1
;
lci(';:v)
.<. r i t "i с к :• u
2 Г 1 Ч v :
I i t
:
• •
v
J c •• ..
i- o
•. a
;J
•"'
s i ' f
•• " •.
p ŕ i p a a .
J ;- L . о л л с ~ u • . o v а г. .- - J - . . ^ '
с- • r/-.,1;--,.;,Vw, »Л' 4 , -.-•^•;/v -Ч-
j
p
•;
'.:.•••-.
: •: •':
- о г • :. v
., Č:
•;
ľ :
^ t ; . t - . > * '
•?
i. f r i у n c o
,,;т*!г>:
••-...'.
•• • s t
" _' :
i
.j
í
í ' J i ; •
• " : - > ~•
г , ь ' '
•••
•'''-''•'-
к О i
f e r i t
p ř ' p ; u .
c k ^ i .
,. ú s o b . "
i ; -j r b - ^ ^
' I O C . '
k o s t '
•.
1
n a :> .f :
'."• e Г i v ü
-ver
s
'•> '• ' '• '•''
"
ŕ í ; . i . o . : t a ' : : '
v;
OD . S;TĽ
; •:•:'
d ú s .. c d k _
k L i ' S '
:
r;«'
- •'
.
n a
T ^ :•. i k •: i. n ŕ
'.
о i к :• о t r i : I i '
ve
• '- • °
n
1
' . ; ; ,
;."J : c i h o
J
n :• r b i c i с к у с л
: c " i ; o
1
Г' 1 -' i
s t u e o - . '- i " v
d i s L o K a c i
J Í D
-
j " -
>. o r : s č ". c Ci
••;<.•:•.'•;•..!;
а к t i v >i i i m
i i ; • с ' э с. е-
v
ľ. ' " c s i ^
' 1 . ; .. ra ú ž ť
iiocinonü
J ••• s t e p n o u
- - - - -;i -
J c !. C t . /-> u J ;
( i ••• o 1 1
: J '. :> : ' .-•
; : u.": .'
, sc--..
•' - " ( . - n k y ': '•• -i
.• o í. :> :.•
;. ; Í •. 'J ?. ; • ; . - ':'•; [.?. •
k ŕ ? ;4 e
j . - i č i t : i c ••
^ j íi C j
:, '••
m •; •; 11 .? n ! í :r- с : ' i • ' " ' i ' • •'
J
p
Cu г г v
v y u j L a " : U f l ' ľ ! .
^
'/ э k t U r Ĺ-
r J • '
•; i
I ' ' ' - : 1 •'v
i ^ У o n y ..
- - j - n p .„. ••; , - ^ n í. y .
, ; 'r " c o i ' ' k
k ?z a i i
:: í
;
i r.; c j r • ' v
•-••: i. i <í ^ - . T : .
?- - :"; .TI Г-
•'
' ••': .
. v •• ; <•• o
'J e
ŕ1 a d v .
t v . - » s r - .
. . j л s к г v
: : л : у л !
'-' P . ' ? * Л 1 1? v T c .•: / ;•
. ü J '-•rl"' ô
e / p !. 5 ; • • ' : ; t
;,-r, s
__ •• ' -•
x ; o v г d a í e n a s г " d í e La o s t ř e n o n a k r o d e i e i i t u , o f f , '•»:;). ' o í U io e f e k t í v n i [>ovrcr»c7íi e n e r g i e f e r i t u , - o s p - b a i n i t u , S, J J Í jsou e l a s t i c k é k o n s t a n t y э k f. j e s r y k c v ' j и г L l - P e t c h o v . , К У - ; t . - s n r ч . Objektívni hodno "ел í momentu k ř e h k é ic-iiové ' í e s t a b i l i f " r: ú : e p o s kytiout GULeíir.í: inforraoca o v i t i h t я i k r o s t r u k U I J r ; .- N. r « n Л . , 1 O ľ n o . . . vých cli,3 r a k t s " i s t i к к о п з t r u k č n > c ' i o c c l í » ; o j m e n s p ŕ 1 >;: . ^ J L ^ J L : ' j e j í r:.!% n i k r o i ; . r u l e t u r o \ c h p a r i i - ' . a t r j , Předložená p r á c e j e z a t n č - ř e n a n<> i t u d i i i r '..-Jchto o l á z s k -. ; c e l i •• •/-• pi. 1 i O M n f l i 2 M o s e s m í š e n o u s t r u k ;•.'!-o u p j p u s t ě n é h o í e n tu л baifi'ii.,. užívanou p ř i výrobe komponent j-idornö energetických M ŕ i j e n ; , Ľilem práce je také přispět !; o b j a s n ě n i vitahu я -i k r o s \ r u k t . J n . , .;:• parametrů oceLi a parametru s p o u t i U v o s t i г ni vyrobených коарчло; 2.
Pravděpodobnost t o s t i
vzniku
Rozhodující podmínkou ve f e r i t i c k ý c h z r n e c h
-
••••
'
Л < г
'<е
^
křehkého
lomu
a
predikce
IOWÜVO
houževrv
pro i n i c i a c i n i k r o t r h l i n v karbidoch, rssp, a j e j i c h šířeni j e převýšeni působícího n»-
"
^
Р
^
i"^
/
' L
/_,,••
-Rp j e roez. k l u z u , crrx/ j e ú h l o v á f u n k c e z á v i s l á n a k o e f i c i e n t u d e f o r m a č n í h o zpevněni N , I M j e f u n k c e k o e f i c i e n t u deforraačniho spevn e n í í 1ц = Ь,5) а К х i e T a k t o r i n t e n z i t y n a p d t i - n a d ú r o v e ň átůpru. p e v n o s t i , k t e r o u l z es t a n o v i t p r o d a n o u v e l i k o s t m i k r o s t r u k t u r n i j e d n o t k y z r o v n . / 1 / a / 2 / . P ř i úvaze,, ž e i n i c i a c e k ř e h k é h o p o r u šeni aůie nastat pouze v oblasti aktivního objemu před čelen
...-г
'«л»:
. ^ l . c .:i c
• cci ' :-' „
'"..,'<
•c--
:
. '
- •.'. •.;
.
.:-'•:.•
;,
u-j;''
.
."< . . .
n j r a a e t r . ,
-.p.
" .'-
1,
r e i r. .
ryr.p.
;
'
;
ľ ., o ." • J
f c-i-i 1 1 r.:-. . ; h i . ,
. c - . : ) í.
j e
:;..;:-ié ;
'.'Si-TÍ 1 i c
v
j ; - i u r . ; ; ; a
Í J ' S Í
f'
;.
k '. c .- D u
cí.; ,
O--^
a k í -, v n i i- с
?:•':,
h n i t o u
í
ŕ
л J c ; a 1
•-
л
'rj
.';•/
a
/
;
. • • n 1:
- •
c.j
-
' N + 1 / i
O'U) •
re-íĽ.
:.'
/ ó /
r,k.;:
v e
•' .'f
flp
;
r ov n .
г г п ,
c.reLi
v a l i k c s t i
W e i b u I i. c v Ď I .
- 3 ;•-:"•.
: - ' ; p .
-
i.s;
/-.'W
i e :• • t •. c k ý c ŕ i
d i : í r • : i; ; '
L
^ j
:
a
r
'^^
7 1/ , / 21
cc
•.••'/'
7
j ; o u a
p a r a n e t r y
/ 3 /
inteijrac.:
do
r o v r,.
v y r a z
p r o
t v a r u , / 4/
Lze
r e s p . za
v c p o u ž i t í
p r a v d ě p o d o b n o s t
v : : ; i -
t v з г и :
- - _
v í n n u
s t r u k t u ř e
- :• s p .
r.;c.:c5':
•
C. o r. a z é r. 1 л
e n k c -'i o
no
f e r i t i c k ý en
ve
'••_
• : ,- ,
о Ь ;! e n u ,-
Karbidu
-dé p o d o b n o s t i
,
T i „
resf, .
Ľ i í r - c c , : e
' <•; - ť , - '•''?.?J"•'•••
/
-'-'•"
+ 1 / / 2 .
":L
Po
Г
"-'
~ f >
d o s a z e n '
(.ccio^tt
n e s t d b i L i t y
(i-ť)j
i-Ь:\1-ff
г а
h o d n o t u
r . i n a
JĹ
.,., .//L~Z(x>
l o c i o v a
Л
г
r o v n ,
. ' 3 /
;'e
h o u ž e v n a t o s t
^c OJ
'. r o v n . / E / j a z ř e j m é , í e z j e a n ě n i k a r b i d ů , t e d y s n í ž e n í p a r a n e t r u f . v e d e к о z v ý š e n i l o m o v é h o u ž e v n a t o s t i , n e b o t K,|- •" r ~ ' i Ы •* <• <) ^ .výšeni oeze kluzu vyvolá naopak snížení lonové houževnatosti, proozo K j f v R p ' 1-^)11 t P o s o u z e n í ; j a k l o m o v á h o u ž e v n a t o s t z á v i s í v 'r/jto o r i p a d e n a v e L i k o s t i z r n a , j e p o n ě k u d o b t í ž n ě j š í . Z m ě n a v e l i k c s t i z r n a m á v l i v n e j e n n a m e z k l u z u (~RQ= <У0 + k , d ~ ' ^ ) f a l e
- 110 -
také na hodnotu parametru fy. Zatímco u něze к Luzu se zjemněni zrna projeví jejím zvýšením a tedy snížením lomové houževnatosti; u parametru ?p naopak jeho snížením, což se projeví ve zvýšení lomové houževnatosti ( rovn. /SI). Tato úvaha vede к závěru, že pro daný typ oceli bude existovat jistá optiaálni velikost zrna, kterou lze stanovit z rovn. lil jako podmínku minimálni pravděpodobnosti vzniku křehkého lomu nebo z rovn. 1Ы pro maximální hodnotu lomové houževnatosti. Z podmínky minima pravděpodobnosti vzniku křehkého lomu a pro konstantní velikost vyloučených karbidů lze, při «c y 0 "1/2 = D ^ 170 MPa, optimální velikost zrna stanovit ze vztahu;
o о
kde Од , resp.
<J, jsou parametry nezávislé na
a
.
3. Experimentální materiál a technika
| ) i i
Ověřeni vztahu pro pravděpodobnost vzniku křehkého porušeni ( rovn. /?/) bylo provedeno u oceli 10MnNi2Mo o chemickém složeni (hm.7.J: 0,09XC> 0,78XHn> 0,20%Si> O,OiO%Pi*O,OO9ZSj 0,21%Crj 1,81XNi a 0,48%Mo. Po tepelném zpracování: 910°C/olejř 6 7 0°C/15h/vzduch a 650°C/30h/vzduch bylo u této oceli dosaženo smíšené mikrostruktury popuštěného bainitu^S?y= 0,50/ s vyloučenými sferoidizovanými karbidy a feritu. Závislost spodní meze lomové houževnatosti, zjištěná zkouškou v tříbodovém ohybu,je spolu s teplotní závislosti něze kluzu uvedena na obr.1. Koeficient deformačního zpevněni oceli i0MnNi2Mo dosahoval ve studovaném teplotním intervalu hodnotu N=5. Po statistické analýze experimentálně zjištěných souborů velikostí karbidů a feritických zrn byly zjištěny tyto hodnoty parametrů-* AQ= 2,24> fiF= 1^85> í B =0,145 iF-WrZO^m a plošná hustota karbidů a feritických zrn N.„=1,468.10 1 í m" 2 a N A F = 5,729.10 9 «~2. Na základě dřívějších zkušeností [4],byly parametry tvaru aktivního objemu voleny jako x= 2/3 a i/ =0,05. Teplotní závislost efektivní povrchové energie bainitu. resp. feritu byla převzata z práce f5j. Parametr účasti karbidů, resp. feritických zrn byl podle [43 zvolen jako £ B = 0,01 a 0f- 0,05. 4. Diskuse a závery
' • I
Pravděpodobnost vzniku křehkého lomu oceli iOMnNi2Mo ve studované teplotní oblasti 153ř291K byla stanovena z rovn. /7/. Závislost hodnoty f-ln 4>F'B) na tepl,otě je uvedena na obr.2. Z obrázku je zřejmé, že se zvysu/ci -se teplotou pravděpodobnost vzniku křehkého lomu velmi prudce klesá. Pokles pravděpodobnosti vzniku křehkého lomu ve studované teplotní oblasti je přibližně O,2ó a při teplotř 291K je f f/B «= 1,Í1.1O~5. Tato hodnota zaručuje bezpečnost vyžadovanou T u komponent jaderně energetických zařízeni. Optimální velikost feritického zrna Crovn. /9/1 , jak ukazuje obr. 3, je rostoucí funkci teploty. Tuto skutečnost potvrdily i výsledky Curryho [6] pro feritickou ocel se střední velikosti vyloučených karbidů < r > = 3,5 /jm. Na obr. 4 jsou uvedeny závislosti střední velikosti poloměru karbidu na optimální velikosti feritického zrna (rovn. 191) pro teploty 153 a 207K. U studované oceli 10MnNi2Mo tato závislost odpovídá mocninové funkci < r> ~ < d > 7/í
- Ill Uvedená metoda hodnoceni křehkolomoyých vlastnosti oceli ná oproti přistupúm klasické lomové mechaniky řadu přednosti, které spočívaj i zejména ve stanoveni vzájemného vztahu mikrostrukturnich charakteristik a lomové houževnatosti. Tato metoda se tak stává jednou z cest, jak řízené ovládat mikrostrukturni charakteristiky oceli z hlediska dosaženi vyšši bezpeCnosti a spolehlivosti konstrukčních uzlů. 5.Li teratura [1] £2J [3] C4J
C u r r y , D . A . a K n o t t , J . F . : M e t . S e i , 12,1978,511 Evans, A . C . : H e t . T r a n s . , 14A, 1983, 1344 C o t t r e l l , A.N.: Trans.AIHE, Ц 2 , 1958, 192 S t r n a d e l , a . , H a z a n c o v á , E . , H a v e l , S . a Mazanec, K.: I n t . J n l . P r e s . V e s s e l P i p i n g , 2 3 , 1 9 8 8 , 47 [5] W a l l i n , K . , S a a r i o , T . a TBrBnen,K.: H e t . S e i . , 18^,1984, 12 £6] Curry,D.A.: Nature, 276, 1978, 50
L
i
J
:
. ••'•:"• i "1 r i l i
í-:. .Vutocha". L., ľíy.ip •./-.•íl'*, K. Mäiír:r^ " •*• ТоЛ,7. "Ĺ .:KC-, k, z . j O s t r a v a - V. : ; : , u k,\J.";:. Чиггл с ká
•'.•';:..
., • : r . a u p . r c i p ^ j - n l i v . oúrač : ' r u n u }-н c o ľ.Ti •' .:: fi. s i ; ! ľ á r e ; i e : i ^ c h
Oiis!)-CiTiV-:'r.
z t
•;;:fivov::.,!.
,';Г,.-
' ' v;--, .r. o.? , i к о . ; , ' C : : - K * -. :•• .. \ ' Í O J ; r--'Ž~:l. •. '•vd ::.; ,';
z ."• г . л а ' ' : ) ; . i
>
;
I
' J J
i
»
u ••.•;..
•. ^ : - .. ,
:;V-ÍJ;
ľ
h o i: v- 1 .: s s v л .'••.:'."é: D г з р о ^ е ľ: JC:'! '".Л T ľ - T - ľ v J H l .N ' -T y > r o v e _i. :;\-;,t e c . ' i r . o l o g i :' а ' ! г;;'М t e r n p o ; : t r o / i . i ! l . f . T n , C;'i'.-.v. •?:-..•:>• ,1 n :j t u ; , -.ľ"-'... ;, T í ľ ' i j i : i >ЗПЗ!; : .РГ. ;' ; . I v o t n o = t i -:v'í:r. • v é h o л ;•. :•,"-•> ü ' - r o i 1 . v i / l k i &c;. г.'j;: 1 'лг-.. ľ.* ľ-'í ŕ i 'J fi ,i.":.'; o Kvť'.ľ' i i Ť. ' í t l '.TÍ í v y j á ^ ř e 4 : : . v c ' ' : : - r } S O . , V X Í : I ;•.:!
Z kru ^r-b r, í "'. ч to TÍ. ч ! ч -^ X7-O r " ^ rj t .'í j. n í "i. e c hľľ1 . ;ychozí materi ŕ ."- i-v'J p a u r í t p r ^ t o n e c *••• i-.rcr-.y L. a.c::.f.ter -od ťivi-.'I»rr. ze dvcu кгоигкЛ - výkovku o ro'.'-rrir-r-''.::; P "":•••.•/ 0 Z'<-'•' л 2'Jb mrn^ гг.: лv;^T^ovnг;í bvľ: ^ o u i i t Г''-i-ovt;: ; i r á : .vi. 3 ; ; t i :jv'j,;ci-;i9NT!M;. O prlT.ěrv; 4 a :; v., v к^пЪ:..-с: ^ t a v i i l r ; 0P--6, Oherické s l o z e í i i základnxiío r,iútori.:'iu CSCK '-L.-t TG ľ ft Üvt-.ro Vi?;'.o };ovTi ре uveáer:j v tah., I , Oba г::-ои2ку : y l v podrobvnv n á 0 ' " / 1 7 h ^ 7№°C'/7h/v + Tin '"/17h ; г ! г п г е п £ n o b y l p r n i . u i . o c t c ; o l i ; ^ zpra:ov;:.n. ?o P r o 7 . . ' i . ' ' r u ^jcuSr-br- -ĹC-:- t v - j í b y l y r": tí-r.i» с : ч о.'. p á 1 e n ľ.:; Л ' : Л - ^ : t-r •! r i a l s .::••••.-.'".an i c k ' " :"i-ij. o;i .;''. ^ ' ' l o t c r e r ' -iOx'.'Ľ : •* 'J Г. :TL-:; ^ ' ':".с'::~
0
/ оj. э t ovar": h y i y
vyrcbcr.y
i k;;Jf?.j;í
iyčt/ y r o
з t ť.-; i v e n í ü-:.i--ln"l:iiü."
rriochfi^icrycb vir: 4t.nc. ::t;ľ Í".г •: , •"uä-'i'ir.i t y . " о ?> 'О ТР. n pro з к о и 5 ŕ: v nÍLkocyiflriv--' ú".;-.vy ?.í !-:1г:с1.1; íio 'пя td :'i •'• 1ъ-, i'varov'íí'o kovu ,• ' : svíravóhn iipsjp^ "\r :• \, n R ve v •::' ;: kouňk" л»-'лго'-^^ii ;;rio j ú •;"!-.' ::icuí".!cr" :;'•"(! CKÍ-VDÍ riíny "'".л", aby Tiíincná cá--: ", • .:.'T'.ovr.Ir-. v:'icriiny '..ŕi o b i " . : ; t i o-, a r o v é h o npo.ie ( znklr.dr;í ;:'.. í.-..- •.-;.;' I.. t o p c ^ n ěí orii-vn^rou 'íón;. Í> Kviu'cv'-',.' icov ) , Onsvov<j ".-:ouij>y r y l y ;.>r?v -io;i,/ na у !»•'к t r o h y d r s uličkám íkuaebníiii r.ni. . 'r.oní INO'7- у- л';г-'^.':у.'". to!: ú-tlc.ícn. У prúbíliu zkouňk;,' byl л udrsovíínr. kov.ntantv.J. nrr.plítud11. c e l /o?:) de fciTr^ico ool . Г í l u vy x v a r zri í: e ř no): o cyklu r.mor.ni. j p r : v i d ě t . únavov-5 s poučky pij. i-on.i t a n t n í r y c t i l o . i t i c e l k o v é d^.т.о:~грсе f^+. = 4 v ' : 0 ~ - ' , з " ' . ľ ŕ í obou г ku rieb n í cli t e p l o t á c h .' Г?О''С, ~:Z----^^ ) bylE зг;Г;п-'п:. p o d é l n á do Гох'тпасе n;:ímr;';em u Ь^<м' : L- mm* E-/::!<;rirnentrilní t s c h n i k n pouý.ívr.ii?-. pro 3ta::ovor;í o : o l n o r ; t í v^'iói iínavov'imu for-Liíiování n m e t o d i k a vyhodnoeov.ín-.! e x p e n r e n t á l : ; í c h vy nie d k?; j p o u podrobilo popai'íny v [3] , ['•! . J'ro ko.'nrlexn í р а я о и гr з п ! odezvy r.áklndníno m a t e r i á l u OfiCii ií-.W :0T a s v e r o v ŕ ho kovu r\ <. n t ř í d f w o u p l n n t i c kou ds.form.ncj. v tß!m ťi.nkii b y l y ъг\ obou t e p l e t zkouSoní taká s t a n o v e n y c y k l i c k é k r i v k y n n p o t í dofonnaos ľ 'j] .
- 114 -
| f i I j
j i j I
Popis a diskuse výsledků Struktura základního materiálu i svarového kovu je tvořena austenitera s rozdílným podílem ď feritu ( 3,1^ u základního materiálu oproti 11,4% ve svarovém kovu ) který byl stanoven metalografickou technikou. Mechanická vlastnosti základního materiálu a svarového kovu jsou pro obě teploty zkoušení shrnuty v tab.II. Jak vyplývá z této tabulky, vykazuje svarový kov výrazně vyšší mez kluzu při obou teplotách zkoušení. Zvýšení meze kluzu svarového kovu Je zřejmé důsledkem jeho substitučního zpevnění přísadou molybdenu a vyššího obsahu ď feritu. Nelze však vyloučit i možnost vzniku deformačního zpevněaí svarového kovu účinkem pnutí vyvolaných při jeho ochlazování. Výsledky únavových zkouäek základního materiálu 0eCH18Ni0T při teplotách zkoušení 20 С a 350 С Jsou shrnuty na obr.1 a obr,2. Ze získaných závislostí vyplývá, že při teplotě zkoušení 350 С dochází k výraznému posunu tranzitního počtu cyklů Jí., který odpovídá stejnému rozsahu elastická a plastické složfcy deformace, к vyššímu počtu cyklu. Tento posun je důsledkem významně odlišné odezvy studovaného materiálu na střídavou plastickou deformaci při této teplotě zkoušení v porovnání s teplotou 20 С Při teplotě zkoušení 20 С dochází ve studovaném rozsahu deformací £at€ ( 0,2-1,4% ) pouze к cyklickému zpevnění, jehož velikost vzrůstá s rostoucí amplitudou plastické deformace. Při teplotě zkoušení 350 C a při amplitudách celkové deformace £,t < 7.1O~J následuje po cyklickém zpevnění cyklické zmíkčení. Také zvýšení odporu proti deformaci vyvolané opakovanou střídavou plastickou deformací s amplitudou £Ut> 7.10 je při 350 C výrazne nižší než při teplotě zkoušení 20 С (viz obr. 3) což je typické pro kovy s kubickou plošně centrovanou mřížkou [6J, Výrazně odlišnou odezvu na opakovanou střídavou plastickou deformaci vykazuje při obou teplotách zkoušení svarový kov. Zatímco při teplote zkoušení 20 С dochází v celém studovaném rozsahu deformací к cyklickému změkčení, dochází při teplotě zkoušení 350 С ve svarovém kovu к cyklickému zpevnění. Aglikace střídavé plastické deformace vede tedy při^teplotě 20 С ke snižování heterogenity mechanických vlastností základního cateriálu a svarového kovu nn rozdíl od teploty zkoušení 350 C, kdy naopak dochází ke zvýšení heterogenity mechanických vlastností, viz obr. 3. „ Výsledky únavových zkouaek svarových spojů při teplotách 20^0 a 350 С jsou shrnuty na obr. 4 a obr. 5. Rozbor místa poruu»ní zkušebních tyčí ukázal, že při teploto zkouSení 20 С dochází к porušení na rozhraní svarový kov-záklndní^materiál pro amplitudy celkové deformace větší než £„{ > 4.10** . Při nižší úrovni amplitud deformace dochází к porušování v základním materiálu. Při nízkých úrovních deformace je odpor vůči střídavá plastické deformaci výrazně nižší v základním materiálu, viz obr. 3, což vede k záveru, že převážná část plastické deformace je te^y realizována v základním materiálu. Při teploto zkoušení 350 С dochází к porušování pouze v základním materiálu, nebot v celám studovaném roznahu deformne;' je odpor vůči otřídavé plastické deformaci výrazně nižší v základním materiálu, jak plyne ze závislostí uvedených nn obr« 3. Pro posouzení vlivu svarového spoje na snížení odolnosti vůči únavovému porušení vzhledem к základnímu materiálu
- 115 -
08CH18N10T jsou v tab.Ill uvedeny, pro zvolené jjooty cyklů N . a obě teploty zkoušení, poměry amplitudy .celkové deformace staa novené pro svarový sp'oj Cu>t)es amplitudy celkové deformace zjištěné u základního materiálu (£>i)»«* Jak vyplývá z této tabulky, к výraznějšímu snížení odolnosti vůči únavovému pgrusení dochází při teplotě zkoušení 35СГС. Při teplote" zkoušení 20°C je sice rozdíl v mezích kluzu základního materiálu a svarového kovu vyšší t avšak v průběhu opakované střídavé elastické deformace zrejme dochází к "vyrovnávání" odolnosti vůči střídavé plastické deformaci, jak je možno usuzovat ze závislostí uvedených na obr.3. Při teplotě 350 С naopak rozdíl v odolnosti vůči plastické deformaci základního materiálu a svarového kovu aplikací střídavé plastické deformace vzrůstá, což ve svém důsledku vede к významnému snížení odolnosti vůči porušení. Závěr Jía základe výsledků zkoušek nízkocyklové únavy základního materiálu a svarového spoje je možno konstatovat, ze: 1) Svarový spoj vede ke snížení odolnosti vůči únavovému porušení v porovnání se základním materiálem jak při teplotě 2СГС, tak při teglotě 35O°C. 2) Za rozhodující príčinu snížené životnosti svarového spoje lze pokládat heterogenitu mechanických vlastností jednotlivých oblastí svarového spoje, jejich odlišnou odezvu na střídavou plastickou deformaci a lokalizaci střídavé plastické deformace do oblastí s nejnižší odolností vůči plastické deformaci. / 3) Poměr (firtM/C&lijHkterý je kvantitativním vyjádřením snížení životnosti svarového spoje vzhledem к základnímu materiálu vykazuje nižší hodnoty pro teplotu zkoušení 350 C. Tato skutečnost je způsobena zvýrazněním heterogenity mechanických vlastností základního materiálu a svarového kovu opakovanou střídavou plastickou deformací při této teplotě zkoušení.
f
Literatura [i] J.iATOCHA, K.-MAZANEC, K.: Hodnocení materiálových charakteristik svarových spojů ocelí pro jadernou energetiku. Výzk. zpráva VÖSM VŽSKG.k.p., 1985. [2J INTERATOMENERGO: Osnovnyje položenija po svarke i naplavke. Opredelenie charakteristik švarných sojediněnij i metala naplavky. Cykličeskaja pročnosí. Terna 38.469.51-S0. [3] MATOCHA.K.-HYSPECKJÍ.L.-MAZANEC,K.: Zváranie,7,1988,s.201. [4j MATOCHA,K.-HEGER,A.-?AVLÍČEK,J.-PAHUTA,P.: Strojírenství, 34, 1984, s. 5)4. [5] KLESNIL,M.-LUKAS,P.: Únava kovových materiálů při mechanickém, namáhání. Academia Praha, 1975. [6J TSUZAKI,K.-HORI,T.-MAKI,T-TAMURA,I.: Materials Science and Engineering, 61, 1983, p. 247.
• "
I Mr. Í L
í Ni
:
Or i r- j ;;
' 41
:M
i
' -' ''i
-
?
-w . '
•
"• Í
•
l
-
j , -J
i ' • ' *w-
: '.
• •- - ' '
i
".'.h Ti , ~"~
mutrrííílu OeCi: 16Iv'0T a
20
540
í
3G8
;
y
20
j 46;
585
:
'j?
! ьs*
350
í i3l
443
l
2ó
Í
350 я vci r o v y kov
2 4 '-
aroréi-;-- .rovu.
VI í v s v a r o v é h o зрс\1е ľi"» o d o ^ n o n p o r u š e n í vyjádřen;/ pom^re;n í.fiiť;
;:či
10ЭЭ 0.7c 0,7 0.60
'1
-f
;
57
únnvc
-
.' . STO !!C~ '
s t l
OL .'..•' )?;?. V.
r . 4 'Anvi-.s i. ostí ii
-
ľ i' . •" r o :1i"
í
c
ý"!J , koušen O C D i
N. pro PvarcW so
e
s
*
•
-
ОЪг.З ľ o rov:: dní cy'íiicirícii k i- i ve i-: riapotí-do formace pro Kňklalr - a t e r i a l a SVÍ:rovy Icoy při te-jiotách zkouňeni ^rüJ.: n
- 118 -
KOF.OZllf
PORUCHY
KOROZI VZDORNÍ СИ OCGLÍ V UEKUIJDÁRNÍ I-I OKRUHU
ЛЛОЗПГГГ'СН ELGKTR.'i;GN
Oaroslav Dystrianský, Ivon Talpa, Milan Gottwald v?ľ.Ku;\w? Ú3T/.V HUTNICTVÍ сгн.сгл, Dobrá Vážnýn ncboy.psčín poškozeni nntoriólů odolných korozi, jo lokalizované napadeni, omezující G O па rnalou č.-'ir.t povrchu či objonu natoritílu, avonk často vndoucí !: poruíoní colintvnr.vi zařízení. V jaderných elektrárnách typu VVCR je korozní syř, tón tvořen obvyklo D U S toni ticlc-s. C r N i ( T i ) , příp. CrriiMo(Ti) ocolí a nongrocivníni vodnými roztoky, j e * podle typu obsořiuji v rCr.-.iiých lioncont roclch M,BO_, LiOH, KOI I, C l " , O « , fJO, / i , 2 / . J rro ob]'osnč'ní příčin vznikó a siřeni korozního nnpndoní jo nu nó včnovnt por.ornost oběmo složkám korozního Gyr.tť;,"iu, t j . prostředí i ,Tia teri.-ílu. Korozní prostředí fjo rozdíl od primárního. okruhu, kdo je složeni mocíin vl::c nOni: r.tabílnij Je udrženi správného vodního režinu v sekundárnín okruhu (v colú^i objomu) nnolion obtíi:nčj5í, zejména z těchto příčin.- kontaminace rte t čsn os tni !
i I j | s i
Spntnó zkuScnosti s fosfátovým režimem vedly bczvýhradru" '••: zavedeni režimů zoručujícich mininálni množství notóknvých látek v rakundárnim nódiu, DalSi typ korozního prostredí v dE W E R , joi není přimr SO:Jčánti primárního či sekundárního okruhu so vyskytuje v tzv. o!;rurric'n pomocných. Dsou to rovnuž zředěno vodnó roztoky o pH=4-0, obcihujíci C l " (a:" i 100-^00 nn leg"'1), teplotě r-.": 200 °C - tf;ch.nické vocly, koncentráty orgon.i::ovoných úr.i!:ů npocl. Vliv jednotlivých sloiok prostřed! sc nn vzniku korozního nopadáni může podílet takto: "a"
j !
, Mg''
- nenají přímý vliv, negativně nohou působit ve fornč úend (Štěrbiny)
L i T , lis , К
- nDíiiaji pří.rriý vliv, při no:":nosti odparu tcplonosnčho nódia zvyšuji nebezpečí vzni!
- bez vlivu (při vyr.Sícli koncentracích vznik lokálního napaď:r.í)
inhibuji
HCC,, CO,,
- ;nof:nost vzniku neroi.puz tných uhličitanů
os:,:tni .-inionty
- oxidující nnionty zvý";; pr dví'. .v p od obn o r. v loktilniho napadeni
- 119 p(l
- v oblasti C-3.0 působí 0 H ~ inhibičnč- na iniciaci lokálního napadení - zvýšením teploty se zvýši p r a v d ě p o d o b n o s t v ý s k y tu K P
teplota C.l~, 0
- vliv obou töchto složek roztoku (popř. jinó s l o í ky ovlivňující redox p o t e n c i á l ) jo nutné p o s u z o vat s o u č a s n ě . Možnost vzniku k o n c e n t r a č n í c h nohoaiogonit v y t v á ř í akutní n e b e z p e č í v z n i k u a šíření l o k a l i z o v a n é h o napadení. C.'iloria'ovó ionty p ř í t o m n o v o v o d o působí a k t i v a č nöjZatirnco kyslík má vliv no hodnotu u m a n o v e n ú h o k o r o z n í h o p o t e n c i á l u . 0 rostoucí k o n c e n t r a c í 0,, G O korozní potenciál posouvá ко kritickým poteftciálům štěrbinové k o r o z e , p o p ř . k o r o z n í h o p r a s k á ní/
o
Určení přesné limitní koncentrace chloridových iontů způsobujících lokální napadeni je technicky nřinoinó л neopodstntn'nó, :: cj'critickö použiti těchto údajů, j o x dává obvykle výrobcdocoli či ;:ařízení, může vóst ко ко tast rof ólnir.i následkům. Na základe mnoha údajů byly stanoveny vztahy nezi výskytem korozního praskání, štěrbinové koroze o koncentraci Cl , teplotou nédia, obsahu oxidujících složek {redox potenciálu), konstrukcí apel. /3-0/: - v::ni': štěrbinová koroze ve vodných roztocích pU=G-7, oceli typu CrlGfíiiO, resp. CriCfJiiOMo2, při teplotách í:0-60 °C jo nožný při obsazích..vyšších než (v objenu) c ( C l " ) ~ 100-10 Mg/dm J , rjsp. 220-ľ/J ng/dm'"'. Při hodnotách pH=C-10 Jsnu tnts roznezí vyď r.i n ž 10;;. - výskyt I;oror.ního praokáni jo závislý na pří tonnos ti napC-ti (zbyt kových, provozních), teplotč- stěny trubky a !:oncont raci chloric.M (připadnu kyslíku při nízko koncentraci C l " ) . Uvýuenó nebenfoCí korozního praskáni vzniká při obnnzich vyií">ic'n no": 10-10 3 ng/dn- C.7.~ a teplotách ctěny trubky '10,- GO°C. V oblosti koncentraci iO-iOO ng/den "* cl" r.c projevuje 4'liv teploty otěny trubky, konr. t rukčniho a na Vcriólovóho řoíení. Konr.trukčni natoritil Odolnost používaných CrfJi a částečně i Crüiilo ocoli ja ovlivňov:''nn jednal: r,\oí:anin oceli z hledisko hlavních legujících prvků (Cr, tli, i-!o) , ale i nčktnrých doprovodných prv!:ú (lín, J, Ti, (I, )< Podle typu ocoli dojde к iniciaci lokálního poručeni ncjan.idnčji na MnC, (Cr, „!'!п„)3, (Ti. í'n„)C, rozhráni Ti-fúzí n natri•
t я,
.
JL ~~
i\
X
Л *~ А
Л
ca , o."ii.iu г.j . "ovodcn.í t i tonu do kor o^ivzdornýcíi o c o l i , 1;iko o l;ibiXi::oční pří-jcdy, ovlivní j.-.ik G1O":ĽIIÍ vrnčr.tkú, twk i j e j i odolnost k boo'ovú ':orozi /ľ.\,\-\/. Podlo obsahu Ti j o noínc: stanovit v o c o l i : IlnC - nulo4'ý EI i: v e l n i nízký obsah Ti TiiniG + Ti.C 2 G o - níz!,-ý obijnii Ti Ti . :O'JO ' *" - beim' obsahy T i . V ?.itcro tiiTc je uvťiděn klnclný i nono t ivn.Ĺ v l i v T i , co no týče ľidolnoct.í koro::i.vzdorných ocolí í; bodovú k o r o z i .
4;'
. - . ; , • •
• ••
• . •;
:.-\
-. ••.! f j 1 - • т i
:••;:•'.•:• : ' z \ r - , L
• •'.•••-:•,•
o c o l l
••.V":
i:;
ni,';l
•.•:•
' j
r ••r) r,',:'r.
'^'•'iťi 1 (4 ' •:; '• •. " J . V ' ': ,
•: ::•'.!•-'"'.
Z.
yx-
í
4 Ľ
c:';:':
f '.;:•;
r . i c l r . r . n
•'!
.
:-.
•":, S ..;•;;
i •-. J :.• i , - . : ; :
'; r i
1 i t o r ü t i n * '-•
v ::
i: c f •~<7..~. í e.V.
; i c . ' ;O l -
VO
jliivrci'Mi,
h ' j i ' n s t o i
'. o d . i v c '
- j ' c r i i J l o v ý : '
'';triv
.:•.•.'•:-:.,i
"-.-;.•'"...•••.••.-,.•••.
; : v ý •" ;.:• r . i
•••'•
•-;:-
•':''••:',.
•• r : L
' 1 0 - 1 7 / .
/ ' 6 . .-",•'..
Ľ'JU'JÍ'C'Í
•V
••/'.-
1 tni
v-: !:trjtíiL:
:: i í ! ' c. n .j ^
ľ i
••> í .n o r
f r .! ; t o r C n
o c f l
.""kruSo!-;
-
j ^
'in.v:nó
" c í o n í
vocJ/ui
o
r°. . : n . " .
v
'•: o i c : n
; i G i
r c:; t o c í c h
!: " n o t r u ' š ' j n í
U c i r c z i v z č c r n i
1
h o d n o ~<~ "
;..;'•/•.•:•'v " '•.,:•
r. i:"': " i
;_
r o ľ i o ' . y
•.•
i.
';ť:r"í
' * -
•: ; . 7 } . i.
'••".'Í ľ "j n 11" ,•;;..
:•:";. i" 1 v : r a r p1. } ,
'•-.
' ' : "":
",'
!,'.-• r.c t •''-•!•:""; "r.'-':,'
f-i^ann Jj i c ;
• •; :•
:"•••••.••
.
..'.,-
v i i -
.)v.Ĺ:v:"i:
" 1 " " ) : > : . : i ~ !•-.-
" Ci\' ' r y '•' ~ n o h n ::n ř j . ^ Ľ n i c h 3 " V1.'!"'; p r n c j j c ' . i c o l • ľ г Л ?..", t.". C "" i - : : ! i r • ; • ; •i:1' r : o u T ; i t э ] л о г . ' : i , í' ::n ' V J : : C : I í v ý s ' ; y t u koro^;-:r!i г>сго • ' •. ; V . ) ' . J " . •:.. ,::r-i n i v : d n i f c : : i - . i y j e n i i t i W i ! : ! < n n . : i t i : op*. i r,-, o 1 i ; : - i c ; ; v i ;.:• Ľ •'•::•: t Ĺ : : • ' > : . :л • у," к o r: c l í p r o ' j e d n o t l i v o 1 ;: ; i / * í : : c n í. r. ; K r s ; : o ! ; r l v : u ; v'..-c 1 •:;£.''.; .-.••.: • j . i-..'- o ' í o l n í j -'.í. n;i t o r.i. í i p r - j ! < l í č i ; v ó č-.i. n ' j : ; : ; - r o ^ i l : l ' \ i .: -• Г i : ; : n.,' j ' ; v '"
/
:/
" v o t r i n p ; . ; ý , Г!. : u ľ ' . l c i r: ,W č r o i; n í zpro\'0 " V v г. Я j TI ! < O ; J ; : C ' j j n r o ~ •••'•".;.-.irnru" ú::olu A - G l - l ^ : ' - 1 0 I - C 7 / Í 6 - o " Z p ^ o s n í n i : t . 2 c ; i ' - o l Ľ i g i e _vC ••:: • •/ л v i a c . t.".05 r í t e p l o o n l n ' T / c í i t r i / o o l c p r o г . ; '-.'V~rľ .".'JOO". Vi";;r" • ' j b r ú , l i s t o p n c i -vG'">. • " • i - r n c i n e v , '/.'.•'., K n G p o r o v i č , / , . ! . , í'.nr t y n o v a , O . I . ; Vr.'Jny', rc.'.i~. . : t O " i n y c ! i C'lc.'í t Г 0 0 t f i n c i j , A t J"l i.Z йя t lOľó,
1
г
i . '
•' f
• i') - .
•J o i":-
.-
•
?o~r. •••' ' ' с V . " • j í t 1 , , , ; ' :' , '• '.. c t
f:
-• ~
'
!
'
.1
'.*
i
''.
iO'"vos i on " . ,:o'. л 1 . : 7^ D r i\ v-, :•) г
'Ч;:-:- ::
- 122 -
0.04
'/.S
0,009
—
0,04
%S
—
0,009
JZ
'e
о»
10 -
2
-
1
0
-
1
log c I Ti)
0
-2
1
-1
0
-
1
0
1
log c ( Ti ) [wt */o]
[wť/.]
b)
Э/
Obr. 1 Z á v i s l o s t náchylnosti ocelí
a) a odolnosti b) hodové korozi
typu Cr17WilO(Ti) na obsahu t i t a n u v o c e l i a
chemickém zpracování povrchu. Podmínky experimentu: a) expoziční povrch chemicky neovlivněn - :
f
•4
'.t.
b) galvanostatická
zkouSkn v 6% F R C U ,
, ovlivnón
.
zkouSka v roztoku NaCl, 0,5 mol ňm~ ,
povrch o c e l i chemicky
neovlivnôn»
- 123 -
KOROZIVZDORNÉ" MATERIÁLY PRO TLAKOVODNÍ OADERNÉ ELEKTRÄRNY
Prof. Ing. Oiří Elfmark, DrSc. Vysoká škola báňská, Ostrava Úvod V posledních více než dvou desetiletích tohoto století byl ve světě zaznamenán velký rozvoj výstavby a provozu jaderných elektráren tlakovodniho typu, I když se jedná o relativně krátké období, byly během něj získány velmi cenné zkušenosti s použitím nerezavějících materiálů jak v primárním, tak sekundárním okruhu. S ohledem na možnost udržení vysoké čistoty primární vody a relativně menšího neutronového toku nevyvolávajícího bobtnání ocoli, není nutno v primárním okruhu používat nerezavějící slitiny na bázi niklu a vystačí oe s nerezavějícími Cr-Ni ocelemi. Vysoká odolnost proti korozi je ovšem podmíněna vysokou odolností proti zcitlivění a tím odolnosti proti mezikrystalické korozi a nožové korozi, což obojí splňují Cr-Ni ocele typu 304 L s velmi nízkou koncentrací uhlíku nebo klasické Cr-Ni ocele stabilizované titanem nebo niobem. Spolehlivá funkce nerezavějících ocelí tohoto typu v primárním okruhu je dále podmíněna vysokou.čistotou vody zejména nízkými koncentracemi chlory ( -<. 0,1 mg kg" ) a kyslíku ( -£• 0,01 mg kg-1). Pří temnost kyseliny borité nepříznivě snižující pH faktor vody musí být vyvažována zásaditými přísadami tak, at>y byl pH p- 6. Koro:.ivzdorné materiály odolné v prostředí sekundární vody Pomerné dobré zkušenosti s použitím klasicj<ého typu Cr-Ni oceli v prostředí primární vody jsou podmíněny vysokou čistotou primární v.idy, jejíž dodrženi nc-činí celkem zvláštní potižc. Zcela jiné :. kuš<-nos t i byly však získány s korozivzdornými materiály v prostředí sekund:] rní vody. Nejcitlivějším л také nejporuchovějším místem, zjištěnýf; za poslední dvě desetiletí provozu tlakovodních jaderních elektrón n, jsou jednoznačné tcplosměnné trubky parogenerétorů. Podle statistiky provedené Stahlkopfem / 1 / veškeré poruchy provozu jaderných elektráren, způsobené korozními problémy (5,47 % střední ztráty výkonu), byly zapříčiněny ze 60 % korozí pnrogonerátorů. Oe zajímavé, 5o přes tyto dlouho !obé zkušenosti není jednotný názor na cptii::jlni chemické složení teplooměnných trubek. V podstatě se ustálily pro tyto trubky tři druhy materiálu počínaje klasickým typem Cr-Ni titanem stabilizované oceli OQChlSNlOT pro horizontální parogenerjtory elektráren typu WČ.R /11/. Pro vertikální parogonerátory elektráren typu PWR se v Evropě většinou používá ocel se zvýšenou koncentrací niklu I 800, zatím co v USA a některých dalších státech se používá niklová slitina I GOC. Číhal / 3 / zjistil, Ž G z hlediska kritického potenciálu korozního praskání v prostředí se zvýšenou koncentraci chloru se jednoznačné projevuje příznivě rostoucí koncentrace niklu tím, že posouvá kritický potenciál ke kladným hodnotám, který je u ocoli s 35 % Ni vyuší než korozní potenciál, takže se snižuje nebezpečí korozního praskiní. Příznivý vliv zvýšené koncentrace Ni na odolnost proti
••••'
Г.*-} r.d r, .
:
. - i -..•.:•.-.
1
r -
• c
.••:'ji.
.'
.. •" •" :.• * n 1 •" '-•
vjr.'1,
j l n j r ;
! < ' „ • ' • • • • • ! : : ; : : '_• n . n :
i
. ckij ,
v ó t S;
t u t o
f'iaií-: ^ : I v o r : i r č s n í -
y cli
!:,.vu
'i
r:
t r ú b o k
j e
VfuL:\y
vó : i i n o u
oc1
r
k o n r. •• л t r a c o
povných
r. i
t •'•;; 1 c ". " ' í ". . " ý . ? h
U V
n
г. i
•.'•.•.! v
j
-
r
h:i::'!':' u
•• o ; ' p o : . ž 1 1 ; n i
г _ . . Ľ . v •".• l v
.
•
u
: . - , . • >
: !•:•'
v л..•
".••.• \ • ;• V -
c e c h
ľ: o ľ r ••; j '. i
;
n O ! I o r 6
Z Í < L : O O r1 O 3 t i c n i o u i c i
vody
r'••:•::
•; .•-.-.. ' • •;
'. - M r • .
"-•••..•••.•
uo;)::enin
íolo/íói
vy5.jďj."jo / B / ,
ro:,a;:i
;•••
'ilüvni
trubka.?;, a
v
ľ.ordoríi.ito'y n o s a n i .
. i Q y . i n ě n i
;: v ý ä i c - п i c;;?
p •' i .'-
V O L Í .• :•. O T . I í' '"••:'.:.
r: p O G : i ; u j c / O / ,
ť," 1 •.•:'•••
I K " J C . " I 5 " I
p u r o f i u i o r u CО Г - J. i.
". , o
•_;
w'r;j;:D l u ,
c h l a d i č í"
'"r'^Dok
r-in.
>
:
i'£nden:-;il o r ,
'.;i J;...-j e c i o
:
:: ._• C- . •'.: c ': •.• v -j
.T r. •;>," i c, t •:• r :
n c č i o to c
v y r . j L i n y
•'...•.-
:.•••:••'• v u r, í •::. • j -r K c-
i
:;r. .-o'.-
•:.!.;
. • / • - • • • . • " • • / . п .
; " : i ; j r ; : .
;i«"i r ' o t j ü n o r b . t o r 0
n r c r i ' i
í v p J '
. - . . • • ' • •
p r i r o c j e r . e r э ľ r г . . ( r ' ',
f i í ľ - i c ; .
л о р •' í 7. n í v ý c h
An;.:lýzD c tT' '• T
.'
•-
к с ; г : с е п ; Си с ^
o t i o l - i o s t
v o dl a
•' o C i
. - i ; . : " . - . „ _ t, : -
. ; ŕ , : o n t i ' D C i
П С г г.; с -.'.: "• с.:. • ' • •• ' i . r . l-r :!•
i
v' :
r i '.J c Ľ i •': c> •-
. • - . ; ' i ' . ••:(:!•
У-
i > c - ;•;: :'•- • • . • " n e
:;H
f
::výuon.;j
vede
Í Ľ ' M : '. c : -
/J^tifn-n
u k t c r u
r
<:.•
r r i ' ~ k j -
G t : K •,; r\c .'• • .': :
::-'i •;. i ri 1 1 c." *
f-atupnó
sniper, í
k i r n r n í n ^
; - r
r
.•.-
:••'к\т..: •:'
u - ,
£.'•:-
n o r , : , k o n j . j n;::i ľ o r i l n p r o n i k u n o č i ; ; t o t ."t c n l a d i c i ,-OĽy uo p a r c i c n p r ň ; .'J r Л . Z e j m é n a u j a d c r n ý c n c l c l ; t r j r o n p o u ž í v a j : c Í Ľ ^ I k c l i l o ^ c r . mcľSKCi vodu j e s t n e b e z p e č í poško::ení p a r c i g c n u r ü t . i r ü : : v l á š t i ; v . - l i -
••c. i c í
v
;•'•''.
-• •:•':• •••• i л é
:
;
í
. ' : n ; .- v:;:;!-:::
,:c 2 ; 4 . i1-.') 1 -: ri i
. ; M i ' - . - r . ; r o j i ' " i i ; ? , '"> , 1 O G G , ľ 7 ; ; O C i n í J 7 0 , ľ ! 3 ; Л?) : - . ' . - г л и к о r-1. : T e r c ' ; t o - ; J - ; J Í ;;
:. : ' . ' u c i c a r I J ' n r c j v i o , " - 9 7 9 , - 1 7 ; •.">.'/ л rt .:;, юг;/;•',)'í'jcrnhni-íj: s . : .••::, " . r
9;
í;)
'.Vobor
.tniinn H.G.: VCí;
J . :
Tc-chni-. ^ he
R u n d c ••:.-• ó •_,
llosrlúnpc^wri;',
K r n í c.vor-: r o c h n i k ,
•.',!.
S7
I j i j l ,
У'';1 730
- 126 Tab. I. Korozivzdorné materiály pro DE
Koncentrace prvků
Značka
304L
OSChlBNIOT
I 600
(cw)
С
Cr
Ni
Mo
Ti
max
17
9
_
-
0,02
19
11
max
17
9
_
0,4
0,08
19
11
max 0,03
21 23
0,6
- 127 -
OVLIV&OVÍHÍ SPOLEHLIVOSTI VOLBOU TECHIÍOLOCIE VÍROBY. SOUČlSTÍ Ladislav Jílek VÍTKOVICE, Železárny • strojírny Klementa Gottwalda ,k.p. Ostrava Velká díly pro parogeoerátory i pro další komponenty jaderných elektráren ae vyrábějí kováním nebo lisováním. Vhodnouvolbou tvářecí technologie lze významně ovlivnit jejich kvalitu a přispět tak ke zvýšení jejich spolehlivosti a životnosti. Kování kroužků Hmotnost kroužků používaných pro svařování pláště parogenerátorů i jiných nádob je vysoká, Je proto třeba volit velké ingoty, nezřídka mají hmotnost i nad 100 t. Přes značné pokroky v ocelářské technologii mají takováto ingoty výrazná nehomogenity a zvýšený obsah nečistot v podhlavová části. Pro jejich účinní odstranění jsme zavedli technologii dírování dutým trnem. Účinnost použití dutého trnu je zřejmá z prací 1,2,3). Při praktickém použití vznikají potíže při vyjímání vzniklého odpadu zvaného výděrek z trnu. Možné způsoby řešení tohoto problému jsou na obr. 1. U dutého trnu s vnitřním úkosem podle obr 1a lze výděrek vytlačit poměrně snadno. Ovšem vnitřní úkos brání zatékání kovu do dutiny trnu a odstranění osových nečistot ingotu je nedokonalé. Jinou možností je trn s vnitřní plochou bez úkosu а и vnějším osazením, u něhož přechází do výděrku větší objem kovu, výděrek však pevněji ulpívá v trnu. К vytlačení lze vyuiít přípravek podle obr. 1b. Při děrování tímto trnem Je však vhodnější použít místo střižného krouřku podložku и drážkou podle obr. 1c, výděrek se uvolní z trnu již při děrování 4). Dutý děrovací trn muž* být též skládaný, j«k je znázorněno na obr. 1d , tvořený řezným prstencom a jedním nebo i více tlačnými kroužky, které mají menší tlouštku stěny než je tlouštka prstence. Jednotlivé díly jsou spojeny čepy. Po děrování se tlačné kroužky odpojí od řezného prstence, který se dá do šrotu spolu • výděrkem 5). Tento postup se u náa nejvíoe rozšířil. Díky děrování dutým trnem se podařilo dosáhnout dobrou jakost velkých kroužků, což lze dokumentovat především snímky makroatruktury, Baumannovyni otiaky 6) a výsledky ultrazvukové kontroly» Kování desek Tlustě desky se při výrobě komponent jaderných elektráren používají budto přímo, napríklad při výrobě součástí vnitřní vestavby, nebo slouží jako polotovar pro lisování
!
' .• V " t •.
•. .10"» О
.d
„sa v .'• * L : I ! U
ft
UHYÍC
V.l а л : е м
zri:.)*
;1л
.i Ľ í ш с: u
::'га:'
V"z:
ý p •"ii. / : ; ríV/sCaj^ '-äSÍlocín: •- ľiíu'úo bU'ä.0V:c"Ĺhc \*7Л\гс1ег..хл V f~vf i • ;••••• : -з:::. лч :гдка -:.':UĎ а рак _-:ft ::.atlačuaím 'tria- 'гуигс.'.:.» •-4.;;' ;-;á;v* J -•.•••tií-.;!, c-Tf.Ľ . . |í; "ožtié pi*ové;:c ил :jaden. OÍIÍSY i t-in c u so^.pi-u Y'ľi: ~a;~;-ejtu Ľíky presr.amu vedení t m u ja mužné oíeká^f.í "Loüii io-~'.с • .Ĺ .i.-ícmc-trie, aavíc potrebná ?>ídavlcv í a a t e r i á l u l^s dát яме ret: í o "ii*.>, coá 'i'jodnodusí. básledaťí oVrábeai» V'.-pnauij tachiiologio r c z v í u o v á n í dna by nxaož\xí.iň I rj/r: -Mc vá- . ---iler-u na dně p a r o g e a e r á t c r u , ktfirý j í rovnou n a i a t s a езссалn : i : . y . Je t o t i ž možné rykovat výcho^i -trubku s o a a z e c i i n po r o z -.ÚV.tí z i e k a t äesku s KJ-SÉRÍC; " e o i l a a í a j v raíste budoucího h r d l a . ;,'".'. f'.ťi o váni 1яэ p r o r é o t postupem podle obr- 6.
3".
Litbravury U C-reg3-,K. '«j, ülitaark. ; . ArefJi-Y.
пгЕР - , Ľ a ; Rut nick's l i s t y , K;. í-sioké l i s t y у , •\ЭЬк.
. v'33 4. / ^ t o r - k í osiVŕcčerrC SSSR 2* 709 2;i4i:j. Antor;;Ké o s v ě d č e n í ЬЗЗП о, 21t 164, 6. J í l e k , i., aj« í J a d s r u á e n e r g i e 3 4 . 1?B<;, í . . ? , э,, 2 v •T„ Autorská osyědSetu ČSSR о, 185 804 0. Autorská onvědoeaí ČSSR 5.. 25o ^53 9, Autorské o s v e d č e n í 5SSR c . 215 ?ó? 10. Kaj e r , S. j Výroba h r d l o v ýýc h p prstencu p p r o jsdern.v r-iaktoi- TT'i-ý j 000Pdášk f i rtrt VVViaa-ui.-t i ' t i b 1000.Prednáška aa kottfaranci 1000.Prednáška aa k kottfaranci ŮVZV SííODA Sí výkoyků pro energetiku ", ZY CSVĽZ ŮVZV .K, p, Flzea, čerren 1982- Soorník s . 46-57 11. Autoraké oevědčeru ČS3R č. 234 26;'. 12. Autorské osvědčení ČSSR č. 207 2'У, ,
Obr« '-Variaary děrování aut; t m e r. e)
! i-
Lzzzz:-J
li í ^_P^r„
trr!
s VU«J:ŠÍTI osaľ-t'iím •
ruitřnarj úíco'j'j'r-, b; r ^ l oováru vyd?rku i' trnu bes ú коза; c) ä?ro7iaí tглеи э v třnisi a TOě,Í3-.'x í d) ě á í п
- 130 -
Obr. 2 - Výroba kruhové desky rozvinováním plážtí trubky
//////77777"
Obr. 3 - Liaovánx dna s nátrubkem 1-liaovnice,2-lisovník, 3-vodicí tyt,4-výchozí polotovar, 5- vylisovaná dno
- 131 -
ОЪг. 4- Yyhrdlování radiálních nátrubků 1- vyhrdlovaný kroužek, 2- l i a o v n l c e ,1 3- trn, 4-pomocny příčník,5-sloupy, 6-tlaSnl v i d l i c e , 7-kalit>raSní vložka
П / - 1 .\ I I I
\
Obr. 5 - Yyhrdlování exoentrických nátrubků na polovině kroužku a)oimutí plachu D) vyhrdlováoí 1) dolaá nástroj 2) horní nástroj 3) tra 4) Dolovina kroužku 5) kolík . 6) klín 7) tlačný nástroj
132 -
3
2
1 ^К^с^дМ^ /
Obr. 6- Výroba dna s excentrickým nátrubkem a) linováni dna b) vyhrdlení 1- lisovalce 2- lisovník 3- rodicí tyč •4— dno 5- dutý trn
1
i-.-;:.':.-..-;:-'i?<:o O-.-ÍU.-ÍL.
:;Л TÍIAÍ^POÍM-
'f.iUDZX l'G CHLľ.'v'l A AKTIVACI KCHCZKICH
J ono Jurciovií, .',!.'; :"i л .'''jkuvíovdj l u b o i í r Dobio l v e Ľ t r e d o 9 ' * Fruiit.iíiek V Ó £ n e r " 4
'J
.•!•..'./
PRODUKT:;
', йоа.чг. Hepaž',
у;г;кц.т,г;у ú s t n v j n d : c v ý c h e l e k t r á r n í , T r n o v é ^ntor.ovč e l e k i r á r n e , Jnslovsk.e' Dohur.ice ".Tto.-rovó e l e k t r á r n a , D u k o v c n y A k t i v i t o v n i t r n í c h p o v r c h ů znrí'sení priirdr.ní ho o k r u h u vr.e ::•'•. tivfií 2 ony j e u r č o v á n a j e d n a k s t o v e m p o k r y t í poli vn / ú r o v e r .v ••. i i vit.y p r o d u k t ů Zlepení/ j e d n a k mírou k o r o z e s n r í z e n í o tr;;n: :•;.:• t o n k o r o z n í c h p r o d u k t ů v priir.árním o k r u h u . Vzb.lodeir. k ton:v:,r zr neiin vor i j n i h o p r o v o z u j e hěr.T.etičnost p o k r y t í p o l i v a velnri tlobr.1, j s o u dáv!:cvj ek'.'ivnlenty p e r s o n á l u J." u r č o v á n y z v í c ; :;•: >'./.' ú r o v n í n k i i v i t y ):orozních p r o j u k t ú . ."e jvf':.C-íiri povrdie::! v ? 0 je ;>:.••. r o h toplosr.enných t r u b n k i-'J • l o t o y.iii-í sen í t'"d,v u r č u j e í-.vrjlj.tu я k v a n t i t u korczn.íc;: г<:'с:и:У. tú. ;'j;:jr.3porir.í.'r. .-lociicis я koro^níi:: p r o c t r o u í n je_ c h l n c i vo > C . U r c v n e p o v r c h o v í як ti v i t y a t í m i d á v k o v é prí.V ony oč ^ o ; í ;-. c n í 1 г. е оЪ e c r: e v. n í í i t : - potí«':o.':i;r. k o r o z e a e r o z e r.rJkln-Jní ho E/it-.1 r i ill u - ;-íz:::iís: t r a n s p o r t u K P t j . p o t l n ú o r n n j e j ; cti •.)> í. i v;-cc '.'.i ni :•: •': L .n.í korox.ní r j c h l c s t я.': j i ;" ť u je v h c J n ý ch o;ri cr.ý r..-:.-;:. / ];•:•:',-j c v .".cuti-ňl;"!! n r.l?tbe n l k n l i c k ó o b l o s t i , r e Juki: j í c í \ч-с:3tř'ř.1í il'.'íió );o,'icen'.rrjcí v o d í k u r e p p , hydri.-zinn rozpuiter.i'h.o •/ <:;"1 ;:•! i vu / Q irv.ilit;! p o v r c h u , ľu ] г с áosAhiiout tJi'/Гт/оу /elek'-г C'!.--Í:: i cr.i'j 1 c1.!. Lo n i / •/.;';!:]. г; J ľ. í !io i".'j t e г i с'Л u p r e d m o n t f t S í •/.;: :• í :J"r<'(. , ;•• •;:: -;к vy t .'O " I T . Í :•. !.•;•!? i li;í k o r o z n í v r s t v y v p o č d t'J i ::Lr Ľ.;;C:ic
;.;• . v o 1 / u .
:;•).! í í p r í b e h r e s p .
n!i r ú iit p o v r c h o v í
aktivity
j e ur':ovi'in
p ŕ e : ! r : VÍ.Í^! C] OŤ.nnín __ r.í':klíjdn.íl)O Iľ.rJ I (> Г Í 61U / ĽfiSllO O CÜ H O J M Í ř í c ^ - . l i k e b ' j l t u .'! :: U ' f b : 1 ' ) / n л. i g r o >; í k o r o z n í c h p p c « 3 u k t ú v TC, '.' .:•'•.',] Í.-I3 K u o p t i;:;r-"i n í h o ;•• l o í . o n í z';k. 1 • > d n í h o r r . c t o r i ó l u Z !J J. ГЧ;. i G •• ;.• ;'••;•. .'r: n í h c i ' p o č . ' j c ^ í. i c s J í? t y p u V7"->ií v y z n n č u j í v c i. i ' C v n . ' n í s •: o ' . • • L : : Í I ; . Í í ' " ' - v e l ľ ' . i n í z k o u ú r o v n í » d á v k o v ý c h pví'foní //is obr.l/.
Mecliorweslhciin .
I
,i
..,t; 7,,. ,,
- 134 Obdobně roční kolektivní ddvkové ekvivalenty personálu jsou ve orovníSní s ostotníiui P.'.'R /400 I.ľ.'.'e/ no JE VVEfc 44C velmi
nízko /4/.
C'or. к. Porovnání ročních KvZ no různých .PV.'R v závislosti ns dobe provo'/.u
- 135 К dalilíaa sníř.er.í dávkových příkonů od zařízení FO vede kontrolo migrace korozních produktů. К jejich minimální oktivopi dochází v prípade, kdy jejich^rozpustnost je nejnižší, resp._je při teplotě horkí vetve větáí než rozpustnost pri teplote studené větve strýčky .Takovýto chemický režim zobroňuje U3£>zování nerozpustných KP no pokrytí palivn / oblost s nejvyčší teplotou / n jejich aktivaci. Z оЪг.З je pntrné, že optimální chemický r e žira bude ležet v oblasti pH/3OO*C/- 7 , jestliže bude určující sloíkou korozních produktů ir-ognetiť. Závislost rozpustnosti směsných feritů ne teplote u pK n;d kvelitotivné obdobný charnkter. »'inircuri rozpustnosti pro teplotu ЗСО'С э slovení se nachází v o b l o s t i pH = 7,'t. uofilné koro;:ní produkty ':>. J S typu VYK:i
/
íslcř.oni Ľ-íkl.-idního ;.т»гr i á l u I í obsahují větSí pooíl K.arr.etitu ne?. KP 7. Jív aóp.'ičr.í provonic-.-ce / 1C/J Сг г 1Ü,- í.'i u VViJh, 11У.Хг я 1Уг У:i v Ľ l i t i n e : i 5CC / , ;; p r o t o j e p r s v d e p o j o b n í - , ?e ol-' last opl:.:::ŕílp.ího p-í bude n c 3 u n 'j'. C! f. r: i i. Ĺ- i .x f •• o ň r. z dobe doporučov.inó pH no JE -v U S Л / 3 / . T--;to hc-dn o t o j e pI:/3OO*C/=7,5 в vychýr.í 3 j;-.inii:.ální roapuatfiosti f e r i t ů . ôlf-dov'ili j .'ire v3iv pi! na tr-Kj.-iport K? ;> n á r*:st d si v V. o vý c h príkonu od povrchu íinrÍReni l'O. Ho o b r . ' / , .ison uv-;'.n;iv '.'ýulod!:;,1 s Ind o v-rip í VÍ" ech i: с с к о ц 1 o v c?: •. n ký c 1 ".b lok ů z VV/.K .',4G v ; i l 3 /
i
j
O!ir.3.
,
i
i .
.Чо.-.puĽ t n о к t Fe ,0 ( . v z r i v i s l o s t i
r.o t c r; i c L r- ч pli / л /
- 23C 5- Peruni ,V"4CCtr..OtíjiřOrlL irU'jkv íG
: .с
f.1!
•
'•••('.
••'.:'. v í : : 'i o : i t
••:.'• ľ ŕ: O 1 / v c í l
p ; - í ) . ( j n ú
/:,')
p]i
r.ť- pli o d p o v í d á tukoví? h o u n o t e , p r o . k t e r o u p l a t í , 2e 5C% .:.M foclnot. fioclnot b bo«t! tÍ?гк ! : h o d n o c e n é h o o b d o b í j e r.ižiicti; r.iii neodpovídá j l с:;; рголг.е prú:i:c rn-' h o r í t i o t o . ' ' r o p r v n í кпкрпг. с h o d n o c e n o o b e ' /.íl pc n i ; l cr :01 n í c ľ i i к; o H í c ů v 2 íiiouoi!! f: ;-.oloč:;:;u ro?.p.'/;:u >Г; Со, /. v í." J .У J P 'i-'ivkové p poöiilku p pT'cvc;:u o:-':\i j í c í pr i ) :yo n y 2 p d J vždy l é období d b í kksn nnr.o j " • ľ-od.iuc ždy celé V;;hloí!oi!i k t e r u , _ ile^davíioi é príV.cn.y od pnry GJ v e l : •.i ••;.:':•:iüló nn ir.íste rrieřeníjjsou porovnávaný ntí : .(-•ňnolv. V ;>ří:incie u l i t i!CĽ jsou mists HIJI-OP.".' ii n i : Avir.rj, proLo je i.Toňné poroviiuvot, p r i::, c; m ho.jncty. j 1 .. ;";•:.- z á v i s l o s t dávkovýci; ;,j- ŕ : Ľ n ú 2 obr;íz;-:u . . ja patiTľ . či ů . HCČ Č ns v pli jje opačná, .než u pnro ( ':ener_,t_ri. itení HCČ no atudon. v ě t v i c i r k y l u . n í s:r.y<":'::y. Z obou z á v i s l o s t í dávkových príkonu na pH vyplýva p r o o p t i .TÚlní re5im hodnota pH 112. Toto hodnota ccuhl:isí Г. С >: erozní produkty jaou tvorený j-ak r;:rspne t i ten. tí;): f e r i t y , br.5" je uvodon clieir.ick^" r c ä i r : / r e s p . vr.tnf: ;:ts:;i koncent vr,С í .;:ysc'liny b o r i t é a KCH / z a j i š ť u j í c í t o t o p!i, z£J;-ovo:vi je t.r;r. uve: rc-r.i;.-. rtoporuíŕovsný pr*0 VVSR ^,40. Toto doporuf.; .oj.ie jo!:o j пороги. р -?níуriri:.y V/c c tin^rhouiu; vycbúzí y г jrinir'ľ •issínosti .'.'.n^nf: t i t u , ?. n t í r,": o clies;ic]:ý r o ř i r , r.nvi^oviný ül-'.Ч! Äritu./j/. "i C -"J :1 vozo.ný od j r . i í i i r á l n í r o s p u a tnoü t i _ ŕ : ' i i n t n r p r c t ' i c i vyr.lcOrrů uvúcienvcl'1. п.м ol.ir.41 ^:c r.-ibí ::<\\ь ^ ô t l e n í t'OíirJí j n o s t i v í ó v k o v ý c h p r í k o n o c í i r.cjcn n;i ,::П.1,чсс v _,i'i_le;i ::i3 jj-ravy p o v r c h u tr-pl OL.T-Crur.jřch t:.4ibc>. V J. 1 V d pri, .?lc i • .-•L v "k . Ĺ v? n í P: / b'-3 o t i r. v v:.'n í rc / , V t c r é b y l o z я v c-i. o n o vo V ?'/.• C i i c -
-
137 -
' rciitov у roku 1922. [ikázolo s o v č a l c , že v l i v pH prekrývří v tor.trpríp/ídě v l i v \jp-nvy pcvrclíú n • p o r c g a n s r d t o r y , o b s a h u j í c í trebk-y v y r o b e n i GVJ-Л rJznv.T.i t e c h n o l o g i e s : ! , n e v y k n s o v a l y co s e t y č e dávkových p ř i i: c.TÍ o d l i í n é v ý s l e d k y . Z d á Ľ O , Г.О otr-vaká vdr.í t r u b i ' ; n e r á "Q j e j i c h v e i k o p l o ü n c a k o r o z i . v ý r s z n ý v l i v .
^1- „
1/
l-ŕ..;f;r О - ' :;:••• : • . ? . ;
or;
.. / í:c . . c e i l ih
! r j c ŕ:ŕ: ť- j - o í i c y " ) j i £ ťu J Í C Í ii.inin.ňlni '. i t u /p-jí 7 / ;J f e r i t u / p i í 7 , 4 / p " iíi n í p с •?. i r. p r o J K a V'.'X.í / p - : 7 , Í /
c] dľtlľol, .,
ol
K.
De ľ.'ro i c y , Čni i f:,r:.
^ . v ; i ß ! - ; : - . " . " . : i O.K., iíuttlf.T í'. ? - ] . ! . , b ľ i ť l "r;Г-4^r-í" , 1 9 f 5 v u.V. 1 . : ľ ^ c l . Ľ n ' T . I í . - . o r .
:
f. - . J L - . ; 1 i ľ ,
- 138 -
1Í2KT2RÉ STRUKTURNÉ - MECÍIAIÍICKS" VLASTNOSTI OCELI 1OGK2MPA PRO JAD2R1Í0U EIÍERGETIKU
Petr Staněk," Jiří Elfmark'" ^„Výzkumný Ú3tav Q70, Erno '"''Vysoká škola bánská, Ostrava
i i | |
V práci / 1 / se studovaly vlastnosti mikromol.ybder.ové konstrukční oceli 10 GľI2ľi!?A určené pro stavbu tlakových nádob-.lehkovodních jaderných elektráren. Bylo zjištěno, :":e kritická teplota křehkosti a citlivost na asymetrii cyklického zatěžováni při nízkocyklove únavě prudce vzrůstá se zvyšující se pevností ocoli,, Vzhledem k tomu, že se ukázal podstatný vliv způsobu tepelného zpracování na odolnost vůči únave při asymetrickém zatěžnéľi : cyklu a poněvadž takovýto způsob zatěžování vhodně vyjndru;'O i exploataci materiálu v provozu byl dřívější výzkum doplněn o dalčí nové dva způsoby tepelného zpracování (tab. 1 ) . Ke zjištění odolnosti vůči cyklickému namáhání byly provedeny únavové zkouSky na serrohydraulickém pulsátoru Scher.ck PCQ 0012 za pokojové teploty._ Vzorky byly zatěžovány za podmínek silového (měkkého; zatěžování vždy r.a stejných hlr-.cUnách amplitudy r.arětí Co při určitém parametru asymetrie P (? = ГГш.,,/!?ч , (Гтллmax. napětí v cvklu). Г.с obr. 1 je uvedene sávinlcot «o na parametru ? pro čtyři různé střukturně-mechanické stavy dosežer.é tepe Iný.r. zpracováním. Plnou_čaroa je vyznačena t:v. hranice citlivosti oceli na asymetrii únavového cyklu, která odděluje oblast v r.íž počet cyklů do lomu 11f- pro dané СГЛ prakticky nezávisí na parametru asymetrie P (vlevo od křivky) od oblastí, v níž r.sstává prudký pokles ľ dochází к prudké akceleraci cyklického croepu. Velikost amplitudy deformace vzorků zatěžovaných pod hranicí citlivosti na asymetrii cyklu leží i pod hodnotou п " г £ о ^ , určující mcr.ní křivku vzniku cyklického creepu. Jak bylo zjiíítěno, při symetrickém, silovém zatěžování ve vynokocyklové oblasti vykazují všechny čtyři stavy prakticky stejnou únavovou životnost (mez únavy v tahu - tlaku je cca
- 139 -
250 I.iPa), kdežto při nesymetrickém zatěžování existuje výrazný rozdíl v poloze hranice citlivosti na asymetrii cyklu (obr. 1 ) . Z gorovnání stava Bf, , Б, A e vyplývá, Xe u nich lochání к pokleou poctu cyklů do lomu při podstatně menší asymetrii cyklů než u stavu A# Tedy z tohoto hlediska se jeví nejvhodnější stav Л, který má nejvýše polomenou hrnnici citlivosti na asymetrii cyklu ovSent najnižší mez pevnoati(tab. 2) avšak je značně odolný jak by bylo možno dokumentovat vůči křehkému lomu až do teploty :.iin-60 C. Struktura tohoto stavu я poměrně homogenně vyprecipitovanými karbidy tvoří účinnou bariéru vůči dislokačnímu skluzu v primárních skluzových systémech i vůči příčnému skluzu Šroubových dislokací (tcb. 3 ) . To ná za následek oddálení aktivace sekundárního skluzu, ".cterý iniciuje cyklický creep v kovových materiálech /3/. ' Aktivace sekundárních skluzových systémů a prudký rozvoj" cyklického creepu je zřejmě dán perkolačním přechodem způsobeným interakcí vnitřních napětí na dlouhou vzdálenost, tj. převnho«/vlivu daiekodo3ahové složky napětí (,'ľj) пай krátkodoanhovou ( T e ), pod vlivem rostoucí hustoty dislokací* jako důsledku růstu zatíženi (smykové napětí působící na dislokaci T = V^+Td) . V polykrystalu totiž existuje diskrétní spektrum hladin smykových napětí v nosných skluzových systémech. Je tedy třeba vytvořit jistou úroveň vnitřních dalekodosahových napětí, dostatečnou к překonání diference mezi hladinou napětí v primárních e. sekundárních skluzových systémech, tj.jistou hustotu dislokací а tomu odpovídající :1ířku hysterezní smyčky {^™z£ap ) .Narůstající hustota dislokací při satííení způsobuje zvyšovnání napětí v oblasti okolo nejí h ě ý h lilkí v okolí druhotných (sekundárních) é zových ro-
,
ý
p
y
i
sj
Na cyklický creep lze z makroskopického hlediska pohlížet jako na ;-roces, při ně:r2 dochází к superpozici únavového a creepového po£;-:ozování. Důsledkem této interakce je meaní Etav, kdy dojde к náhlému makroskopickému porušení celistvosti materiálu tj. к lomu. Cyklický creep je proto nutno za určitých podmínek oovažovat za výzjUL.-TLiý poškozovací proces a zahrnout jej do inženýrských pevnostních výpočtů IM, Přiton je třeba mít na zřeteli.^ íe^tento p:'C.:-.ss může intensivně probíhat i za pokojových а snížených teplot - na rozdíl od "klasického"vysokocyklového creepu. j'xporimentúl:í oh-j-iviktoristilíy, vymezující působnost cyklického creepu při střídavém zatěžování mají význam nejen pro zpřesnění výpočtu Sivotnoc-i, nýbrž mohou sloužit i к citlivému rosličení mechanických vle.-ir.ostí a strukturního stavu konstrukčních nateriálů jak J3me tul: uéii ukázali i v naSem příspěvku.
- 140 -
LITERATURA /1/
SLPIIARX, J., - STAITŽK, ? . - POXLUDA, J . : Nikl.r.olybderjová k o n s t r u k č n í ocel pro stavbu tlakových nádob, Jaderná energie,
10,
1980,
B."361 -
367.
/2/
POXLUDA, J . - STAliŠX, ? . : Cyklický c r e e p o c e l i 12 010^ 14 331 a v l i v a s y m e t r i e cyklu r.a ž i v o t n o s t v o b í j e t i ctisovan-i únavové povr.csti. Kovové r . a t e r i ' l y , 5, 197G, s . f?E3 -
/3/
S.AľľSK,?. a k o l . : Strukturr.o-.r.echsr.ické vl« r? t г. о с' i oceli 10G:Í2:,:?A,správa Vlí 070 3 m c , ř í ^ e r . 1 Í 0 4 . VÍJVODA, o. - STAlľi'K, ? . : Úloha c y k l i c k é h o creepu p ř i hodr.02er.í,.r.ecr.íc:-. S:EVU, S O . Z konf. " P r e d i k c e .r.-r.c'-.-ir.ických vla.^" r.00* í kovový c:'. .T.£iť:ľ'ibl'.*: г.р. "ákle.du s t r u k t u r ; i - c h chnr? { k-í:ri:-;tik", Hov-i ľ.iésto na Zorave 23 .-26 .5 • lvcv, ÍÍSVT3
/•-/
'/u
Ľ i 4j
i; m
O•
500
\
1.0 1.1 1.2 1.3 1A 1.5 16 1.7 1,8 PARAMETR ASYMETRIE P OBR. 1
Zkučební materiál bvl oiecrán z výkovků dutých těles o tlouštce rzi-ny ICO .т..т. tangenciálně к one výkovku, zhotovených ze 64t kovářských ir.notů. C h е.т. i C'K é s 1 о:: e r. í váhových íé číslo
C
93-; 6
o,09 o,09 o,08
0944 9574
Si
P
r;v«
S
0 ,66
0,23
0 ,012
0 ,6S
0,30
0 ,0U
0 ,92
0,25
0 ,020
o,011 o,01C o,012
0
V
o,48
00
1 ,50
o,24 o,10
0, 50
2 ,34
o,25
c,50
o,04 c.07
2 ,02
dříve nyní nyr.í и
Tepelné zpracováni označení struk.-r.ee> stavu
číslo tcvbv 9436
Kalení z terloty 920 °C/olej popuštění pil teplotě 760 С
094;
Kaler.í z teploty 910üC/5h/ole;J popuštění při teplotě 670 C/7h/vzduch C/7h
1
1
; . /t
Kalení z teploty při teplotě 66O°C/7h/vzduch
t
Poznámka vzorky byly odebírány z celého průřezu výkovků, rozdílné stavy zřeoir.ě souvisí s rychlostí ochlazování při kalení výkovku
- 142 N 3 3, C
1Л tn <M
OJ
ил-»-1 •j 3 гч *a .4 es JáOJ OPi N O 4 ;:•: a> D. ť: K ',
O 05 oj rH r;P< •v ai-v, Й>п .U 13 O •ООН
CM
i i •r4 T t •H t: -и ^
R-п.«: Й
o o
>o Ltřr, ej лг 4 j - ^ Ц Ф T4 " -' O o O < V|4d Q) Q> Jí -r I >з •d o, o K
OJ
+ 1 +1
o o r-*- vo
VO
1Г»
t-
a}
O l i
OI
.c: n
o o
CO (.O
11 O
л: Q
Ei
n:
o.
•H *•%,
*r í
o : •:
Ь, •H 4 ' f;
O í'. 4^
ľ a!
ói 'Л tí ti 4J Ej >
n
''í Vi C)
r;
-j
*
r-! 3 d U
1 'J
/-(
!•: n
:!
c!
O
í: 4 » 0] O iJ !( P. Í ; ^ , • '< K tfi Гч
4I CO <0 OJ
OJ C\ 4-1 +1
r( 4> 3 - ^ t:', n 4> al :•> o 3P< -н •> д : ^ t; o И O. >
p
íl • • Xt
r; •.j o £j
4»
t— VO
n> s; či
a
r-
4J
T.)
CM
H
C)
H
'.'i
-J-
l
^^ ol
rH :•
ч; 'o
•^
o c •-í P)
o
c
O í;
o >,
r < .^J f í *> i í Cj '•J 4-»
i
'.J
:s.b. 3
číslo tavoy
5436
Základní údaje o strukturním stavu
ozn. struk.-mech. stavu
A 3
P o ü i a
•
a t r u k t u r y
J
Struktura tvořena feritem a ksrbidyj velmi jemný karbidický precipitét je vyloučen převážně uvnitř zrn. Struktura je tvořena feritem a karbidy; velmi jemný karbidický precipitát je ve většin množství vyloučen na hranicích srn.
0944
A
Struktura je tvořena feritem s volně uloženými karbidickýbi částicemi e malým množstvím shluků zkoagulovaného gerlitu* struktura je tvořena převážně zrny o střední velikosti 7 (CSU 420 463). Mikročistota odpovídá stupnici 1 a 2 a je tvořena sirníky s malým stupněm přetváření, sirníky manganu a polykomDonentními vměstky (CSN 420 240).
S874
3 '.
Struktura je tvořena feritem obklopeným drobnými ostrůvky perlitu po okraji feritických zrn a volně vyloučenými jemnými kerbidy v celém průřezu; struktura je tvořena z 80 % zrny o střední velikosti 8 a 20 % zrny o střední velikosti 9 (ČSU 420 463). Mikročistota odpovídá stupnici 2 až 3 a tvoří ji protvášené sirníky a nepatrné množství polykomponentních neprotvářených vměstků (OSM 420 240).
- 144 Vliv~úpravy povrchu na korózni charakteristiky PG - trubek Vladimir Číhal, SVlJoM G.V. Akimove Praha 9-Bechoviee
Se zřetelem na dosažení optimální korozní odolnosti PG trubek a oceli 17 901 byla věnována pozornost vlivu vybrených úprav povrchu, především pak aplikovaných jako konečné výrobní operace. V porovnání s původním stavem vyrobené trubky bez povrchové úpravy byly aledovány úpravy potřenu pasivací ve 20 % HNO,, tryskáním korundem, tryskáním korundem a balotinou popř. s následující pasivací. Korozní zkoušky byly zaměřeny na možnost zhodnocení vlivu povrchových úprav na odolnost v aktivním a paeivníra stavu proti celková korozi a taká na odolnoet proti bodová korozi o koroznímu praskání. Z jedné tavby běžná výroby bylo vybráno po defektockopické kontrole před tryskáním 6 ks PG trub J3 16 x 1,4 mm, délky 2 až 2,5 m. Postup výroby těchto trub byl následující: - třÍ6kové obrábění vnitřního a vnSjäího povrchu trubkového polotovaru j3 7 G x 7 i 5 m o n a 0 7 5 x 6 m m - odmaštění - tepelné zpracování -
válcování
-
odmaatěni tepelná zpracování rovnání, dělení n odhraňovéní konců lesklé žíhání a prodloužená leptání ve smeei kyselin HC1, HNO,, H
za studena Z 0 75 3 c 6 m m n a 0
38x2,6mra
2SO4 - v á l c o v á n i z a s t u d e n a Z 0 3 8 x 2 , 6 m m n a 0 1 6 x 1 , 4 ran - odmaSt&nl - tepelné zpracování - rovnání, brouäení vnčjäího povrchu _ defektoskopická kontrola. Po periekopické kontrole byly trubky rozděleny к následujícím úpravám povrchu takto: - dví- trubky zůstaly v původním stavu - dvč trubky byly tryskány umělým bílým korundem o zrnitosti 6.16 z obou stran uvnitř (na pneumatickém tryskacím zařízení Vocu-Blest(
- 145 i vně trubky vždy 2 minuty - dvě trubky tryskány korundem (atejným způsobem i stejnou dobu jako předchozí) a belotinou S. BKX 60V opět uvnitř i vně trubky z obou etran 2 minuty. Déle byly trublcy naděleny na délky 60 mm а konce odjehleny. Všechny vzorky byly odmaštěny v perchloru a osušeny, některé j ecu pasivovány vo 20í HNO,. Pro optimální hodnocení byly vzorky rozpůleny a hodnotil se též jejich vnitřní povrch. Vzorek č.1 - bez povrchové \iprnvy: - vnějSí povrch hladký, čistý, josně kovovo leskly s jemnými stopami po brouSení - vnitřní povrch hladký, čistý, zastřeně lesklý, kovově šedivý Vzorek č, 2 - bez povrchové ilpravy a pocivnce v HNO.,: - vnejäí povrch má stejné znaky jako povrch vzorku 5,1 - vnitřní povrch hladký, čiotý, j usně kovov? lesklý Vzorek č. 3 - try skáno korundem 2 minuty: - vnčjáí i vnitřní povrch nepntrn? hrubší, matný, ončdnčji в« zneči&tuje Vzorek £, 4 _ tryskáno korundem 2 minuty G pnsi^jroce v HííO..: - obe povrchy vir. vzorek č. 3 Vzorek č. 5 - tryskáno korundem 2 minuty e balotinou 2 minuty: - vnější i vnitřní povrch antný., čistý Vzorek č, б - tryskáno korundem 2 minuty a bolotinou 2 minuty а pasivcce v HNO,: - oba povrchy viz vzorek č. 5 ZkouSka na náchylnost ke koroznímu praskání byln provedena ve vroucím 4A% roztoku chloridu horečnatého. Vř.orky byly ponořeny v ohřívané zkuSební nádobě opatřené zpětným chlndičem. Po celou dobu zkoušky byla udržována konstantní teploto vroucího roztoku (154° C ) . Jíontrola byla prováděna ve svolených časových intervalech. Pro zkouäku byly připraveny tři sady vzorků. První sadu tvořily "prstýnky" 0 16 x !,4 mm, délky 15 mm. Hrnny vzorku, které jsou původcem korozního preskání vlivem pnutí vyvolaného dělením materiálu !>ylo třeba izolovat, aby ae sebrtínilo zkretlení výsledku Tzol^ce hren byla proveden? pcitzďry к teflony. Pozn, Šedivé zabarvení je důsledek vsniku oxidační vrstvičky.
- 146 Jako zkušební vzorky pro druhou a třetí eadu byly použity půlky trubek 0 \6 x 1,4 mm, délky 60 mm získané podélným dělením. S cílem vyvolat u těchto vzorku tahová pnutí, byly v každém vytvořeny pomocí tvářecího nástroje, speciálně vyrobeného pro tento účel dva v tisky různými tvářecími silami, V rámci komplexního hodnocení výsledku vSech zkoušek bylo vypracována tabulka, ve které jsou uvedena jednotlivé zkušební prostředí. Odolnost PG trub s přísluSnýa povrchovou úpravou jo hodnocena pořadovými čísly 1 až 6 podle hmotnostních úbytků nebo na základě vizuálního hodnocení. Na základě shrnutí orientačního i procentuálního hodnocení věech provedených zkoušek lze konstatovat, ř.e nejlepší korozní odolnost vykazují vzorky s povrchovou úpravou tryskání korundem a balotinou doplněnou pasivečním oplachem v kyselině dusičné, Z celkového hodnocení je vyjmut vzorek bez povrchové úprBvy, pro již dříve vysvětlený jev, který vznikl ve výrobním procesu. Na základě posouzení vlivu povrchové úpravy na korozní vlastnosti zkoušené v korozivzdorná oceli lze učinit následující závír: a) Úprava povrchu tryskáním abrazivními práškovými medii korundem a balotinou nemá příznivý vliv na korozivzdornost. Z výsledku zkoušek vyplývaj 2e zařadí-li sevtechnologickou operaci tryskání pasiveční oplach v kyselině dusičné, nepříznivý vliv tryskání se nejen eliminuje, ale tato povrchová úprava vykazuje zcela jednoznačně nejJ.epSÍ korozní odolnost« b) Otázkou zůstává, jeky je výsledný efekt technologické operace tryskání z hlediska zbytkových napStí. Z výsledků zkouäby korozního praskání v chloridech lze usuzovat, že výrobek korozně praská vliven zbytkových tahových pnutí vyvolaných v procesu výroby (při rovnání). c) Pro upřesnění vlivu povrchové úpravy-tryskáním na korozivzdornost ocelí se jeví významným porovná/uprav aplikovaných na PG trubkách s jiným způsobem úpravy povrchu (např. elektrolytickým leštěním) což v rozsahu této práce nebylo možné z čeaových důvodů realizovat.
tí
r4
ÍÄ
Pk
VI O С > ffi 1 «í (D •
Я со
CO CM 3
CM -*ч
VI 03 1
03
•cft
N
US
bez uprav в pasivace v HNST-,
3
4
tryskáno korundem
5
o
5
6
6
б
б
5
5
3
6
6
59
tryskáno korundem a pasivsce v HNO..
1
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
25
s balotinou
6
5
4
5
5
5
б
4
4
5
3
57
tryskáno korundem n bp.lotinou a pasivsc* v HNO,
2
2
1
3
3
4
1
1
1
21
tryskáno korundem
3
4
4
3 1
2
3 4
4
б
6
5
3
4
ЧЛ
1
6
1
""4-
Ж ЭД O Я го •—» tn го см tt О б (ч
4
bez upřev
1
O ro И H —
VJl
o ro
14
o
C E L K E M
OJ
**" VI
о ь
třetí sada
«O! O
druhó sada
H
ro a
Korozní praskání
poloha
Povrchová иргата \
poloha А
Bodové koroze
V "prstýnky "
Кого U/VÍ pro e tře c* í
zavěšené vzorky
\
10%-ní KCl při 20°C
\
3
4
42 I
42 I
1
1
i
Celkové orientační pořadí korozní odolnosti
- 148 -
DE;; LOKALEN XORROSIONSANGRIFPS DES WWER-440 und ABGELEITETE PROBLEME LEBENSDAUERBETRACKT Uli G
VON NADELROIIREN FÖR EINE
K. ííummert, G,Lehmann, М. Uhlemann, W» Reinhard Zentralinstitut für Festkörperphysik und Werkstofforschung Dresden der AdW der DDR, Helmholtzstr. 20, DDR-8027 1,
Einleitung
Mit wachgender Zahl und Grosse von hochindustrialisierten Anlagen wie fur den Chemie- oder Energieanlegenbau und insbesondere mit zunehmendem Alter solcher Ausrüstungen wachst international die Notwendigkeit zur Suche nach geeigneten Methoden und Prüftechnlken für die Vorhersage der Restlebensdauer. In Kernkraftwerken (KKW) sind insbesondere d£e Dampferzeuger durch lokale Rigskorjosion der gadelrohre gefährdet und neben dem Reaktordruckgefess fur die Verfügbarkeit und Sicherheit der Gesamtanlage zeitbestimmend. Obwohl international für den Bau von Dampferzeugern resiatente Werkstoffe eingesetzt wurden, hielten die ersten Betriebsjahre weltweit eine Reihe unangenehmer Überraschungen bereit. So z.B. wurden in einem KKW in der BRD bereits nach 10 Jahren Betriebsdauer Dampferzeuger mit außerordentlich hohen Bau- und Stillatandskogten ausgewechselt. Eine Analyse des US- amerikanischen EERI-Inetituts aus dem Jahre 1964 /1/ weist u.a. aus, dass in 60 % aller Druckwasserreaktoren Korrosionserscheinungen oder mechanische Schädigungen an Dampferzeugern vorhanden sind. Von den im Jahre 1984 betriebenen 100 KKW mit Druckwasserreaktoren und einer projektierten Lebensdauer zwischen 30 und 40 Jahren waren 20 KKV«' bereits über 10 Jahre in Betrieb. Zu dieser Zeit mussten davon in 6 KKW bereits 17 Dampferzeuger mit Nadelrohren aus Nickelbasielegierungen ausgewechselt werden. Die dabei angefallenen Kosten wurdenjr.it ca. 400 Mio US-Dollar ausgewiesen. Auch für KKW vom Typ WWER-440 sind nach reichlich 10-jahriger Betriebsdauer erste Wechsel von Dampferzeugern, die mit Nadelrohren, aus Ti-stabilisiertem austenitirsohem Stah}. XSCrN^TilS.lO bestück sind, in Vorbereitung. Aufgrund der Komplexität und Wechselwirkung von werketoffmedien- und belcstimgsseitigen Einflüssen auf das lokale korrosive Schadensgeschehen unter den gegebenen thermohydraulischen und konstruktiven Bedingungen eines Dampferzeugers ist e ine^allgemeingültige Berachtungsweise zur Lebensdeuervorheraage ausserst schwierig und gegenwartig nur aus der: zeitlichen Verfolgen des Schadigungsgradea (z.B. durch Messungen von Anzahl und Tiefe der korrosiven Nadelrohrdefekte mit Hilfe der Wirbelstrommesstechnik) und zeitlichem Extrapolieren der Ergebnisse bedingt möglich. Pur eine auf wissenschaftlicher Grundlage beruhenden Lobensdauerprognose sind weitestgehende Kenntnisse zum Mechanismus sowie zur Kinetik aller am korrosiven Schadensgeschehen beteiligten Teilprozesse erforderlich. Ausserdem rauas unterschieden werden, ob durch einen Einzelschaden oder wie pn Falle der Iíadelrohrkorroßion durch die Summation vieler Schaden die Lebensdauer dee Dampferzeugers bestimmt wird.
- 149 Zu berücksichtigen sind hierbei neben der Werkstoffqualitat insbesondere sich zeitlich verändernde Bedingungen hinsichtlich Дщ durch lokale Aufkonzentration infolge thermohydraulisoher Prozesse in Sparten, - Werkstof1 Oberfläche und deren Veränderung durch Schicht- bzw. Belagsbildung, - mechanischer Belastung durch Werkstoffdehnung infolge An- und AbfahrprozGssen. So ist das internationale Ringen nach geeigneten Möglichkeiten zur Charakterisierung von Schadigungsprozessen und-deren Geschwindigkeiten verstandlich, da von der Treffsicherheit der Vorhersage zur Restlebenodauer von Anlagenkomponenten, wesentliche gioherheitstechnische sowie ökonomische Faktoren abhangen. Deshalb waren insbesondere im_letzten Jahrzehnt grosse Anstrengungen zu beobachten, um das Phänomen der umgebungsinduzierten Schadengentwicklung beoser :u verstehen. Dazu wurden solche Einflussgrossen wie pH-Wert, Temperatur, spezifische Anlonan, elektrochemische Potentials,„Lilkrostruktur, Spannung, Dehnrate u.a.m. auf der korrosiven Schatligungsprozes3 untersucht. Diese grosse Zahl von Variablen erschwert ее unermes3lich, als Synthese aller Einzeluntersucaungen einen einheitlichen Mechanismus des korrosiven Schadensprosessea zu beschreiben, illein in den USA wurden in den letzten 5 Jahren 3 Konferenzen zu Möglichkeiten einer Lebensdauervorhersage /2-4/ durchgeführt. Auch diese Konferenzen behandelten unter dem Aspekt einer Lebensdauervorhersage fur korrosiv gefährdete Bauteile nur §inzelprozesse im mikroskopischen Bereich (z.B.Rissspitzenvorronge) oder makroskopischen Bereich (z.B. Ermittlung von Rissa/reiichwindigkeiten). Das kurzlich in Wien durchgeführte Spezialistischen-Meeting zu Korrosionsproblemen von Durckkomponenten im KKW /5/ behandelte das Problem der Lebensdauervorhersage korrosiv geschädigter Bauteile ebenfalls nicht. 2.
Ziele
und
Ergebnisse
von
Korrosionsuntersuchungen
Daa breite Schadensspektrum der lokalen Korrosion an Dampfer— zeu.rer-Iiadelronren /6/ ist eine Folge des lokalen Zusammenwirkens von Werkstoff-, median- und belastungsseitigen Einflussfaktoren (Abb,l). Schäden durch lokale Korroaion werden dann auftreten,wenn sich diese Einflußsfaktoren überschneiden. Es bestand die Aufgabe, durch SohadensreProduktion weitestgehend zu bestätigen, ob reale korrosive Bedingungen des Dampferzeugers nachvollzogen werden können „/7/. Kenntnisse zum Mechanismus geben Hinweise auf eventuell mögliche Gegenmassnahmen (Mediengrenzwerte, Belastung, Werkstoff- bzw. Oberflächenzuatand). Kenntnisse zur 3chnd,enskinetik sind eine Voraussetzung fur eine wissenschaftlich begründete Lebensdauerbetrachtung. Inj Temperaturbereich bis zu 270*G wurden in reiner 350 ppm NaClLosung mit etwa 2 ppb 0 2 an Bohr-Iroben mit Eigenspannung durch chronopotentiostatische Messungen temperaturspezlfiscjje Schadensmoden und -mechanismen ermittelt /7/, sowie reale Schaden im Labor reproduziert / 8 / . Die erhaltenen Ergebnisse lassen sich wie folgt kurz beschreiben : -
Bei Temperaturen M s zu 175'C erfolgt Lochfrass mit R wobei die Rissausbreitungjnechanisch kontrolliert ablauft. Untere Temperaturgrenze fur Looh-R±ss-3ildung liegt bei 110*C. Oberhalb 200*0 erfolgtjiie Ausbildung von Kavernen, die auflosungskontrolliert abläuft.
- 150 „ Wahlt^man eine Versuohsfuhrting, bei der dag liadelrohrprüfstuck boi ausserem,.konstanten Elektrodenpotential von U«+300 mV . eins Temperaturerhöhung von 150 auf 250*C im Medium durchläuft? findet man in Übereinstimmung mit realen uad reproduzierten Schadens bildern folgende drei p r i n z i p i e l l e Schadensbereiche (Abb.2). Bereich, At Inj Temperaturbereich um 150*5 auflosungskontrllierte Bildung von Lochern a l a I n i t i a l s c h r i t t fur Risskorrosion., Bereich B: In Temperaturberich T < 200*C und genügend hoher mechanischer Belastung apannungskontrolliertes Wachstum von weoj.g aunkorrodierten Hissen ausgehend vom A-3ereich. Bereich. C; Bei Г > 200*C Auskorrodieren von feinen Rissen daran nuflOBungskontrollierten Ггогеаз ( a k t i v e Metallauflönung). Eiese Schadenebereiclie aind auf Grund der S e n s i b l i t a t deo Kcn-vootoriBsyatemi dur, c h eine j e w e i l i g e , wenn auch in geringen Groпаеn gehaltene geänderte Zuordnung Wcrkstoff-Mediun-Belasttuig ( v e r g l . Abb.1) l e i c h t v a r i i e r b n r . AUP dem S(.ro:ndichíe_,£''ílt-Verlauf i u r die iichaď:-.nrient-rL-;>.:li\:h~ (ЛЬЪ.З, / ?/) kann man entnehmen, dur.r, z.B. Тит 200 unn 25O"C ein fjifcinglich nclin«lleo Hi.gnrachetum a t a t t f i n d e t . Nncii ?nrkin;i /1С/ i f; t die Ki angeschwindipk^ii einn Funktion dnr Stromdichlf: (n *-. = " ( i ) ) /9/, Sorr.it kann der s t e i l e Abfall der Stromdicl: to^-.i t der Seit" eíjj'íí oeimellen EspapfíiviBrimgnproronft mit cir.cr:: üborgar./j zu ei.re."; langfsameci Kiarwachatura oďor Kiersíopp ontnpre^h«;-!. Durch dioiie Experimente вагф; dao uberrarciioni'fe T.Tf.nbr.ir: e r h a l t e n , dаяп der korrosive Seiiadigtingsprosen.': innorhalc hurr.r-r Seit von n e r i r e r aln 20 Stunden weitoatgehomí «bgecciií o s л о л seír. kr-'iri. Die rjcimelle ßchndenaent^ickiunp, konnte a'ic;s rr.it K i l i e oj.nss siodifisiertG.i IiigCl ? -Teateö b e s t ä t i g t werden / I I / , Bisher wurde angenoüinen, daas die UrfíCC'.o í u r eir.o ,"ľ -..". i c• .? t ur..'; dee Korropl or:or>roí*ukten (Abb,4} nur durch dini.'or.t Lrjuipriiche v • ' Vc ttorTfuchacn <5ез kerrosivoii Schndenr; v,-fiíLron'i rach.rerur Лл- ;jr., Abíohriyklen Л o E Sonpferzougers bedingt sc-ir. ksinri« Ergorininre r.i^;jeáoch ; ааяя bóro; i s 1л einen: Ľ I . ; p g я*, a f i go r; ?_or,eaf? dio KorrogiDJDfjprodukts'uhi chtuci/-; durch ŕ'rak t, i.•"•.•:i e r t e KriotP.llisíitio.i bsw„ Dbhydratation erí'oiŕ.t /12/, 3„
bľodeil fu:- dip Sch5:df'nneativic}cl'-ine; аг.а Aatoil.-v von íéilpror.csc-en
•Ис z e i t l i u ' ; - r .
Die Tatioache, daac die ij.; Vergleich r.ur projůk t i e r t e n i-ebo r.S d i a c r der Diunpfß.rzeuger ven 30 J'ahren. die Schadennentvíicklun...- r:.t T ^20 Stunden in e i n e r unendlich киа-7.'--л Zeit a b l a u f t , i a t •-! :.n Krŕ;ebnií3, welcheo zu folgender I n t a r p r o t a t i o n fuhrt : Die Z e i t ' f ü r einer, korrosiven iJehíiion t wird unter r e a l e n Bedir»/;ungeu nic4t ruľ divrcli die Zoií í a r díla Schadenswaoh3tua t , , sondern insbeaondere durch v o r g e l a g e r t e P r oresse bestimmt»Plese können sein, die Schaffung lokal k r i t i s c h e r Bedingungen (z.B.lokalfj k r i t i s c h e Schadstoffanreicherung infolge t h e r n o h y d r a u l i s chor IVozeas?, Ausbildung k r i t i s c h e r BelaatungsbedingLUi.ren boi An- und. Abfabrprozeasen, Schichtaufbau und-zera toron^;), Zu dleso 2eitgro3ne t-^ ,f tat dig. I n k u b a t i o n s z e i t t4 aln den Schadsriiwachatum v o r g e l a g e r t e Gro'ooe zu a d d i e r e n . Somit e r g i b t sich wobei
tw
und möglicherweise auch
tj_
k l e i n
- 151 Gemass dieser Gleichung sowie nach Anregungen von Parkins /10/ kann man den gesamten korrosiven Schadensprozees zur Risabildung,- auabreitung und evtl. л- reaktivierung in mehrere hintereinander ablaufende„Stufen einteilen und auf den realen Fall der Nadelrohrkorrosion übertragen wie folgt interpretieren Abb.8)i Stufe I entspricht der Zeit fur das Erreichen lokal kritischer Bedingungen t-.^ bis zum Einsetzen von Stufe
II.
dem Inkubationsprozess fur die lokale Korrosion.
Stufe III bewirkt kurzzeitige Rißsausbreitung mit einem steilen Abfall der Rissgeschwindigkeit, der zugleich dem steilen Abfall der Stromdichte mit der Zeit infolge Re passiv J,erung entspricht (Abb.3). Hier spiegelt sich-die kurze Zeit fur das SchadenswftchstuR (t < 20 Stunden, a > 10 ->/ums~ ! ) , wißer. Eine Aussage uber a am Ende der Stufe III ist noch nicht möglich. Stufe IV stellt die Frage nach einer evtl. möglichen langsamen quasikontinuierlichen. Kelteren Schadenaentwicklung, r!ie nur durch in-situ-Me3steohnik ior die Rissgesclmindigkeit beantworter werden kann. Ergebnisse zum Fehlerwachstum durch fl'irbelstronmesstechnik eghliessen ein solches quasikontinuierliches Riaswochatuin nicht völlig aufi. Stufe Y konnte einant diiikontinuierlichon Schadens/ortschritt entsprechen, bei dem die Rissgeschwindigkeit infolge belaotun^nbocli.ngter Reaktivierung erneut hohe Werte..annehme n und^einen Wechsel in Mechanismus der RÍ3sausbreitung auslosen körnte (Abb. 6;, Stufe I ist insbesondere vom wansorcheriiache:; Ho.cinio ynd vor. thormohydraulisch bedingten lokaler: Aufkon.T,er.tric-run£or. abiiarif,!;;. Bei gegebenen Werkstoff- und belaatongsseitikien 3edlnr'-iuir,Gn wird nlso^vor allem t ,„,4. die Lebenadauer wesentlich bestĽaT.en. Eine Verlängerung von tr._j+ erfordert aber Kenntnisse uber Grenzkor.zentratioren von Sfehftdstoffen in Abhiyi.r.igkeit vor. Temperatur nr.6. Ozidationsmit tei aov.-ie Nadolrohrbelaf er,. Stuie II mit„der Inkubationszeit t, 1st eine wichtigß,aber noch ubenk'uinte Grosne. Unregelmasaigkeiten im wassírchemiachen Kelíme oind nach Kenntnia von tl^t d.h, von zeitlichen Zuanjnmen-" h f. :igen z'.'iachen Schadstoffkonzentration, Temperatur (Betrlebaphaзел), Scjhichtaufbau sowie Belastungs- bzw. Dehnbedi.ip;ui:,'cn stationäre bzw. Übergangsphasen des DE-3 e triebes) gezielt "u korrigieren, Stufe III ist mit Einschränkung recht gut-bekannt und offen.oiohtlich wenig von Einfluos auf dis Lebersdauer, ď» twť<: t . 4,
Messungen
mit
dem
Dampferzeugea
Eontrolnianipulatcr ','DEYľjy.)
Mit der Wirbelstrorruiieastechnik wurden I:u"ormaíxonen uber dis Ar.zuhl von Fehlern und als ?ehlertiefenverteilung in geraden Abacanitten der Iladclrotoe erhalten* Ebenso furder. durch erste Wied&rholungsraessungen mittlere Peulerwachstumsrater. (Stufe IV Abb.5) innerhalb einer Kampagne ermittelt. Erste Ergebnisse калл man rie folgt beschreiben /13/: - Die Schadigungsquote nimmt mit zunehmenden BetriebsJahren der D2 'Щ. Unabhängig vom^Alter und der Schadigungaquote Í3t__immer dar Anteil der Schaden mit kleinen Pehlertiefon ал grössten. Nur wenige Fehler zeigen eins 100%ge Schädigung. Diese kann
- 152 durolll
*3slS
oder
durchgangig and undurchlässig
-
Im Mittel wachsen 10$ aller Schaden pro Kampagne um 10 % weiter. Das heisa*, Im Zeitraum von 1 Jahr konnten die Fehlertiefen von 0,3 auf 1,3 nan um 0,03 big 0,13 nm zunehmen. Unter der sehr vagen Voraussetzung e.iner konstanten mittleren Riss3usl>reitungsgeschwindigkeit wurden die Fehler zum Durchdringen der„Rohrwand von 1,4 Jim im günstigsten Falle 47 Jahre, im ungünstigsten Falle 0.5 Jahre benötigen /13/. Aus diesen Angaben erkennt man den grosaen Streubereich und die Unsicherheit in der Vorhersage fur daa Wachatim korrosiver Schaden im Nadelrohr. Offensichtlich sind Bedingungen für Rieastopp als auch für du3 'Weiterwachsen von Schaden vorhanden. 5.
I { I \ i
! j j
Diskussion sowie dae
zu möglichen V/eiterwachsen
Ursachen fur den von Rissen
Rissetopp
Steiler Abfall der Risageschwindigkeit (Stufe III in Abb.5) und die Abnahme der Sehadenszahl mit zunehmender Rigatiefe stellen die Frage nach den Ursachen fur einen möglichen Rissstopp. Von besonderem Einfluss auf die Risskorrosion sind Spannunga- n~£ Dehnungazustände in der Nadelrohrwand. Es„gibt keinen homogenen Last- und Eigenspannungsverlauf (Abb.7) uber„die Rohrwanddicke /14/» Die experimentell ermittelte Kurve repräsentiert den Verlauf der Eigenapannung in de.r Rohrwand cjes unbelasteten Rohres. ÍFehrend an der Auasenoberflachs (Sekundarseite) Zugeigenspannungen vorliegen, 3ind innenseitíg (Primarseite) Druckeigenspannungen vorhanden. Bei konstanter Druckdifferenz p = p. - p (z.B,Betriebsdruck von p= 8 MPa) ohne ffarmeÜbergang bzw. Teraperäturdifferenz herrscht eine der Eigenspannung überlagerte tangential« Zugspannung (gostrichelte^Linie in Abb.7.). Mit steigender Temperaturdifferenz zwischen PrĽnar- und Sekunderoeite nehmon die Lastzug- und Druck3pannungen zu (berechnete Geraden). Eigen- und Lao,tspannungen addieren sichfc so daso nahezu in jedem Falle aekundarseitig mit Zug- und primarseitig mit Druckspannungen zu rechnen ist.Irgendwo liegt eine spannungsfreie Zone in der Rohrv/and, in der Risse zum Stehen kommen könnten. Darüber hinaus dominiert mit steigender Temperatur der chemisch kontrollierte Schadensoechaniamus /9/, so das3 es zum Auskorrodieren der Risse kommen kann. Der spannungakontrollierter Rias ist dann als "Seele" (Urriss) in einem solchen Schaden zu erkennen / 7 / . Schaden mit einer chemischestark abgestumpften Riasspitze werden nur schwer weiterwachaen können, es sei denn, dass hohe, lo^al wirkende Spannungen oder Dehnungen, die be£ Anfahr- oder Abdruckvorgängen des Dampferzeugers auftreten können, zur V/irkung kommen. Ein solcher Ргогезз (Abb.6) wurde der Stufe V in Abb. 5 entsprechen). 6.
Einige
methodische
Problemstellungen
Das Problem der lokalen '.;orroaiven Schädigung von Dampferzeuger- Nadelrohren stellt einen Sonderfall dar, da der Werkstoff äusserst dünnwandig und duktil Í3t,
- 153 -
-
die Belastungsbedingungen bei wiederholten An- und AbfahrProzessen sieh lokal andern können, die lokale Meßlenkonsentration sich mit der Seit ändert, Bedingungen fur Rissstopp und eventuelles Wciterwachsen von Rissen existieren.
Sor.it ist es schwierig, geeignete in-situ-Kesstechnike.i zu schaff:. Vielfach wird die Bruchmechanik angewandt, deren Aufgabe darin bestellt, die Auobreitungsgeschwindigkeit eines Risses unter de:n Sinfluss eines korrosiven Mediums und Belastungsbedingungen quantitativ zu beschreiben /15/. Dabei wird die Riesge schwindig"kgit in Abhängigkeit vom Schwellwert Kj der Spannungsintensitat dargestellt (Abb.8). Unbohangig von der grossen Sehwsnkungsbreite fúr a ist die Rissgeschwindigkeit t in speziellen Fall der R&sskorrosion im Nadelrohr aber nicht Bestimmend fur die Zeit t fur einen Schaden und somit für die Lebensdauer« Ein weitere^ methodischer Aspekt..ist die guch« naoh einer möglichen labormnsgigen Zeitraffung für die Prüfung von "langsam" ablaufenden Schadigungsprozessen in dor Prrocls. So z.B. durch die Anwendung der Constant Extension Rate-Technik mit überhöhten Dehnraten. Mit steigender Dehnrate nimmt die RiBsgeschwindlgkeit zu und e>i findet ein Übergang vom interkristallinen zum transkrintftllinen RisBwachstum .statt (Abb.9). Darüber hinaus bedingen Dehnraten von «= 10"*"'s •* gleiche Rissgenchwindigkeiten wie копя twite Beli'3tung. Diese Tatsachen zeigen, dasg erhöhte Dehnrafcen zur experimentellen Zeitraffung nicht zulässig r,ir.ori:nento nachgewiesen, werden kor-nto
/é/.
Im Falle der ľíadelrohrkorrosion scheint die erhöhte h'ter.in::konzon~ trcition zur Verkürzung von t,^.^ als eine zulássige Zeitraffung k r i k (Abb.5). . 7. Zusanmcnffisung uncí Schluesfolgerungen Pur die Lebensdauer von D«wipißrzeugern int die korroeive Sghftdennentwicklung an den Iißdolrom-en, insbesondere die durcliInsgiger. Defekte / 6 / , die zeitbestinuaenöe Grogse. Infolge Akti~ vitátsdurchtritt vom 1. in den 2. Kreislauf, müssen leckbehaftete Undelrohre verschlossen werden. P r ojektgemasg ist die Lebensdauer von Dampferzeugern erschöpft, wenn die Heizfläche un maximal 20?J reduziert ist /13/. Dom standigen Zwang der Vorhersage dor Restl^benršdnuer folgend wurden bisher auf der Gr,undlige ujjterschiedlicher Betrachtungsweisen Leben3dauerabschatzungen fur řCKff-Danipferzeuger vorgenox— men. Sie berulien z.B. auf
-
zeitlicher Extrapolation der wegen Korrosionaschaden zu verschliessenden Nadelrohre /13/, Berechnungen von Fehlerentwicklungen und -Verteilungen nach Wirbelstrommesaimgen (13) empirischen Rechenmodellen fúr die Schadensentvicklung auf der Grundlage mechanischer und chemischer Belastungen /16,17/.
Die Anwendung dieser 3 unterschiedlichen Betrachtungsweisen fuhren in Grenzen zu einer recht guten Übereinstimmung unter der kritischen Bemerkung, daes die empirischen Betrachtungen sich nur
- 154 auf einen relativ kurzen Zeitraum der ersten 10 Jahre beziehen. Dieser Stand der Erkenntigse ist zugleich eine Herausforderung an die Grundlagenforschung fur, die Schaffung von Erkenntnissen fur eine wissenschaftlich begründete Lebensdauer prognose. Eine solche kann nur aui ein bestimmtes Objekt bezogen sein_und wird nie Allgemeingültigkeit erhalten. Ss sollten alle Bemühungen darauf gerichtet sein, Hypothesen zu den einzelnen Stufen (Abb.5) der korrosiven Schadensbildung zu formulieren und durch geeignete Experimente zu bewgisen. Diese Ergebnisse konnten zugleich sine Grundlage fur die Einleitung von Gegenmassnahmen und somit zur Verlängerung der Lebensdauer bilden. 8. Literaturverzeichnis /1/ Zitiert in: G.Lehmann, J.Barthel Vortrag auf dem Plenum der Akademie der Wissenschaften der DDR am 13.10.1988 (Verfügbarkeit von Kernkraftv^erken) / 2 / Conf.Proc."Predictive Capabilities in Environmentally Assisted Cracking", Florida, Nov. (1988) /3/ Conf. Proc. "Pressure Vessels and Piping" PVP-Vol98-l "Residual-life Assesment, Nondestructive Examination, and Nuclear Heat Exchanger Materials", Lousiana, Jiini (1985) /4/ Gonf. Proc. "International Conference on Advances in Life Prediction Methods", New York, April (1983) /5/ IAEA Specialist Meeting "Corrosion and Erosion Aspects in Pressure Boundary Components of ЪШ", Wien, 12,-14.9.1988 /б/ I.Tscheike, P.Pinke, K.Mummert, I.Backhr "Beschreibung und Bewertung ausgewählter Schadensbilder der lokalen Korrosion am Nadelrohrwerkstoff der WV/SR-440". Vortrag zum Seminar "Zuverlässigkeit von KKW-Dampferzeugern" Olomouc/CSSR, 7.-9.11.1988 /7/ Abschlussbericht der DDR an die CSSR zur wiss.-techn. Zusammenarbeit zum Thema "Korros£onsverhalten von Hauptausrustungen der KKW mit WV/ER-440-Blocken" (Juni 1988) /8/ G.Lehmann, K.Mummert, M.Uhlemann, P.Schneider "On Special Aspects of Local Corrosion Processes in Austenitic Steels at Elevated Temperatures" Vortrag auf IAEA Specialist Meeting, siehe / 5 / /9/ M.Uhlemann, K. Mummert, P. Schneider "Zum Mechanismus der lokalen Korrosion am austenitischen Stahl bei erhöhten Temperaturen und unterschiedlichen Belastungsbedingungen" Tagungavortrag (S...) /10/ N.R.Parkins Corrosion 40, 3 (1987), 138 /11/ F.Schneider, ZPW Dresden Personliche Mitteilung /12/ G.J.Theus et a l . EPRI-Report NP-3137 (1983) / 1 3 / Mitteilung aus dem KKW-Greifswald (1987)
- 155 -
/14/
F.Schlat, ZFW Dresden Persönliche Mitteilung /15/ O.M.Speidel Bleche - Rohre - Profile 25, 1 (1987), 14-18 /16/ E.W.Sereda, W.P. Gorbatych Teploenergetika 11 (1984), 69 /17/ V.V.Gerp.ssimov Das Wasserregime der Atomkraftwerke Atomizdat, Moskau (1976) 9.
Bildunterschriften
Abb.l:
Werkstoff-, medien- und belastungsseitigen Bedingungen Bedingungen auf lokale Korrosionsprozesse Abb. 2: Typische T-abhangige Schadensbereiche - T 150*C, Lochfrass als Initialschritt fur Riaabildung (A) - T < 200'C, sponnungskontrolliertes Risswach.itum wenig auskorrodierter Riese (B) - T > 2QO'C- Auskorrodieren feiner Risse infolge aktiver Auflösung im Riss (C) Abb. 3: Stromdichte-Zeit-Kurven bei verschiedenan Terajjaraturen а-n..ííadelrohrTrerkstof f XBCrNiTilS.lO (1 10 ^ ľíaCl-Losung mit ca.2 ppb Sauerstoff, U = + 300 mV .) Abb. 4-: Lokale Korrosionsschaden infolge partieller Kristallisation mit geschichtetem Korrosionsprodukt gefüllt Abb. 5; Stufen korrosiver Schäden und deren zeitliche Anteile t. .+ = Schaffung lokal kritischer Bedingunge t. = Schndensinkubation t «= Anfanglich scbjaelles Risswachstum (evtl. mit Rissstopp) t = kontinuierliches Weiterwachsen t = diskontinuierliches Weiterwachaen Abb. 6: Koríosionsschaden mit Rohrwanddurchbruch infolge Wechsel in Rissmechanisraus Abb. 7: Last- und Eigenspannunggverlauf uber die Nadelrohrwand bei unterschiedlicher Warmebelňstung Abb. 7: Einfluss der Spannungaintenatitat auf die Rissgeschwindigkeit Abb. 9: Abhängigkeit der Rissgesghwindigkeit und der Art der Rissausbreitung von dar Rissoffnung
- 156 -
r \ •.:: •:.
"'У i
к,-,5^,, j
'
"'• i _
i
! •
Abb. 1
;
í 1
rjN——
Abb. 2
f
!
j
—j
,11!.. . i
'J
'Г
1
Л
:
i
1
i
!
í
;.
K
30
Abb. 3
i'c
53
~ÍC
Abb. 4
Riflgeschwlndlgkeäf uni', loknl lull, %/ь
IiiHlalochrllU
3 o
von Rissen ? > o*
a1 I
.
.
-,
\
i
II
Diskont lnul e i s - ' ücirff-AUsbreltu von Rioeen ?
VJl
-J
- 158 -
BESCHREIBUNG LOKALEN
UND
KORROSION
BEWERTUNG AN
AUSGEWÄHLTER
NADELROIiREN' DES
SCHADENSBILDER
DER
WWER 440
I. Tacheike, P. Finke, K. Mummert, I. Bacher Zentralinstitut für Festörperphysik und Werkstofforachong Dresden der AdW der DDR, Dresden, Helmholtzstr. 20, DDR - 3027
1. Einleitung Die projektierte Lebensdauer der Dampferzeuger PGW-4E des WWER-440 von 30 Jahren wird durch lokale Korrosioiieerecheinungen an den Nadelrohren verringert. über diese Erscheinungen wurde international bereite nach den ersten 10 BetriebeJahren von KKWBlöcken berichtet, unabhängig vom Typ des Dampferzeugers und des Nadolrohrwerkstoffes. Die Nadelrohre' mit nur 1,4 mm Wandstärke sind das dünnwandigste Bauteil ' zwiechon Primär- und Sekundärkreiclauf des WWER-440. Erfolgt durch korrosive Schädigung dec Nadelrohrec ein Durchtritt von Aktivität aus den PrinSr- in den Sekunda'rkreislauf bic zu elnea vorgegebenen maximalen Wert, müssen die defekten Nadelrohre verschlossen werden. Dae bedeutet Verlust an Heizfläche und Verringerung von Leistung und Verfügbarkeit. In Vortrag soll ein überblick über die Vielfalt def aufgetretenen realer. Schadensphänamene gegeben •werden. An ausgewählten Schadensbildern soll eine detaillierte Beschreibung und Bewertung dec lokaler. Korrosioneangriffes erfolgen. 2 • Dets^h rc i bup.r deji Г'Р Abb. l bis; 3 vermitteln einen Überblick über die Vielfältigkeit des Schadenogeschohen« der Nadelrohre. In Abb. 1 sieht man drei durchgehende Riese, die alle mehr odor weniger aur.korrodicrt sind bcw. von eitiem Loch ausgehen (Abb. la). Auffiillig ißt ferner, dní) von diesen drei durchgehenden Rissen nur einer durchliiseig ii;t (Abb. 1 b ) , was durch Autoradlographie (Abb. lc) nnchg'-wiesen werden konnte. Daa zeigt, daß nur dieser Riß eine Verbind;..r.g zwischen beiden Kreisläufen bildete. Dies trifft auch für. con nichtdurebgehenden Ri0ast. zu, uar wahrscheinlich in einer anderen Ebene durchgehend war oaer mi't dem durchgehenden in Verbindung stf.üd, wie Abb. lb und с zeigen. Es kann abgenommen werden, daß dej' oberste und der unterste; durchgehende Riß ai'. Korrosioneprodukt gefüllt und danit so dicht veratopft waren, riaíí kein Primärwasser in den Sekundiirkreislauf gelangen konnte. Mit Ilili'ö cltis- AutoT'ndiogruphie kann somit auf einťčiclie Art und Weise zwischen durchgiivigigen und durch 1 " .«igen Rissen unterechie^or; wc!4ion. Auf der linken Seite der лоЬ. 1 (Abb. le und f) erkennt, nnr. kurze Rieae, die z. T. kavernenartig auskorrodiert sind. In Abb. 2 ist noch einmal ein stark auskorrodlertcr Kij3 zu seV.-n. Er besitzt eine "Seele", die Mit Fremdelementen gefüllt iet. ;•,:", u.-.d r.onsen trü t-ior. der Fremdelonente worden opivter ausfuhr li_h di&l'.utiert. Abb. 3 zeigt einen auekorrodierten Riß, der nací: nehrüi-sligen? Atuichleifen in eine Loch/Riß-Konfiguration Übergei.t.., ľueitrir::enfaasend lassen sich reale Schilden beuchreiben ala 1. ^ochíraíi vo.i dem feinere Risse ausgehen; 2. Äsvernenartlg auskorrodierte Risse; 3. ..lurchgüngige RiGce, von denen Jedoch nur wenige durchls-^ig
.- 159 E G wurde in Übereinstimmung mit der internationalen Fachliteratur /1 / festgestellt, daß besondere die Halterungsberelche • durch ihre Spaltwirkung Ausgangspunkte für lokale Korrosionescha'den der Nadolrohre sind. In Abb. 4 wird ein solcher Halterungsbereich gezeigt; Man kann luicht die Ansammlung von Ablagerungen erkennen, und es ist erklärlich, daß an diesen Stellen bevorzugt eine Aufkonsentratlon von Schadstoffen ei-folgen wird, die zur lokaler. Korrosion führen kann. 3 . Mota* lographische
IOJHOÄXÄPÍLLC
Abb. 5 veranschaulicht die Oberflüche eines Nadolrohres unter ein'..-:1 ilalteriing. Man erkennt auf der Oberfläche , zwei nebeneinander liegende Ricce. An diecen beiden í; innen wurden Untersuchungen zur metallographischen Tomographie durchgeführt, da ein metallographiöcher Schliff an einer beliebigen Stelle nur oi.-v.- "Hü.-noritiutfnahmc" darstellt und für don S c h a d e " ел-lbst nicht i'r.-b.-var.t sein m u ß . Hit der metallograpirischen Tomographie kann ir. л n jedoch die räumliche Ausdehnung e i n e a Schadens recht gut verfolgen. Der in Abb. i> gezeigte 5c!;ade;; wurje schrittweise abgecchiiffen. Dio Zahlenakala an der Seite sol^'t die letzten 1 •"> Ans .-hl if fnci;ritte. Kit Abb. G ist ei:io Auewahl der einzelnen aiíjľ'.-schliffor.en Stufen aue Abb. 5 dargeutoli t. f'ar; erkennt, da? der Riß 1 bis :;u dem zweiten unteren Bild reicht, auf dienern dann auch der Riß 2 auf der Schilf f fla'che erscheint.. Vergleich-; cit K-ii'-bniötjen г\\г Schadenöreproduktion ,im Labor /2 / lsescr: vermuten, d;.ß der HIß 1 bei etwa > 200 K'C k a v .--rnonart.it; ťCewachc:-!) iôt, d. h. chemisch kontrolliert durch aktiv« .viiiísuni;.'.>:•v Vv.V' .hbruch hingeb'-ii let aul epannungckontrol I ier v:-ť. Pißwachf.p.1.u;:, ."urücksuführen (Abb. G, ob t-rc- B i l d e r ) , ľ)-: ."^'--и e ;..;!)>.-r iiu. .:-.:r Ulji Г? wahrecheinlich Ъо i Teinperaturen um < Г:00 ^'C ..-n lu tan :\<-, n, wo bevorzugt LochJ'.orrocion als In itialschri tt fiir i? ißkorroo Ion beobachtet wird. Lurch kontinuierliche "V-rripi-ratur-jrhohurn-: könnt.-? B i í'1 2 mug 1 ich e r wo i se c! a n a cli durch c h e ra i Ľ c h kor.troilierť'' .•"•.•:;1 о г>!: .ig a u s k o v r o d i e r I G -Í i n .
ľ'i-:-
• \
Rícje
1
und 2 liegen
im
«-г:-e rit J. i с.V:-n r
k o.-.i .I-:-s sie r e n n u r in einerri k u r z e n ííi ttel ': - i 1, isn •---•:•!: ton F e i h e L:i A b b . 6 ;:u ве!...л. i ö + .
iior"-rioir:ö;;dor u n d
'..'5ь im '.1. 3ild d e r
Mit 'ie.Tj r a - C ' f ' i . r n e u g e r - l ' I o n t r o l l b í Ľ i i p u l a t o r ( D'ŕ.MAí:) - S y o t e r : V.-UV:!IJ M,-I irßtr.ii!'Í In d l e LaKí: versítst,1 r c - h l e r t i--:'c:nmoRa i .i;'.ft'2n U : ; ť'äiľ I r o h r c n durchzuführen. ľ'ab'ji wurdi f ň u i c e c t e l i t. daß v.;r<- i r . . ~ c l t auch a u f f r e i e r . R c h r a b c c h n i t t o n i": l.:.uroioh unter;':1 ííohri.'iiTo.i K.or r o s i o i i G a n / í r i f f e r í o i ř T o n k a n n . íl L t С О Е I>Ľ;'.MA.''-oyiľ t o " i wijre-vn ;:. Ľ. z w e i K o r r o c i o ' . i c c c i i a ' d e n , -.-ir.or '-•„n GO % u n d oil: a n d e •.•о r von 30 % d e r Rohrwand.'-Virke. f octí-ľ:;j'. e l i t . Mc-ccuncŕn ar.i.and der metallOíTi'aphicchen Tomographie wurde:: der- l'iiíKMAN'!-."1>:'-Ьг-Л:-, r:c-říenubcr.f.:or,'..-;llt . I n A b b . 7 n J n d .'. i ••-. :-'c Ь = :-!..« • .-; i.-.-!,o J Í T : !'...; :.:.:c) Л 0 % Г o h 1 c: r n f, :•: i ; ; л i с-r t . I n A b b . 6 i s t eiin,- к 1 •? i n-v /.•.-owahi <•• ! ••-. r . c h l i f f e b o r . e n d?;G GO Z-'úchuóer-.s d ^ r i i e í ; tc-1 I t . p-jir iO. •••.r;-c:-.liff seigie sich die cröPte ľchlertieíe vo-. 75 % d--r W-!!i'J -.-.türko , мял nit dem D i í ŕ l M A N - K r g e b n i ' : z u n i i e h e t u i . ' . h t g u t .л: u b v ľ ' j i n s t í mn c n n c h e i n t . Kc i í s t ^ b e r anrrnnohrrif-ri. с'лП -i v r. 'J> K.7.1 !.':!.'Slí:r.--il a u f e i n b c - r . t i n n t o r > V o l u m e n r'.-;; ; r.i.--r'. ur.'j Гс1:.о liiarrií:.-'-sit (•:;.:•:•:• í e r i n (•; o n i,íi:i/ ? naucdo!'.r.u;:f; r. i'f. 1 i o h-v r ••••••• i r. o iivch n : oh t. ••'•;.'•. í t McrJ-Tl k Ü;. r.-? n . Abb. 0 í f - i i í l - d o n Лг.г...-hJ i í" f ."!.•:•. ó.' '•'• : IT.-h !•••:••:•. ŕ-r í r ; t i-'.:r d u r c h L o c h f r a ß c h a r a k t e r J r. .i ••?•-1. :;;•: í , : c ; > : —
, - 160 - . haben eine maximale Fehlerti-efe von 26 % der Wandstärke, But dem DEKMAN-Ei-gebnie übereinstimmt,
was gut
5. liJHroanalytlBGhu iiaiaxaucliim&&u
i | } í i
Hit Hilfe der Elektronenstrahlmikroanalyse wurden die Korroeionsproduktzusammensetzungen im Rip ermittelt. Einige typische Beispiele sollen vorgestellt werden. Abb. 10 zeigt einen Querschliff dee gesamten Schader.ßbilden. Mit der Mikroeonde wurden der linke und der rechte RiPset untersucht, die zugleich in dieser Abbildung in vergrößerter Form ale Rückstreuelektronenbild dargestellt sind. Hit Abb. 11 wird die • Eöntgenrasteraufnähme von Eisen abgebildet. Man kann eine deutliche Abreicherung von Eisen gegenüber der Matrix erkennen, wogegen man in Abb. 12 eine deutliche Chromanreicherung gegenüber der Matrixsieht. Die An- baw. Abreicherung der Hauptlegierungselemente im Korroeioneprodukt, bezogen auf die Matrix, beruht auf der unterschiedlichen Lößlichkeit, deren • Chloride bzw. Oxide bei erhöhten Temperaturen /3 /. Aus Abb. 13 kann man eine geringe Nickelabreicherung entnehmen. Die Abb. 14 und 15 zeigen die Böntger.rasterbilder ,von Kupier und Schwefel. Man erkennt deutlich eine Anreicherung von Kupfer und Schwefel an identischen Stellen, die außerdem noch eine Schichtung aufweisen. Allein aue der Anwesenheit von Kupfer und Schwefel im' Riß kann man noch keine Aussagen über deren Vürkung bei der Ausbildxne dec Korrosionsechadens ableiten. Abb. IG zeigt das Röntgonraeterbild von Chlor. Es iet eineoft su beobachtende Tatsache, daß Chlor im Korrosionsprodukt insbesondere im unteren Rißast ли finden ist. Ein ähnliches Beispiel seigt das Schadensbild in Abb. 2. Bereits im metallographischen Querechliff erkennt man eine gewiese Schichtung des Korroeionsproduktes sowie eine "Seele". Die Konsentration sowie die Verteilung der Elemente Cr, Fe, tu und 0 in der Schichtung wurde durch Linienanalyse mit Hilfe der Mikroßonde ermittelt. In Abb. 17 it; t die Linienanalyse dargestellt. Gegenüber den Matrixwerten "findet man, wie im vorhergehenden Beispiel gezeigt, im Korrosioneprodukt ebenfalls eine Cr.-Anreicherunß sowie eine starke Fe- und schwache HiAbreicherung, wobei noch Unterschiede zwischen hellem und dunklen Korrosioneprodukt su erkennen sind. Die "Seele" wurde mit Hilfe von Funktmeesungen als Cu-S-Seele ermittelt. Diese beiden diskutierten Schadensfälle elncl Eeiepiule für chemisch kontrolliertes fiißwachstum. Infolge aktiver Metallauflösung findet man auf den Rißflanken Lttsungestrukturen, die in Abb. 18a zu erkennen sind. Diese Lösungsstrukturen sind identisch mit denen einer durch aktive Auflösung einer Eisenprobe entstandenen, wie in Abb. 18b zu erkennen ist. Die aktive Metal lauflösung in einem Spalt erklärt Pickering /4 / гс1г der Potentialverschiebung aus dem Paseivbereich einer freien Oberfläche in den Aktivbereich einer Spaltkonfiguration durch den Ohnschen Spannungeabfall, der vom Korrosionsstrom in Verbindung mit dem Elektrolytwiderstand in dem durch Korrosionsprodukte verengtem Spalt herrührt und der bis ги 1 V betragen kar.n. Schematisch dargestellt in Abb. ISc. Abb. 19 zeigt einen anderen Schadenscharakter, der wahrscheinlich auf dem Wachstum nach einem epannungskontrollierten Mechanierue beruht. Man erkennt Stellen, die scheinbar nur eine "Seele" ohne Korrosionsprodukt besitzen. •Punktmessungen am Querschliff weisen eine reine Cu-Seele nach.
- 161 С . F v ak t ос r a vh 1 s ch e Cín t er suchungen Ur; Aussagen über die Verhältnisse an der Spitze eines scharfen Risses 2U erhalten, wurde die Průbě, die auf A b b . 19 2u sehen iet, aufgebrochers. Auf der Bruchfläche wurden.mit der Mikrosonde Rö.itgenverteilungsbilcler von Cr, Fe, N i , 0 sowie Cu, S und Cl angefertigt, die in Abbildung 20 dargestellt sind. Die Verteilung der Elemente auf der Bruchfläche gibt gewisse Hinweise auf den wirkenden Kachstumsmechanismue des Bisses. Die in Rürkstreuelektronenbild hell erscheinende Flüche zeigt dar> iiiSende. Durch die Holl-/Dunkelgren2e für die Fe-Abreicheruns m r ] die O-Anreichcrung wird das Gebiet korrodierier Riß/Rißspitsenbereich abgebildet und ein Hinwolc erhalten, dap der RifJcpitzenbcreich von etwa 50 .im frei von Korrosionsprodukten ist. Dies gibt den Hinweis auf einen mechanisch kontrollierten Sprödbruchmechanisrnus, über den nähere Kenntnis во z. Z. noch fehlen. Die mit Korrosionsprodukt bedeck ic Bruchf liiehe ißt auch nit C l , Cu und S belegt.
i Die счл den Nadelrohren entntandonen korrosiven Gch-'iden sind, wie mit Abb. 21 demonstriert wird, ein Ergebnis doe Zuaamirionwirkonr; von werkotoff-, medien- und bolastungsceitigen Bedingungen uiit.cr den gegebenen thermohydraulischen und kopctruktiven Verhältnißecn. Lokale Korrosion wird dann auftreten, wenn sich alle '.Irr. L wesentliche ten Einflußgrößen (Kreise in Abb. 21) übcrr.chneidon. Je nach den lokal herrschenden Bedingungen können bei gegebenen Werkstoff auotünden medien- odor' bölajstungtsooitig-i Faktoren f íl r don RiPmechanißinus bestimmend oein. Comit lot auch das, breit.с Schadensßpektrum vorr.tSndlich. Hie Abb. 21 zeiet, kann man durch Schadenercproduktion am benten reale Bedingungen im Labor nachbilden. W'ihrend vorh-Tmline Kenntnisse лит Mechanismus ernte iiinweine für Gcgcnmaßnahnon geben, sind hinsichtlich Schadenskinetik noch ги wonig Ergebnifsce vorhanden. Gerade Kenntnisse über die Schadenckinotik würden die wesentlichste Grundlage für eine wisoenschaftllch begründete Lebenedauerprognooc bilden. С . Г. 11. p ;-n t.ii ľ ve v дт-1 c h n 1 a / 1 / .R.G. Pathania, Corrosion 34, 5., 1978, 148 /2/
M. [Ihlemann, ZFW Dresden Persönliche Mitteilung
/3/
C.J. Theus et al. EPRI-Report NP-3137 (1903)
/',/ H.W. Pickering,% Corrosion 42 (1986) 3, 125 9. Abbi idungnv^rr.o.írhnÍB Abb. Abb. Abb. Abb. Abb. Abb.
1: 2: 3: 4: 5: 6:
Oberblick Uber die Vielfalt der Schadenophünomene Auskorrodierter Ri(3 Loch/Riß-Konfiguration Halterungsbereich Oberfliicho eines Nadelrohres unter einer Halterung Eina-.-lne Stufen einer metallographischen Tomographie
- 162 Abb. Abb.
Abb. Abb.
7 8
Э
10
Abb. Abb. Abb. Abb. Abb. Abb. Abb. AV-b
15 1С 17 1Я
Abb.
19
11 12 13
M
Abb . 2 0 Abb . 21
ZrY.ízze d e r S c h a d b e r e i c h e v o n 6 0 % und 30 % F e h l e r n Tomographieauewahl des 60 % Fehlers Anschliff des 30 % Fehlers Querschliff einee Schadenebildes, sowie Rückstreuelektronenbild von Ausschnitten dee Schadens Röntgenverteilungebild von Eisen ' Röntgenverteilungebild von Chrom RöntgenverteilungsbiId von Nickel RontgenverteilungsbiId von Kupfer RontgenverteilungsbiId von Schwefel RöntgenverteilungebiId von Chlor dee auskorrodierten Risses in Abb. 2 Linienanalyee des ;i) Ltfi-.'.in.ir.-rt.ynktiiron auf ?i Pf lar.k-n eines Sch.-jdons b) Losungsstrukturen einer Eisenprobe c) Fotentlalverschiebung Fasaiv-/Aktivbereich Korrot-ionaschaden, der nach spannungskontrolliertei:; KechanisMUi: gewachsen ist. Rückstreuelektronenbild einer Bruchfläche und verschiedene RöntgenverteilungsbiIder Schema t i sehe Darstellung von werketoff-, medien- und be 1 a a tune с- •''- i t igen We с lice 1 w i rkungen
Ahb.
1
Abb.
2
rrw Abb.
4
- 163 -
Abb. 6
Abb. 5
! í í
Abb. 9
- 264 -
Abb. 10
Abb.
Abb.
U
Abb. 11
Abb. 1?
Abb. 16
- 165 -
i.i t~
/v—
.У '
Abb. 1?
Abb. 18
T Abb. 19
' '
\ ..:
Abb. 21
Abb. 20
- 166 -
ZUM MECHANISMUS DER LOKALEN KORROSION AM AUSTENITISCHEM STAHL BEI ERHÖHTEN TEMPERATUREN UND UNTERSCHIEDLICHEN BELASTUNGSZÜSTAIIDEN M.Uhlemann, X. Mummert, F. Schneider Zentralinstitut fur Pestkörperphysik und Werkstofforachung Drosen Einleitung
j { í 1 i ]
j • • • ..
Es ist bekannt, dass austenitj,scher Stahl insbesondere bei Anwesenheit von Cl~-Ionen gear anfällig gegenüber lokaler Korrosion ist. Pur das Verständnis von Mechanismus und Kinetik lokalor Schadensprozesse igt es erforderlich, die Mikroatruktur de3 Materials, die Oberflaohenzustande, das Umgebungsmedium, die Temperatur und Belastungsbedingungen im Komplex zu betrachten. Die Stabilität der Passiv- und Oxidschichten gegenüber chemischer und mechanischer Zerstörung als auch das Repassivierungsverhalten beeinflussen wesentlich die lokalen Korrosionsprozease. Die^Stärke, Zusammensetzung und Mikro3truktur der Oxidschicht sind abhangig von der Temperatur und Expositionszeit und beeinflussen genauso wie der Oberflachenzustond und die Mikrostrulctur der Legierung die Korrosioncrmode;• Nach Macdonald / 1 / wachsen Schichten, die unterhalb von 200'C gebildet werden, langsam, 3ind dünn und besitzen eine gute Schutzwirkung. Oberhalb 200*C wachsen die Schichten schneller, d£e Schichten sind dicker aber weniger schützend. Nach Jones / 2 / ändert sich bei erhöhten Temperaturen und 1 m IľaCl die Struktur der Schichten vom Spinelltyp zu amorphen Strukturen. Nach lokalem Aufreissen sind die Bedingungen fur Risekorroc^on gegeben. Szklorska-onialowska et. al. /3/ beobachteten eine Änderung in der Morphologie der anodisch hervorgerufenen lokalen Korrosion ala Punktion der Temperatur. Unterhalb 15O"C bilden eich GB sen3ibilisierten AISI 304-5tahl tiefe Locher und. oberhalb dieser Temperatur wird Piliformkorrosion beobachtet, Ixi die sea Beitrag wird das Aktiv-Passiv-Verhalten des AISI 321Sttüileo im Temperaturbereich bis 270*C in Bezug auf die Schadensmoden diskutiert. In Abhängigkeit von der Temperatur werden in. 10 " m NaCl-Losung drei unterschiedliche Echadensmoden beobachtet» Ea wurde der Einfluss mechanischer Belastungen und die Anwesenheit vor. Cu-Ionen auf die Schadenömode untersucht. Experimentelles Die elektrochemischen Messungen an РроЬея nas AISI 321-otahl wurden in einem Autoklavmeassystem durchgeführt. Folgende Ircben wurden untersucht : kompakte Proben ohne Deformation - defornierfe Rohrabschnitte mit Eigens раппил.ред,- v ос ca. 120 M P a Zugproben, die mit einer Dehcrate von £
- 167 Potentialvorschubgeschwindigkeit von dtf/dt •» +6,6 mV/min polarisiert. Nach Erreichen einer Stromdichte von + i » Q,3 mA/cm wurde der Potentialvorechub gestoppt und der' Strom uber der Zeit verfolgt. Als Bezugaelektrode wurde eine Pt- bzw. Ag/AgCl-Elektrode verwendet. Fur vergleichende Untersuchungen wurde die PtElektrode bevorzugt, „was durch, extrem niedrige Sauerstoffkonzentration in den Testlosungen moglioh war. Die elektrochemischen und metallographischen Ergebnisse wurden mit fraktographischen Untersuchungen und Mikrosondenergebnissen korreliert.
1.
Kompakte Proben ohne Deformation Die potentiodynomischen nnodischen Polarisationskurven (Abb. 1) der undeformierten Proben werden durch ein definiertes Stromraaximum (i . ) , die Stromdichte im Passivbereich (i ) und dem DurchbruBnlpotential (uDfT>t^ charakterisiert. p a s s Sowohl i . als auch i * 'wachsen mit steigender Temperatur, wahrend das p Durchbruchspotential abnimmt.Diese Ercebnisse weisen auf eine Abnahme der Passivität der Mejalloberflache hin, d.h. es existiert e£ne strenge Temperaturnbhangigkeit des Aktiv-Passiv-Verhaltens in Übereinstimmung mit Andresen /4/„ Die,.entstondenen Korrosionsdefekte sind gleichfalls temperaturabhängig (Abb.2). Folgende Korrosionsraoden können unterschieden werden : - Lochfraoskorrosion (Abb. 2a): 150*C - Filiforigkorrosion (Abb. 2b): 200'С - gleichmassiger Korrosionsar.griff(Abb. 2c): 25O*C Durch temperaturabhangige Hydrolyse- und Dehydrationsprozesne sind die lokalen Korrosionsdefekte mit Korrosionsprodukten gefüllt (Abb. 3-LochfrRsokorrosion, Abb.4-Filiformkorrosion). In Abb.5a» b sind Korrosionserscheinungen zu erkennen, die nach Polarisation bei 150"C entstanden gind. Nach nochmaliger Polarisation bei 25O'C i s t ein gleichaassiger Korrosionsangriff zu beobachten.Die vorhandenen Lochfrassgtellen sind nicht weite^gewachsen (Abb.5c, d). In reiner KaCl-Losung liegt die Grenze fur Lochbildung bei 175*C. Dieser P r ozess i s t nahezu unabhangigvon der Chloridkonzentration im untersuchten Bereich von 10 ;.10~ ^R NaCl. Nach Zugabe von oxidierend wirkenden Cu-Ionen (5.Ю m Cu ) konnte Lochfrasskorrosion auch bis zu 25O*C beobachtet werden. 2• Der Verlauf der anodischen Polarisationskurven von deformierten Rohrabschnitten entspricht dem von unjjeformierten kompakten Proben. Bei 15O*C gehen von den gebildeten Lorchen feine Risne aus, die sponnungskontrolliext gewachsen sind (Abb.6). Unterhalb von 110'C wi:-d keine Loch-Riss-Konfiguration beobachtet. 3ei gOO'C kommt es zur Ausbildung von Kavernen (Abb. 7a), d.h. auflosung3kontrollierte Risswe.chatumsprozesse sind dominierend. Innerhalb der Riase liegt das Korrosionspordukt geschichtet vor. Ursache fur die Ausbildung von Schichten von Schichten ist eine,#partielle Kristallisation der Korrosion3-Produkte. Der auflösungskontrolierte Prozegs korreliert mit Ergebnissen von Piskeriflg /5/, wie AbbA 8 fur die aktive Metallauflösung der Bruchflachen erkennen lasst.
- 168 Sel 250*0 konnten in Abhängigkeit von der Werkstoffcharge keine oder nur unwesentliche lokale Korrosionserscheinungen festgestellt werden (Abb.Tb). Die beschriebenen Korrosionsmoden korralieren mit dem Verlauf der Stromdichte-Zeit-Kurven (Abb.9). 3ei 150*C ändert sich die Stromdichte mit der Zeit kaum, d.h. bei konstantem Potential kommt Lochfrasskorrosion durch Repaaaivierung nicht zum Stehen. „ Ira Gegensatz zu 150*G fallt bei 25O*C die Stroradichje sehr schnell ab als Folge einer schnellen R,epassivierimg der Auflösungsprozesse lokale Korrosion oder glelchraassiger Korrooionaangriff wird somit лил- in geringem Masse erwartet. Im Temperaturbereich um 20Q*C (Schraffierter Bereich in АЪЪ. 9) werden die Strom-Zeit-Verlaufe wesentlich von. noch nicht ermittelten mikrostrukturellen Unterschieden der eingesetzten Proben bestimmt. So z.B. zeigen Ergebnisse von Ford /S/, dass der Einrlus3 von Segregationen insbesondere des Schwefels auf die Repaasivierung des Metall starken Einfluss haben. 3.
j \ í \ Í -
Zugproben
mit
einer
Dehnrate
von £» lO'-'s"*
Die Stromdichte-Zeit-Verläufe bei„25*C und 250*0 sind in Abb.10 dargestellt. Die Stromdichte wachst„an ungedehntena Proben bei 25*C kontinuierlich mit der Zeit an, wahrend bei 2'3O C nach einem schmalen Maximum der gleiche Stromdichteabfall, verurschat durch Repassivierungsprozesse wie in Abb.9 beschrieben, zu beobachten ist. Bei konstanter Dohnrate steigt nach ca. 10 rain (begründet in der Nachgiebigkeit der VersuchsanOrdnung) die Stromdichte schnell an, was durch Aufreisaen der Oxldschichten begründet ist. Bei 25 "S kommt ез zu einer kontinuierlichen Bildung von freien Metallflachen. Bei 25O*C„ folgt dem Aufreisaen dor Oxidschicht ein opontaner Metallauflössungsprozess, der durch Repassivieruag sehr schnell vermindert wird. D^ese Tatsache stimmt mit den Ergebnisaen an deformierten Prpben uberein. Nach kurzer Zelt (8 Minuten), erfolgt ein schneller Übergang zu diffusionskontrollierten P ozeesen, verbunden mit einem erneuten Anstieg der Stromdichte. Im Gegensatz zu den Ergebnissen ohne Dehnung bei 250'C wird da3 Riaowachatum bei konstanten Dehnraten durch mechanische als auch auflöaungskontrollierte Mechanismen bestimmt (Abb.11). In diesem Fall beeinflusst die ßehnrate sowohl den Initialprozeas (lokales Aufreissen der Oberflachenschicht) alo auch das Risswachstum.
Das Risswachstum bei 150*0 ist insbesondere mechanisch kontrolliert. Abb.12 zeigt das Praktographiebild, dps keinen Hinweis auf eine aktive Metallauflosung gibt. Korroaionsprodukte werden erst in einem Abstand von 30-50 /um von der RÍ3sspitze entfernt gefunden. Mikrosondenuntersuciumgen von Korrosionsprodukten in einem Äiss brachten folgende halbquantitative Ergebnisse Í - Die Eisenkonzentr.ation ist im Risa stark verringert, verursacht durch die gute Loalichkeit und Diffusion аия dem Riss - Die relative Konzentration von Chrom wachst - Der Sauerstoffgehalt korreliert mit dem Chromgehalt.
- 169 Die Anordimg heller und„dunkler Schichten steht nur mit geringen Konzentrationsanderungen im Zusammenhang (Gr ±
Im Temperaturbereich zwischen 110*C - 270*C wird eine strenge Tgiaperaturebhaagigkeit der Stromdichte-Potentialkurven in Relation zur Korroeionsmode am AISI 321 beobachtet. Durch Anwendung elektrochemischer, metallographischer und Mikroaondenunterauchungen konnten 3 unterschiedliche Korrosionsmoden. unterschieden werden Í -
Im Temperaturbereich 110'C - 175*C dominieren Loch-Ries-' Prozesse mit spannungskontrolliertern Risswachstum. Cu-Ionen verschieben die Temperaturgrenze bis zu 25O*C. - Um 220*0 tritt Filiformkorroaion auf, von der chemisch kontrolliertes Risswachstum unter Ausbildung von Kavernen auegeht. Oberhalb 250*С wird keine lokale Korrosion sondern ein gleichmäßiger Korrosionsangriff festgestellt. Risswachctum wird kaum beobachtet. - CHRT-Bedingungen bei 2S0*C führen zu lokaler Korrosion, čie durch eine Kombination unterschiedlicher Korrosicnsprczenae charakterisiert iat» Unter "normalen" Mediumbedingungen, im Dampferzeuger und bei Temperaturen unter 25O*C werden S^hadlgiuiga^rozease nur dann beobachtet, wenn U 300 mV ist. Belage bzw. Losungen, die CuIonen enthalten, verschieben dieoe Potentialdifferenz in diesen bereich, in dem Korrosion initiiert wij-d. Aus den Ergebnissen kr.nn geschlusofolgert werden, dass Schedigungsprozeone insbesondere bei An- und AbJahrProzessen und weniger bei Laotbedingungea des DE stattfinden können... Kinetische Betrachtungen führten zu dem überraschenden grgebnia, dasn Schadigungspror.esne schon nach 20 h beendet nein können. Literatur. /1/ /2/ /3/ /ft/ /5/ /6/
Macdonnlc! et al„ Corrosion 37 (1901), б 16 H.I.:Jonas Corrosion 31, 12 (1975), 424 S.Ssklarska-Smialowska et a l . Corrosion 36, 12 (1900), Grj3 P.L. Andre sen Corrosion 42, 3 (1986), 169 K.W.Pickering Corrosion 42, 3 (1906), 125 F.P.Ford and P.W.Emigh Corr.Sci 25, 8/9 (1935), 673
- 170 -
Anhang
Zorn* л1з
Abb.
ť ZVY. von kcoi^htc-n AISI а:м Proben in 10-" n íiaCl
Л1>'о
3 I.ocJifi-.ifikorro;-.ion ,1 - m I k rock . ."-ch .1 i f П) i 1 d Ь - iíK
Ь , 2 Korros i о г. err, о d en i-o.-n' Pakte:- Aloi 321 Proben a - Loch'fra(3r:orro.-:ion b - Filiformkorrosion с - ßleich.Tiäßigor Angriff
ЛЬЬ. 4 F i 1 i í< ' "• mho r ror, .ion i ГГЫМ л - (Нагот b - ЬК ' М Ли
Abb. (al 'VrciiiO'C
b Korrosionserschoinungcn nach jiíod. I'oiariiä;-«tioii ť.-i lói'^O ( a , b) u. nochmaliger P o l a r i s a t i o n b e i 250OC ( c , d)
i. 6 ! error-ion-:rM!GE' d ť f o r - Abb. 7 Korrosionsjnode d e f o r m i e r ,•••.-.,-r f er- iVici ".• ' :? 3 f r o t e r AISI 321 Proben !.,..! i:..-j ií.o " Í : b e i 200°C ( a ) u . 250oC Cb)
ЩШ:
Abb. G F r a l t t o ^ r a f i o von KavoriienwäíiJ«.1» (;i) « o i g t e i n e a k t i v e Můtallmif lösur>g л I s ŕ'olge e i n e r F'otentia 1 Verschiebung von cl-ji- ОЬ.-rfliiche in don RiP (b) im Voitrleji-}» zu Ergebnisnon von Piokorir.fi (o)
172
ti,
///
'r-
~—• • f—-
С
15
4'C
2Г.
50
]•
b
\-h. .1
лis
Г't
..•) -
Abb.
10 S t r o n i - 2 e U . - V o r h . 4 l t e n voi. r.-•;) e t é t r . t £odc-hnton P r o b e ;
(U = сопя t. )
•i
л
-
АЪЪ.
11 Korroaio.-iCKiocl
321 Proben b-.-
- - v\-
,,
t.- • . ...
'J.SK'i'llWy.mSCiiK
WTSBSVCUVUGE'A
""•ALTEM АЪТ ЫГ. J..OKALE XSCrNiT.i.ie.10
ZUM EINFLUSS
KORROSION
VON EEllGEN UND
,Ш DS-RGHKEN DSS STAHLTYPS
ľ . S c h n e i d e r , M,Uhlemann, K.MumiaQrt ľ o n í r a l i n s t i t u t für Festkörperphysik und Werkstofforschung ľ.ľ-oGiian, ííelnholtzsíi-asse 20, DDH 8027 l?inleitun,~ AĽď DS-Hoh-геп. bilden s i c h im Verlaufe des Leiatur.gsbetriebes см. f.O / u n dicke Schichten O e l a g o ) . S i e entstehen 5urch AblageT'.^r.g voll Korrooionsproduktea und anderen Verunreinigungen im DZ~ 'Vi.Si-.er-> • Dies? 3elage verengen den S p a l t zwischen Rohrhalterungen ur.d Di-Rohren (Abb.l)
Belag
Abb.l Spaltverengende Wirkung von Belagen АиГ Grund diese3 geometrischen Einflusses erhöht sich die Tendenz r.ur Ir.iticru:\i vcn lokaler Korrosion in Halterun^aspalten: Die '•.litierur.;; :тхгЛ ausgelöst durch Cl-Iontn. Diese werden an den Г::-:-:о!-:;--?:-. infolge von V/äraieubergangs- und Verdoaipfu:icsprozessen ingor-.-icher-t.. In S-osltbereichen i s t die Anreicherung hoher als Lngescl erhöht, je enf;or die Spaltöffnung infolge von ô wird« Nach dor Initierung von lokaler Korrosion ^ freigesetzte Metal?nen Tonnen eber.fallo nicht nehr durch freie Konvention, aus dera altbereich entfernt -.verden. Sie hydrolysieren dort : M e ^ + mH90 = l!o(OH m ) (n ~ m) + m H + tüllionen ur.d H -Ionen bewirken sus Slektroneutralitätsgründen
um ürössenordnungen .vom DE-7/aseer unterscheiden. Diese Slektrolyte verhindern die Hepassivierung und fördern lokale Korrosion. Die im vorliegendem Vortrag beschriebenen Untersuchungen hatten das Siel, zusätzlich zu. den spaltgeometrischen Auswirkungen der 3elage ihre elektrochemischeJ.Virksaiiikeit zu ermitteln. Es sollte untersucht v/erden, ob Belage oder Bestandteile von ihnen als Oxidations- bsv/. Hcduktioncnittel 'birken.
- 174 -
Oxidationsmittel verschieben das Ruhepotential U ß an Stahloberflachen zu positiveren Werten. Bezüglich der Initierung von loialer^Korrosion sind_sie deshalb fur austenitsche Cr-Ti-Stahle als ungunstig einzuschätzen, denn sie erleichtern die Erfüllung der Bedingung der Initiierung von lokaler Korrosion U U R LK U.„... kritisches Potential der Initierung von lokaler Korrosion (Loch-, Spalt- und Spannungsrisskorrosion) Nach erfolgter Initierung beschleunigen Oxidationsmittel infolge des iCatodenprozess die Geschwindigkeit der lokalen Korrosion.
Oxm+
ne
Ox*
Sie erleichtern damit die Ausbildung der schon diskutierten Spaltelektrolytbedincungen und erschweren die Repassivierung lokaler Korrosion in Spaltbereichen. 2 . ?2Eerir:entelle Untersuchungen Die elektrochemische Wirksamkeit von Belagen auf DE-Rohren vairde im Temperaturbereich von 25 *C bis 200*C untersucht. Ausgehend vom Ruhepotential U n wurden sowohl anodische als auch katodische-I-U-Kurven aufgezeicrtnet (Abb.l) Anodische I-U-Kurven erlauben die Ermittlung des Initiierungspotentiala von lokaler Korrosion U ^ sowie auch dea Eepassivierungspotentials KoeT,* Jf positiver diese Werte wind, desto gunstiger ist die Kombination Medium-Oberfläche-.Verk3toff bezüglich Korrosionsresistenz einzuschätzen. Der Anstieg Katodischer^I-U-Kurven zeigt, wie unterschiedliche Medienund Oberflächenzustande den Katod^nprozess des lokalen Korrosionsvorganges beeinflussen. Je flacher der Verlauf der katodischen Kurve ist, desto geringer ist die Geschvändigkeit der anodi3chen Metal laufl'ó sung in lokal aktivierten Oberflachenbereichen (z. B. Spaltbereiche).
Abb. 2
Schematinche Darstellung von I-U-Kurven zur Beschreibung der lokalen Korrosion a - I-U-Kurve zur Bestimmung von Ujrr b+b - Bestimmung von U p c,d - Katodische I-U-KurvP e - anodische i-U-Kurve in lokal aktivierten Bereichen in Spaltelektrolyt (vgl. 1)
- 175 Allgemeine
experimentelle
Bedingungen^
Die elektrochemischen Kessungen wurden uit Hilfe eines Autoklaven vorgenommen. Als Halterung für die Rohrproben 16x1.5 mm (lange 10 ша) diente eine Einnspanvorrichtung, die es gestattet, nur die Rohraussenoberflachen zu polarisieren. Die Kontaktierung der Proben erfolgte an der Rohrinnenseite, - Elektrolyt: 10 •'m NaCl: N<Ĺ0-gespult (2 h) für Experimente T>100 C. luftgeapült (1 h) fur Experimente T č 100*C 1 - -i« U/ J t = 0.11 mV.s" - IR-Kompensation des Ohm*sehen Potentialabfalls - Bezugselektrode : Ag/AgCl/Cl" (10~^ra). Sämtliche Potentiele wurden in die U S C E (25*C)-Skale umgerechnet. - Kaltverforuung der Proben zum Oval durah Eindrücken der Flaken (in der -iiegel um 1 mm) - Werkstoff- und 0beriiächenzu3tand: Es wurde DS-Rohnnaterial verwendet, das 5 Jahre (Probenart 1) bzw. 10 Jehre (Probenart 2) im DE-Einsatz gewesen ist. Probenart l^besitzt gegenüber Probenart 2 eine wesentlich glattere Oberflache. max. Rauhtiefen : Probenart 1 - 4 bis 6 um Probenart 2 - 2 0 um) Um den Sinflus3 der Belage auf das elektrochemische Verhalten zu erndtieln, wurden Proben mit und ohne Beläge gemessen. Die belagsfreieri Proben erhielt nmn durch Abbeizen der 3eläge in gesättigten NTS-Löcungen (0.5 h bei 100'C) und anschliessender Ultraschall-Behandlung. - Charakterisierung der Belage : Der aussere Teil der Belage ist poros und mechanisch durch USEinwirkunn entfernbar. Stellweise neigen die Belage zum Abplatzen. Es entsteht dann ein Spalt zwischen Belag und Mctalloberflache. Die untersuchten Belage bestehen zu uber 50 % aus Cu bzv:. Cu-haltigen Verbindungen. Etwa 20& sind Fe-Oxide und etwa 10% ZnO / 1 / . Nach dem Abbeizen verbleibt auf den Proben nur eine hauchdünne gelbbraune Schicht, vermutlich Cu bzw.CugO. 3• Ergebnisse •j
3.1
Teaperaturabhangigkeit von Uj^ an gebeizten DE-Rohren Diese^Untersuchunsen waren als Referenzuntersuchuiigen fur die Einschätzung der Auswirkung von Belägen auf die i-U-Kurven " erforderlich. Bei Temperaturerhöhung tritt die zu erwartende Verscheibung von IT^ zu negativeren Vierten .ein (Abb.3 und 4 ) . Die dominierende Korrosionsart, die nachdem anodischen Polarisieren bis + i = 200 uA cm~ und der sich anschliessenden Ermittlung des Repassivieru..i;sP0*reil^ials ^ R 5 erkennbar ist, ist Lochkorrosion. Sie tritt im Temperaturbereich von 25 bis 150*C auf. Bei 200*C ist in Zuje der anodicchen Polarisation keine Lochkorrosion zu verzeichnen. 3.2
Kaltverformung Eine Probenverforaung wurde als korrosionsverccharfer.der Faitor eingebracht, um die Auswirkungen von Eigenspannungen und
176 -
L - 71
/M-/J
t ' 'f
!
'*
i/
II
-200 - 1 0 0 'ibb.3
Z.
J
0
1 0 02 0 0
300
üsc,/mV
TeffiperaturabhSr.gifir.eít dor- Initiierur.,3 von lokaler Korr~aior. an gebeizten DE-Rohr > • .• :> d_-r ľrobenart I , Verťornttriôseiníluss: r ) veríortct, ( - - -) unverťorrjt
!
i
crň a
/ ' /
i
y7
20 10
•
/
1
i
/
/
/
i
/
2
1
-100
/
0
100
USCE/rnV
ЛЬЬ. 4 Verľornuasôabhan'jifikeit da? Ir.itiierur.^ von lokaler Korrosion an gebeizten D2-?.ohrer. der rrobenart 2 bei 150'С ( ) verŕornt, ( - - - ) ur.rerfor.-at
•í. I í
—
?i r --:-^xr:crir ; r. Viirí опиилг'Л'П a u f 1;» ., г ц e r f a s s e n , Di e ŕ r o t . i-nvŕ;"~ .: cr-ľ-a::-; v.ii-Lt c i e n t*?; c'..?n ß l a l t i . n Ргосч-л d e i v P r o b o n a r t 1 •.•i-r-i-auc U b b , 3.;. Die i^ Vergleich do^u rauhen Oberflächen d'-ŕ**" -t :\;:;en;;r r._ ^ r. ел g t er, l u r y e e e n d e u t l i c h e Vcrfon-ur.rsabhľmgif.kei;. Г ,''Г i'j .--'•< er t.,;- (Abi)..;),, ľm- verforrule ľrober. l-.i^er. s i c b i s z:: '.'";.' ';'д íío.-rit4.vor eic fur vir.verf ormt? ä Nach de.r i-ol'irisntior: V.-.~';L 'G v.4ir ;:г; Proben.'sr-t. 2 líiaabilrtr-nc; frV ^rnb'--^ «^cV da/'"'<"«>•-• 1. Daai:. z e i g t s i c h liieV " c i e u t l i í h ' d s í uľo /•/' - " ;=n P r o b p r s y t c ř^ i! ť''--:'. gefundene EinflUss áer OberflSciienriiurugkeit Яи'Г tí. ja-i'trh^itin, bi-..'c:].-!:ii£ch grob hcürboi t e t e Oberflächen n-., i ,-•<:-"•o:. /;.cnr.re.rer.; bparnungĽniveíiu ьи- Ы1К a l s schonenO bearbei'.'.••;.1 -'"Auswi.riiun.-:er. %'o;. Uelägen U.-.Ľ d i e Initiic-rur.g C:.:Bei Anwesenheit von Belagen auf den Oberflächen der m-Tiol^ v e r s c h i e b t s i c h der s t e i l a n s t e i g e n u c anodische Ast der 1-U-Ku-v, zu nogativerer; Werten. Bei 15O'C betráfí!. die V--sehiebur..- e t -2üo cv und bei 25*C etwa -^00 mV (Abb. 5 ) . ;)íe Rubepoteňtia 1.-. an O c c r i l a c h e n :r.it Belagen f u r N?-ges?uite Elektrolyte liegen dagegen v/est-ntlich p o s i t i v e r a l s an g e b e i z t e n Rohren (Tab. Tab.l
UH-V/erte (mV^SCE) g e b e i z t e r bzw. b e l a g s b e h a f t e t e r Roiiroberflachen i n K o ~gespulten S l e k t . r o l y t e n
Temperatur
-
/ "(
gebeizt
25 60 150 200
170 430 410 420
li!
cl ji \W 1—;80
jA-cm^ 1
60
> ŕ
t i
j
40
Abb.5
1
t
t-j1 i
If
25 °c Í
fr" \ Г
1
i r | i
1/
/
j
íT[~' í.
/i
20
о
I
150°
- 55
- 100 - 240 - 240
ÜRJ 1
-400
-200
-7t—
'1 „ '! J
i j
/;
j -.
< 1
0
~'. i i' !/
i
1
0
í
200
40Gijr._/nV
Vergleich C?:- nr.Oüicchcn und kntodinchen J-U-Kurven vor. gebeizten С ) und Belagoelektroden ( ) bei lijü'i (Probenart 1) und 25'C (Probennrt 2)
- 178 -
Somit Í3t bei ljjjO *C und 200*C in den i-U-Kurven kein Passivbereich ausgeprägt, im vorliegenden Falle von 10~ J m Cl-Losungen ist bei 150*C das Ruhepotential U R positiver ala das Repassivierungspotential an gebeizten Oberflächen? U R > U B . Damit sind die Bedingungen fur ein Wachstum lokal aktfvierTer Korrosionsstellen erfüllt, d. h. der belag verninaert nacn erfolgter Aktivierung die Repassivierung und begünstigt das Auskorrodieren. Der fast iden tische Verlauf von Repassivierungskurven gebeizter Oberflächen und von anodischen i-U-Kurven belagsbehafteter Oberflächen legt die Vermutur-s^r.ahe, dass unter den Belagsachichten schon lokal aktivierte FJachenanteile vorliegen. Die Poren- und Spaltwirkung der Belasé können deren Aktivierung begünstigt und die Repassivierung verhindert haben. Katodisehe _Wirksamkeit_der_Belage_: Abb. 5 zeigt den Verlauf der katodischen i-U-Kurven von gebeizten und Belagsoberflachen bei 150*C. An Belagsoberflachen verlauft die katodische Kurve sehr viel steiler und bei positiveren Potentialen als an gebeizten Proben. Die Auswirkung dieses steileren Kurvenanstieges auf die Korrosionsstromdichte I K t 3 r r bzw. die p dazu proportionale Korrosionsgeschvvindigkeit wurde schon in Abb. 2 gezeigt. Je steiler die katodische I-U-Kurve verlauft.desto hoher ist die Korrosionsgeschwindigkeit an lokal aktivierten Stellen. Analoge unterschiede im Anstieg von katodischen I-U-Kuryen zwisch?n gebeizten und Belagselektroden treten auch bei niedrigeren Temperaturen auf (Abb.6)
/
25°C
60°C
/ /
10
/ 0
-100 -200 -300
J
1
1 1
+ ~rr-,—1
-100 -200 -300 uSCE/mV
Abb. 6: Auswirkung von Belagen auf den Verlauf der Katodischen I-U-Kurven bei 25*C und 6O*C, N3-Spulung des Elektrolyten (0.1 m Na 2 SO 4 ), ( ) Belag, í ) gebeizt 4.
Disiussion
Wahrend des DE-Betriebes bildet sich auf den DE-Rohren eine elektroner-leitende Metallo:cid3chicht.aus. Auf dieser Katalloxiä3chicht lagern sich die porösen Belage ab, die einen hohen
- 179 Cu-Gehalt aufweisen. Das Cu tritt in elementarer und in chemisch gebundener Form auf. Alo chemische Verbindungen kommen CuO, CUpO, Cu^S, CuCl in Betracht. Unter den CL-freien bzw. reduzierenden Bedingungen, im Iffi-Wasser sind vor allem die einwertigen Spezies in den Belogen zu erwarten. Diese Си-Verbindungen verschieben das Ruhepotential an der elektronenleitenden Metalloxidschicht der DE-Rohre zu positiveren Werten. Damit verbessern sich die Bedingungen für die Initiierung von lokaler Korrosion, denn die Differenz U^-U™ verringert sich. Aus dem Pourbaix-Diagrammen des Си und seiner Verbindungen geht hervor, dass die' gemessenen Ruhepotentiale der Tabelle l+mit grosser Wahrscheinlichkeit auf die Elektrodenreaktion Си = Си +е" zurückgeführt werden können. Diese kann jedoch nur bei pH-Werten 4 bis 5 potentialbestimmend sein. Es ware deshalb wichtig nachzuweisen, dass in den Poren und Spalten der Beläge solche geringen pH-V/erte lokal auftreten. Im . Falle der Bededkung von DE-Rohren nit Cu-haltigen Schlämmen ist dies bereits gemessen worden. /3/« Eine denkbare Ursache der Acidifizierung der Beläge könnten eingangs schon erörterte Spaltkorrosionsreaktionen sein, die in geometrisch günstigen Poren ablaufen. Haupturs^che der katodischen Y/irksamkeit der Belage ist die Reaktji-m Си _+ e" * Си. Für sauerstoffhaltige Elektrolyte gilt Си + 2e~ — ^ Си д weshalb die katodische I-U-Eurve in diesem Falle steiler verlauft. Diese katodischen Reaktionen ermöglichen lokale Korrosion unter den Halterungen der DE-Rohre und in den Poren der Beläge (s.o.), denn sie depolarisieren die dort ablaufende anodioche Metallauflösung. Der Bügin des Ansteigens der anodischen I-U-Kurve bei negativeren Potentialen als an belagsfreien Elektroden ist auf 2 Ursachen zurückzuführen: 1. AnodiĽche Oxidation von Си zu C u + bzw. Си 2. Spaltwirkung der Poren und Belage Die Spaltwirkung der Poren und Belage kann dazu führen, dass die Initiierung der lokalen Korrosion nicht beim Lochkorrosionspotential sondern schon beim negativeren Spaltkorrosionspotential erfolgen kann. Die Belage verringern die Differenz UJJ, - U R daher nicht nur infolge Verschiebung des Ruhepotentials zu positiveren Werten sondern auch infolge von Spaltwirkung zu negativeren V^yV/p- „en Potentialen. Der gleiche Effekt tritt auch ein, wenn sich U T K infolge von Spannungen und plastischen Deformationen an grob bearbeiteten Stahloberflächen zu negativeren Werten verschiebt («rgl. 3.3)» Bei Überlagerung der negativen Auswirkungen der Belage (katodische Wirksamkeit, RuhepotentialVerschiebung, UTK~Verschiebung) mit diesen mechanischen Einfluussen entstehen Besondere günstige Bedingungen für die Initiierung von lokaler Korrosion (Lochkorrosion, SRK). Die Initiierung ist somit bei erheblich geringeren Cl~ - Konzentrationen möglich als an belagsfreien,nicht mechanisch beoinflussten Proben. 5. Schlussfolgerungen Für die Erhöhung der Sicherheit und Verfügbarkeit von KKW lassen sich aus den dargelegten Ergebnissen folgende Schlussfolgerungen ableiten : - DE-Rohre mit glatten* Oberflächen sind bevorzugt einzusetzen, denn 3ie weiseh eine höhere SRK-Resistenz auf als rauhe Rohre.
- 150 -
-
KaltVerformungen der DE-Rohrs erhohen die lokale Korrosionsanfällig ei t BelUgGj insbesondere Cu-haltige, erhöhen ebenfalls die lokale Korrosionsanfalligkeit. Sie nussen deshalb entfernt werden bzw. ihr V/nchstum ist durch geignete v/aasercheminche Massnahmen zu reduzieren . In zukünftigen Arbeiten zur Ermittlung zulässiger Grenzkonzentrationen fur Cl~ sind die korroaionsverscharfenden Auswirkungen von Belägen, rauhen Oberflächen und Kaltverformuncen. zu beachten.
Literaturverzeichnis /1/
Mitteilung aus den Ш У "Bruno Leuschner", Greifswald 1982
/2/
K.Risen: V/erkstoffe und Korrosion 36 (1985) 55
/3/
S.C.Inman! Examination of Steam Generator Tube Seation from the Millstone Point Unit 2 Nuclear Power Plant, EPHI/NP-4829-LD, 1986
- 181 DES EINFLUSSES DES OBERFLÄCIíEITZUSTANDSS ľ>EE OmiS DES PAI.tFFKRZEUGERS PGW 4 AUF DESSEN KOKR 031ONSVERHALTEN h'.-J.Engelraann, F . S c h n e i d e r , K. Mummert •íontralina t i t u t für F e s t k ö r p e r p h y s i k und Y/erkatof forschung der AdV/ d e r DDR Dresden, Heimholtzatr. 20, DDR - 8027 1«
Einleitung
Sieht man von einer ausseren mechanischen Belastung do::Dampferzeugernadelrohre ab, wird deren Korroaionaverhalten euren folgende Werkstoffeigenschaften beeinfluast : • A) Cheiaisohe Zusammensetzung - Verteilung der Legierungaelemente (z.B. chemische Inhomogenitäten im Oberflachenbereich) •- Auaacheidungacharakteristik (Art und Verteilung der Ausscheidungen) Zustand der Korngrenzen (Korngrenzenausschei.-Jungen und -segregationen) Б) Eigensp.annungszuntand - Makroeigenspannungen (Rohreigenspannungen) ~ Mikroeigenspannungen (=.3. in Bereich von Deformationaatrukturen) l |
C) Bearbeitungszustand der WerkstoffOberfläche - Oberilnchentopographie (Rauhtiefe, Mikrospalte) ~ Deformation deg Oberflächenbereiches (Deformationsbander, VerfonaungsZwillinge, Versetzungsdichten) 2u beachten istf dasa zwischen einigen der aufgelisteten 'rVerkctoffeigenachaften„WechselbeZiehungen bestehen. So ist die Deformation des Oberflächenbereiches mit der Ausbildung von Mikroeigenapannungen verbanden, Deformationsstrukturen können аиззвгdom bei Vorliegen entsprechender thermischer Bedingungen die Ausbildung von Inhomogenitäten in der chemischen Zusaranensotzung bewirken. Im weiteren Verlauf wird nun .speziell der Einflus3 des 3earbe-itungszustandes der Nadelrohroberflachen auf das Korro3ionsverhalten untersucht. 2.
Charakterisierung der Deformationastruktur der durch das Rundschleifen entstandenen Verformungszone im Oberflnchenbereich der Nadelrohre
Nadelrohre für Daiipfurzeuger des JOTA'-Typs W//ER-44O bestehen аиз dem Werkstoff X8CrNiTil8.10 und v/eisen eine geschliffene
- 182 -i Ausaenoberflache auf. Je nach Intensität der Schleifbehandlung (i»,a. charakterisiert durch die Raubtiefe) fildet sich im Oberflachenbereich der Rohre eine Verformungezone aus. Pur die Untersuchungen standen folgende Rohrproben zur Verfugung: Material Schleifbehandlung mittl. Rauhtiefe Yŕärmebehandlung Material
1
fein geschlifea
(2..3)
/Um
Material
2
fein gesohliffen
(3..4)
/um
Material
3
grob geschliffen
(8..10)
/um
Material
4
grob geschliffen
(10..12)
,um
ca.40000 h Dampferzeugerbetrieb bei 270*C Anlieferungszuetand ca.600000 h Dampferzeugerbetrieb bei 270*0 Anlieferungszustand
Dj,e Charakterisierung der Deformationsstruktur des aussereb, sekundarseitigen Oberflachenbereiches erfolgte mit Hilfe der Trsnamissionaelektronenraikroskopie (TEM^. Dasu wurden durchstrahlbare Bereiche direkt an der O^erfl^che, in ca. 2 /im , 8_ ,um und 100 /um Tiefe unter der Oberflache der Nadelrohre präpariert. In Abb. 1 sind die entsprechenden TEM-Bilder einer fein geschliffenen írobe„(Material 1) einer grobgeachliffenen Frobe (material 3) gegenübergestellt. Die Deformationsatrulctur ist bei beiden Proben durch hohe Versetz.ungsdicb.ten, Deformationabänder..( parallel liegende, extrem dünne Deformntionszwillinge) und grbasere Verforraungszwi^linge charakterisiert. Material 1 wc.iat nur im direkten Oberflachenbergich eine hohe Versetzungsdichte und ausgeprägtere f ormationabander auf. In ca. 2, /um Tiefe unter der Oberflache treten noch vereinzelt Gleitbahder auf. Material 3 weist dagegen noch in 3/ um Tie£e un t er der Oberflgche eine hohe Versetzungsdichte unQ ausgeprägte Dgformationabander auf. In ca. 100 /um Tiefe unter der Oberfläche treten bei beiden lYoben keine der oCg. Deformations struk t uren хг.еЪг auf, d.h. die Versetzungsdichte und die Zwillingsbildung entspricht Matrixwarten, Das gleiche Erscheinungsbild ist auch bei Material 2 und 4 zu beobachten. Die durch die Schleifbehandlung der Rohre hervorgerufene Deformationsstruktur ist also vjjr allem durch erhöhte Versetzungsdichten und Deformationsbander charnkteriüiort, wobei je nach Intensität der Schleifbehandlung (RauhtJ,efe) unterschiedlich dicke Vsrformungszonen entstehen. Die warmebehandelten Pro>en (Dampferzeugerbetrieb^bei 270*C) zeigen keinen Abbau der Defor5jationsstruktur gegenüber dem Anlieferunggzuatand. Das steht in Übereinstimmung mit /l/ t wonach ein Abbau der Eigenspnnnungen erst bei höheren Temperaturen erfolgt.
Material
1
- 183 -
Material
3 0,1 цт
Charakteristik der Deformstionsstruktar einer íeín und einer grob geschliffenen Rohrprobe (TSK-Aufnahmen)
- 184 3.
Charakterisierung des mittels EPR-Test
elektrochemischen
Verhaltens
Zar Einschätzung des Einflusses der Verfor.v.ungazone ira Oberflachenbereich der Nadelrohre auf deren elektrochemisches Verhalten wurde der elektrochemische potentiodynamischa Hekativieruagstest (SPR-Test) eingesetzt /2-Л Obwohl dieser Test eine ?>!ethode zum Nachweis der Anfälligkeit gegenüber interkristalliner Korrosion darstellt und diese Anfälligkeit am Nadelrohr-.verkstoff zunächst .nicht zu. erwarten ist, konnten gn,te Ergebnisse bei der Charakterisierung der Passivschichtstabilitat erreicht worden. Das Prinzip des EFR-Test besteht darin» dass durch Aufaunine ein i-U-Kurve mittels PotentiO3tat am metallischen Werkstoff ein Elektrodenpotential im Passivbereich eilgestellt wird. Ausgehend davon erfolgt die Aufzeichnung Giner zweiten v-U-Kurve :nit Poteatinlve^schiebuiig zu negativeren Werten. Bei f/ahl einer hohen Pctentialanderungsgeschwindigkeit ли/ A t aktivieren sich beim Aktivierungspotential U/, die Mgtalloberflachen an instabilen Passivschichtbereichen, wahrend die übrigen umgebenden Oberllächenbereiche im Passivzustand verbleiben, íŕenn erhöhte Anfälligkeit gegenüber interkristalliner Korrosion vorliegt, sind es die PaSsivschichtbereiche an den Korngrenzsn, die sich zuerst aktivieren. Zar Sourteilung dieser Korrosjonsanfaillgkeit werden i.a. die Stromdichte- bzw. Ladungsverhaltnisas (ip/i-, und qo/q-i) herangezogen. Folgende Ergebnisse wurden beim Einsatz des EPR-Teats an den Nadelrohrproben erzielt: An grob geschliffenen Oberflächen mit ausgeprägten Deforznationsatrukturen wurden höhere ip/i^-Wertf? gemessen als an fein geschliffenen Oberflächen, dis nur geringe .üeforraationsstrukturen aufweisen (Abb.2). Deformationsstrukturen im oberflachennahen Metalibereich haben daher ebenfalls negative Auswirkungen auf die Passivschichtstabilitat. Ein Abtragen der Oberflachenschicht durch mehrfachen aufeinanderfolgendes Anwenden des BPR-Tests reduziert die Dicke der Verformungszone und damit die Deforniationsgtrukturen Das nacht sich in der Erhöhung der Passivschichtstabilitat (Verringerung der i„/i,-Werte) bemerkbar (Abb.2). i j 5
_L
•
Von nteresse ist ebenfalls die Präge,ob der Langzeiteinsatz der lÍRd^lrohre im Dampf er seugf.r den Einfluss der Verrormungszone auf die Pasaivschichtstabilitat und danit auf dns elektrochemische Verhalten modifiziert. Abb.3 zeigt, wie sich eine Wärmebehandlung von 37O*C, 4200 h auf die EPR-Werte des grob geschliffenen Materials 4 auswirkt. "an ernennt bei der war,mebehandelten Probe im Aussenradbereich bis zu 2 Grosaenordnungen höhere EPR-Wgrte gegenüber der Probe im Anlieferangszustand. Eine analoge Erhöhung der EPR-Werte ist daher auch wahrend der Langzeitexposition dsr Nadelrohre unter realen Einsntzbedingungen im Dampferzeuger nicht auszuschliessen. Die Sspositionstemperaturen liegen dabei xwar um 100*C niedriger, dafür sind jedoch die Expositionszeitan um den Faktor 10 hoher. Eine Betrachtung der Ergebnisse in Abb. 2 zeigt dazu, das3 sich die Langseitgxposition im Danpferzeuger nur an den grob ge3ähliffenen Oberflächen verringernd auf die Passivschichtstabilitat ausgewirkt hat. Fur die genaue Interpretation dieses Ergebnisses reicht es Jedoch nicht aus, nui den Auspragungsgrad der Deformationsstruktur in Betracht zu ziehen, da sigh dieser unter Dampforzeur.erbedingungen kaum ändert (vgl. 2 ) . Möglicherweise sind hior
l»/l4
C^i4WÍub^rC\3 20
•иоо/
л3/<
20
\
ло 2
öS •
d r"
И0 1
л\ \
X 1 j
0,1 \
\ \
\ \
ч
's
o,oi |Mcder;*M
20 AVo, 2
'•-... \
\
[fic+e r * l 3|
•••
ч
IM^I'{ r iQ 1 4
v
ч
% ^
:
i
30
i
íô
0,01
H
••«M
!
i
i
i
i
1
j
\
0 Oľ
1
i
\
!
\
í Mftkn'ftí W !j
\
t
1•
\
0/
t
1 !
\
x
1*{ !1
4
! ;
i i ! t
'S
i1 '---• í !
! 1
H со
1 АгМ.чГегциа$j iusfa*d э
/100
E•Icn-í-tri" я11|
J.
tO >O
Verlauf der ЕКг-Werte in Abhängigkeit Abb. 3 Verlauf der SFR-V.'erte für grob vom Schichtabtrag d bzv/. der geschliffenes :r n terial 4 im Ladungsdichte q bei aufeinad.nerfolgendea Anlieferun,gszU3tand und nach einer Tests an derselben Probe Langzeitwärinebehfindlang
VI
-1
- 186 auch Diffusions- und Segregationsgrozesge zu brachten, welche zur Ausbildung chemischer Inhomogenitäten fuhren können (vgl. 1 ) . Ss bleibt festzustellen, dass das grobe Sghleifen der АиззAusaenoberflache der Nadelrohre mit einer betrachtlichen Verminde rung der Passivgchichtstabilitat einherght, was letztlich eine Ursache fur erhöhte lokale Loch- und Spaltkorrosion3anfalligkeit darstellt. Die Ergebnisse weise darauf hin, dass dieser Prozeas durch_den Langzeiteinsatz der Nadelrohre ira Dampferzeuger noch verstärkt werden könnte. 4.
Charakterisierung M l - Te3t
de3
Korrosionsverhaltens
mittels
Nach RISCH /3/ wirkt 42^-ige MgCl2-Losung so stark, das3 schon bei зепг geringen Zugeigenspannungen und sehr negativen Slektrodenpotentialen (U=-37O mV/SCE) Spannungsriaskorrosion auftreten капл. Aue diesem Grund scheint der MgGl2~£est geeignet zu sein, den Einflusa der Verformungszone im Oberflächenbereich der Nadelrohre,d.h. den Einfluss der beim Schleifen entstandenen Hikroeigensparmungen (vgl. 1) auf das Verhalten gegenüber Spannungsrisslcorrosion zu charakterisieren. Bei den vorliegenden Untersuchungen kam eine, modifizierte Variante zur Anwendung (8 h _Kochen in MgC!l„-IiO3ung bei_144*C mit einem^CuClp-Gehalt von 10~ mol/1). Си -Ionen verschärfen infolge Erhöhung des Korrosionspotentials an den Proben die Angriffsbedingungen, so dass schon nach kurzen Zeiten Rissbildung möglich wird. Folgende Ergebnisse wurden erreicht: Es konnten deutliche Unterschiede zwischgn den einzelnen Materialien hinsichtlich der Anfälligkeit gegenüber der Spannungsrisskorrosion nachgewiesen werden (Abb.4). Die geringste Anfälligkeit zeigt das Material mit der kleinsten Rauhtiefe (vgl.2), wo keine Rissbilduns auftritt. Mit zunehmender Rauhtiefg tritt Spannungsrisskorrosion auf, wobei Material 3 und 4 eine ahnliche Anfälligkeit zeigen. Nach Abtragen einer Schicht von etwa 100 /unj (Schleifen und Beizen) traten an den ursprunglich rauhen Oberflächen keine Risse mehr auf, wa3 mit den Untersuchungen zur Deformationsstruktur übereinstimmt (vgl.2). Somit zeigt sich auch beim MgClp-Test^eine Korrelation zwischen Bearbeitungsguatand der Nadelrohroberflachen und erhöhter lokaler Korrosionsanfalligkeit. 5.
Zusammenfassung
Je nach Intensität der Schleifbehandlung bildet sich im Oberflächenbereich der Nadelrohre eine unterschiedlich dicke Verformungszone aus. Die ßefurmationsstruktur der Verformungszone Í3t voj allem durch erhöhte Versetzungsdichten und durch Defonnationsbander charakterisiert. Mittels EPR-Test konnte nachgewiesen werden, dasa das grobe Schleifen der Nadelrohre mit einer deutlichen Verminderung der Passivschichtstabilitat verbunden ist. Der MgCl2-Test weist £Ür intensiv geschliffene Nadelrohre eine erhöhte Anfälligkeit gegenüber der Spannungsriaskorrosion nach.
- 187 -
i'al Л
Abb. 4:
Ergebnisse des llgClp-Tests an Nadelrohrproben mit unterschiedlicher Rauhtiefe (Vergröaaerimg der Aufnahmen V=500)
/1/
M.Lamb, D.R.P.VIr'est, ff.M.Steen, Mat . S e i . Technol. 2(1986) 9,974
/2/
'i7.L.Clarke, D.C.Carlson Iilr.terifila Performance 19 (1985), 16
/3/
K.Risch
Werkstoffe und Korrosion 36 (1985), 55
. - 188 SECONDARY SIDE TUBE CORROSION
CONCEPT
TO PREVENT
STEAM GENERATOR
R . R l e s s , S.Odar Kraftwerk Union AG, Hammerbacherstrasse 12 + 14 Postfach 32 20 8520 Erlangen - PRG Abstract Pressurized water reactor (PWR) nuclear power plants have experienced -widespread corrosion problems on the secondary side of the sterna generators. The problems include stress corrosion and fatigue cracking, tube denting at support intersections, tube thinning (wastage) and pitting within sludge piles above the tube sheet, and intergranular cracking within the tube sheet. However , Kraftwerk Union s experience gained in Germany, the Netherlands, Switzerland and Argentina, yield more favorable operating results, expecially with the present design concept which was introduced in 1972 when the 662 MWe Stade PWR power plant was put into service. I.
Introduction
Steam generators of pressurized water reactors (PV/R) are key сотролегДэ. Their reliability affects greatly the overall plant performance and availability. World-wide experience shows that nore than two-third3 of about 100 operating pWRa have now corrosion problems or mechanical failures in their steam generators. These steam generator problems often force unscheduled or extended outages for preventive and corrective maintenance, irhich are costly in terme of 103t powr and personnel radiation exposure. An evaluation of the operating experience from 1971 to 1982 of all F(VR in IA3A countries зЪстз that more than 12 percent of the unschedulded outages were solely caused by steam generator failures (1). The energy lost because of these protivná has recently been estina_ ted to be almost 80 billion kilowatt-hours (2). In addition, although the life time of the steam generators was expected to be 30 - 40 years, 17 steam generators at 6 plants had to bo replaced within their first 10 уеагз of operation because of their continuing probier;;.?. These replacements were very expensive, jí 200 Í 400 million per plant, Involving significant radiation exposure and extensive outages (3). The major саизез of steam generator failures are corrosion related (4). Typical corrosion types experienced world-wide at various locations of steam generators are illustrated In Figure Nr. 1. These corrosion related ~ failures can be minimized or avoided by a proper design concept for steam generators in connection 7iith a compatible secondary side concept. A proper concept лил t include : - design - material.? and - water chemistry which must be compatible with each other.
Figure 1 Typical Regiong of Corrosion Attack in Steam Generators
Kraftwerk Union з experience, gained with йоге than 30 steam generators within the last 15 years in Germany, the Netherlands, Switzerland and Argentina, confines the above concept.
2.
Stěžni
Generator
Pggigß
]T§2J;ures__to
KWU presently has 544 U-tube ateam generators with a total of almost 173 000 tubes in operation, which are essentially designed and manufactured in caccordance with present K5VU standards employing INCOLOY 800 tube materials. INCOLOY 800 tubing has been tested and shown to be highly corronion resistant (see Fig.2). Adoption of this tube material together with design improvements, as applied to these steam generators has yielded an excellent reliability record : - U-bend stress corrosion cracking has not occurred on the IHCOLOY 800 tubing. As an additional measure against stress corrosion,glass-bead shot peening after bending introduces compressive tube surface stresses which eliminate stress corrosion per definition.
^iSiSížě
1
52Sžľ2SÍ2
Trttenjr»ruifiŕ
...
/
1
/
Wilrr • 1000 ppm C
í >
S«
/ • — / t /
\
v»
w
/
c
w
n
M
M
H
N.cht C oni tni
*.
i
j L_z_.üJ
Pig. 2 Stress Corrosion Cracking in 660*?
O50*C) Water
- Z90 -
U »end Support with ComjgitM] Strtp« Tub« Spacer Grid with Linmů* Tub« Contact«
3 - Design Features to Avoid The Denting and Fretting
Tube denting has been avoided by utilizing austenitic atrip spacera which f.orm an open grid with only linear contact to the tubes, as shown in Fig.3. Tube denting has not occurred with this design, which has also been confirmed by tests in high chloride concentration.
Tube wastage caused by phosphate dosing normally takes place at the tubesheet affer corrosion products have formed sludge build-up. On top of a sludge pile, as indicated in Pig.4, a dry-wet zone appears with concentrated impurities or phosphates. Avoiding sludge build-up would eliminate the problem. The design feature which паз-been adopted ia a flow distribution baffle to minimize local tubesheet regions of low velocity flow where sludge typically would deposit (see Pig. 5 ) . Pig.4 - Tube Wastage at Tubesheet Proximity Pig.5 - Plow Distribution and Sludge Deposits in Hot Leg with and without Baffle
- 191 -
Fig.6 - Sludge Removal from Tubesheet • In addition,cleaning of the sludge build-up from the tubesheets has become an important maintenance procedure for steam generators. The triangular tube pitch of KV7U steam generators allows easy lancing and cleaning with high-pressure water jets as shown in Pig. 6. Ceniti Len. ГиО.1
Vertical Liri Snjfl
Pig.7 - Tube/Tubesheet Connection Intergranular cracking in the tubegheet region has been eliminated by the material characteristics of INCOLOY 800 tubing. The welding and expansion procedures for this tubing incorporate two expansion sections, the upper one extending within 0.12 inch of the tubssheet surface (see Pig.7). This design minimizes the formation of crevices and subsequent siresa corrosion cracking in this steam generator region.
Ы»я Oil' -
Sri»
/ч\
j i
••$}
.\\
"-
1 1 \\ \>4; .
t
i
3 S"
Lu
|<Ю»
i
i
IrKOíe., 800 - ...
;
\
ч
ч
06' • •*
Tub*
Г u t*» ľ f * 1
waiding
-
oer
i
- 192 .. Ъ, Secondary
Side
concept
to Minimise
Corrosion
In addition to SG design features there are important parameters Influencing the corrosion behaviour at the tubing Material depending on the steam water cycle concept. The se are : -
corrosion products
(amount and composition transported to the
- impurities ( s a l t s and organic) - oxygen/oxidizing agenta. A proper control of these key parameters i s ri.^dijjpensible for «-.voiding the steaii generator tube с or re,т.г o.a. Therefore a propor secondary side concept, compatible for hi.-h я team я-eneratoŕ performance must provide a l l features to control above mentioned key parameters. The basic KWU secondary slue, arrangement which f u l f i l s these requisites i s i l l u s t r a t e d in rig. 8, The main features to control "ehe key parameters are : -
-
Avoid the ingress of contaminants into the secondary side by using hihg i n t e g r i t y condensers. They are characterized by a copper-free corrosion/erosion r e s i s t a n t material and a tubo to tubesheet Yielding. In addition, a close chemistry control of other sources of contaminants 1газ to be performed Pull flow dearation of the feedwater and make up water "High AVT" Chemistry (pH 9.8) with excessive hydrazine Pull flow mechanical/electromagnetic f i l t r a t i o n of the feedwater and of the heater drains, respectively.
Recirculation Line Pig. 8
- Simplified Diagram of KWU/F.VR
Secondary Side
• - 193 4.
Control
of
Key
Parameters
A proper control of key parameters requires compatible hardware concept of secondary side. In the following a brief description of KWU concept will be given : 4.1 Oxygen Control Main objective for oxygen control with regard to hardware provisions is : - prevent 0„ ingress into the system - immediate detection of unacceptable O_levels provisions for fast counteractions. It is very important to fulfil these objectives, because oxygen is involved in many corrosion mechanisms, especially in the steam generators. K7AJ secondary side concept with respect to oxygen control (i.e. C_ sourcesj. • 0гo detection and corrective actions) is summarized in Pig. 9. K W U Secondary Cycle
О Sources: (T) Turbine Condenser and LP System (Air InleaVagf") (2) Demineralijed Water Storage Tank
• Detection: [3] Main Condensale and Feedwater (Air tnleakage: COj Detection by Cation Conductivity) ZjiCor'eciive Action: Д
Hydraiine Injection (Unlimited)
*& Full-Ftow Deaeotion in Feedwater Tank
г
Pig.
9 - Oxygen Control
in KWÜ PWR Secondary Side
Based on this summary and considering the oxygen control objectives the following statements can be made : - Assessment of the 0» sources : , Main Op sources is LP turbine condenser area (air inleakages). Usually these air inleakages can be counteracted by condenser vacuum and air removal system and will be partially supported by hydrazine treatment. 1 . Special attention is payed to condenser design to avoid either subcooling or (insufficient dearatior. of the condesate, which ore both
• - 194 associated with higher 0_ levels in condenser effluent. Oxygen is monitored in main condensate and in final feedwater. This detection will be supplemented by cation conductivity measurements with respect to air inleakages (СОcontent of air). - Assessment of the corrective actions: Oxygen is counteracted by . condenser air removal system . full flow deaeration in the feedwater tank and . high hydrazine treatment (no hydrazine limitation). On the contraty to the other secondary side concepts КТО concept with feedwater tank as deaerator gives the opportunity to control oxygen in every operation mode including start-up and shutdown. -
4 • 2 Qorrosior^ The main objective for corrosion product control with regard to hardware provision is : - minimize the formation of corrosion products within the steam-water cycle -
provide a proper instrumentation to detect the corrosion product transportation into SGs prevent the ingress of corrosion products into SGs.
-
KWU Secondary Cycle
О Sources:
It is very important to fulfil these objectives, because corrosion products may form crud accumulation in low flow areasd within the ЗСз. Such scrud accumulation is a prerequisite for higher salt concentration and thereby a prerequisite for SG corrosin problems. Moreover, the corrosion product may leat to a fouling problem of the SG tube3, i.e. the heat transfer from primary to secondary side will reduced.
(Í) Kni.ie Sle.im/Walet Cycle •
Detection: [7] Recording
A Corrective Actions: Q\ Mechanicat Filler for Condense ^ \ EleclroiMsgnetic Filler lor Forward Pumped Drains Á\
M
>9h pH Level (>9 8)
Pig. 10 - Corrosion Product Control in KWU FrVR Secondary Side
KWU secondary side concept with respect to corrosion product control (i.e.sources, detection and preventive actions) is summarised in Fig. 10. Based on this summary and considering the corrosion product control objectives, the following statements can be mnde :
• - 195 -Evaluations of the field experience show that about 90 percent of the corrosion products entering to steam generators will be caused by erosion corrosion in the LP and HP extraction steam systems. These sources are maiiJ.y counteracted by so called high AVT water chemistry treatment at high pH-yalues ( 9.8). As in Fig. 11 illustrated the amount of corrosion product ingress into 3team generators can be reduced, in compaison to operation at low pH-values, by about factor 10. WT41. KJLUS» XT TO
CJMO aaram мяс
Mosro« cc<wcs:c«
i*
-^
i
Д
|„ (
uni •
I
VvT
-
f
i
..... i — i
Fig. 11 ~
í
о-
—
Corrosion Product Control by High AVT Chemistry
In addition selection of erosion corrosion resistant material in extraction steaa systems and provisions for clean-up of condensate and heater drains (mechanical and electromsgnstic filters) are also considered. Especially during start-up and shutdov/n periods these filters give good opportunity to control the corrosion products. 4.3
Impurity
Co-ntrol
Main objective for impurity control with regard to hardware provision is : - prevention of impurity ingress into the sy3tem - immediate detection of unacceptable impurity levels - provisions for fast clean-up. It is very important to fulfil these objectives, Ьесаизе salta as impurities are involved in many corrosion mechanisms specially in SGs. KWU secondary side concept with respect to impurity control (i.e. sources, detection and corrective actions) is summarized in Fig. 12 - see p. Based on this summary and considering the impurity control objectives, the following statements can be made :
1-96 -.
KWU Secondary Cycle
О Sources. (V) Turtiinff Condenser © Makeup Water Q) Chemical Feed-System
Fig. 12
Impurity Control in KV/U PWii Secondary Side
D Detection. [Tj Measurements ol1 Conductivity Cation Conductivity Sodium (Nil / \ Corrective Actions: /Sx LeaV Detection »nd Repair A
QA ol Chemicals
/ti
Reduction erf Maks up Wjter ПзХг
Ä
Blow Down Syslem and Recirculation line
In regard to impurity control cost of the other plant suppliers system. On contrary to this KWU hau concentrated his efforts on the prevention of impurity ingress into the secondary side. One major measure take in KWU plants to elimineto impurity incress due to cooling water inleakage ia the utilization of high integrity condensers. This are defined by the u^e of stainless steel or titanium tubing with expanded and welded tube-to-tubeshecг connections. Another important measure to control the impurity ingress into the Gc-condary side is the significant reduction of the make-up water rate. Even when the make-up water impurity levels are very lov/, a big amount of make-up water results in a significant input of impurities into the secondary side. By improving the leak tightness of the systems and recovery of the SG blow—down it was possible to reduce the make-up water rate to 20 - 25 t/day (in comparison sone other plants experience паке-up rates 500 - 2000 t/day). By the use of condensate polishing system secondary side water chemistry will be affected due to ammonia and hydrazim? concentration drope. So, oven a good impurity control с fin be achieved by polishing, the control of озеудеп úr.d corrosion products will be deteriorated, which have at lenot the зато importance with respect to SG performance.
-
In addition use of sensitive impurity monitoring systems, quality assurance of the chemicals and utilization of x-ecirculation line for start-up periods are also considered.
5.
Field
experience
with
KWU/PWR
Plants
The secondary side concept of KWU described in the previous chapters is based on its field experience gained since 1970. For achieving high_ SG performance the above mentional features were all implemented in the design of the new plants (e.g. Convoy). In order to improve the perforacmce of the SG'3 in the older planto (control of the wastage corrosion, which wae experienced in minor extend) almost all modifications, except mechanical and electromechanical filters, were backfitted (5). These modifications for the older plants were very successful which can be confirmed by the tube degradation statistics (see Figure 13 and 14). The post modification field experience can be summarized as follows: РчтамЧао« of PkjQOed Tjtxe Per PW4
T i * ;i
7)
71 75 7> 77 П
i
•
7»
M
11 l i
II
It . *'J U
íu.
i -, ;• f i ľ i ! i •] ч i ] ' i - ľ i - ; i !Ml .! ' I I
St»ŕl if Op*f»tm-j
• of «vi K
IC-.
150 V.
Imoteroentalion 0 » » * Counter
?ig. 13 - History of gg Tube Rate of Steam Generators in NPP Stede and Borssele
Fig. 14 - Plugged tube3 due to Wastage-Corrosion above the tubesheet
The impurity control by high integrity condensers wa3 very efficient. Por example plants v.-it>h sea water cooling have the same low impurity levels like the others with fresh water cooling. The control of the corrosion products was very efficient only by increasing the pH-value. The operating pH-values in the feedwater of about 10 resulted in reduction of iron concentrations from 5 - 15 ppb to < 1 ppb. The use of excess hydrazine without upper limitation resulted in exellent reducing conditions for the SG's. This could be confirmed by redox-potential monitors in some SG's (6).
,
- 198 6.
Conclusion
Based on KWU s experience and close investigation of the design concept of the other F.VR plants, the following general conclusions can be draw : -
-
High steam generator performance ca.i be achieved only by a proper design concept for steam generators in connection with a compatible secondary side. A proper secondary side concept must include design, materials and water chemistry, which must be compatible with each other. Even for existing old PWR plants, with icompatible secondary side design and materials there exist possibilities to increase the SG performance. KWU made the experience that implimentation of some reasonable modifications of existing secondary side design and of water chemistry can improve the availability and reliability of stean generators and extend their life time.
References (1) Nucleonics Week:, August 9, 1984 (2) Prank, L. "Steam Generator Operating Experience Update 1982-1983" United States Huclear Regulatory Commission, Report NUREC-1063 (1984) (3) EPRI Journal, October 1984 (4) Tatone, O.S. and Pathania, R.S. "Steam Generator Tube Performance : Experience with WaterCooled Nuclear Power Reactors during 1982" AECL-8268, October 1984 (5) A.Dorr, S.Odar and P.Schub "Entwicklungsstufen der Sekundarwasserchemie in Druckwasserreaktoren" VGB Krafwerkstechnik 66, Heft 11, November 1986,P. 1059 (6) V/.Beyer, B.Stellwag, N.Wieling and A.Dorr "On-Line Monitoring of Electrode Potentials in the Steam Generator of a PV/R" Third International Symposium on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems Water Reactors, Au£U3t 30 - September 3, 1987
~ 199 -
ОЦЕНКА KřSlKTHBHOCTji В0ДН0ХШ1ЧВСКИХ РЕЗИнЮВ 11-ОГО КОНТУРА БЛОКОВ ЕВЭР-440 НА АЭС'Козлоцуй" И.Д.ДОЕРЕВСКИ Высший химико-технологический институт - г.Бургас, Болгария Г. Г. ЛИТОВСКА,Г.Б.КОНОВА, Р.ВАСИЛЬЕВ,Ы.CTOSB,С.СТОЯНОВА Научно-исследовательский и технологически;! институт "Энергопроект" - г.София, Болгария Во вторых контурах энергоблоков ВВЭР-440 на АЭС "Козлоцуй" (блоки £ 1-3) применены следу ките основные типы конструкционных материалов: аустеяитная нержавеющая сталь типа 1Х18Н10Т, аз которой изготовлены теплообыенные поверхности парогенераторов; латунь, из которой выполнены трубы конденсаторов и подогревателей низкого давления (ПНД); углеродистая сталь, из которой язготозлеча остальная часть оборудования второго контура. С 1974 г. (со времени вводя в эксплуатацию блока й 1 ВВЭР-440 на ЕЭС "Козлодуй") до апреля 1981 г. вод«о-хамячаский режим второго контура этого блока, как ľ блоков '.i 2 и 3, был ббскоррекцнонным, т . е . в воду второго корпуса не дозисозг?лись никакие химические добавки (аммиак, гидразин, комплексоны и т . д . ) . Турбинный конденсат не подвергался обессолнванию. В течение первых 2 лет эксплуатация блока 'i 1 нормируемые показатели качества воды соблюдались, за исключением концентрации соединений железа, которые составлял;' 20-40 мкг/кг. Глубоко обессоленная добавочная вода имела удельную электропроводимость 0,3 мкСм/ск, содержание хлопидоз20 мкг/кг гл креу/ниезой кислоты 20 мкг/кг. Б следующий период эксгыузтзции (1976-1981 гг./ наблюдалась тенденция к увеличению концентрации соециненил \\о:\7. / ZQJI-JZQ
- 200 в питательной воде. Так, концентрации соединений меди ДОСТИГЛИ 35 мкг/кг, а концентрации соединений железа - 30 мкг/кг. Часть продуктов коррозии, как и растворенных веществ, ВЫВОДИЛОСЬ ИЗ второго контура с продувочной водой парогенераторов, причем 80-90£ продуктов коррозии, содержащихся в продувочной воде парогенераторов, задерживалось электромагнитным фильтром, иклгчеччьм пепел Н-катиоЯЙТЯЫМ я ОН-ааионитным фильтрами СВ0-5./1/ Специальные исследования показали, что ос ПОЕНЫМИ прячи Hávu», .обусловившими высокие концентрации п р о е к т о в коррозия в турбинном конденсате я в питательной воде, являются повышенные концентраций кислорода (30-40 мкг/кг) и присутствие свободной СОг, как в турбинном конденсате, так и в питательной воде после деаэраторов. Удельная электропроводимость турбинного конденсата при самых благоприятных условиях была 0,3-0,4 мкСм/см, рН=6,3 (кок уже отменялось, турбинной конденсат не подвергался обессоливачию). / 2 / Исходя из опыта эксплуатации 1ЭС v АЭС /3-5/ был сделок вывод, что при сумеетвукяих чэ АЭС "Козлоцуй" услогз?ях работы было бьс целесообразно для ограничения коррозии лзтунных трубок ИДД г.аз;'совать гидразин в турагннын конденсат (перед ИНД). СоотЕетстByíxiKVj! дозами гидразина ппедполагялось получить необходимую восстановительную среду на участке ПНД, обоспечйЕзюэдю устойчиtíOCTř металлической меди согласно диаграмме Пурбе; устранить кислород в питательной воде после цеззратооа, повысить и';1 питатсльчоЛ воды до 8,3 .для чейт^злизоци:! свободной СО?. Экспериментально устано-влено, что дозированием 150-200 мкг/кг гидразина в турбинный конденсат (перед ПНД) достигается знзчительчое уменьшение концентрами меди в питательней поде ад>< одновременном, но не так сильно выраженном уменьшении концентрации :келезо в питательной воде ( р и с . 1 ) . На р^с. 2 представлены результаты длительного дозкрова чия гидрозина в турбинный конденсат. Яз рисунка видно, что: концентрация меди в питательной воде установилась ниже 5 мкг/кг (средние значения 2-6 мкг/кг);
- 201 в результате разложения гидразина pH питательной воды был выше 8,3, т . е . свободная углекислота отсутствовала; концентрация общего зкелезэ D питательной воде (после ПВД) находилась на уровне 40-50 мкг/кг. Концентрация общего железа уменьшается до 20 мкг/кг я менее при повышений pH до 9,3-9,4 в результате повышения концентраций дозируемого гидразина. Однако в разработанном нами регламенте водно-химического режима во вторьте контурах блоков ВВЭР-440 АЗС "Козлодуй". такое повышение pH не было рекомендовано. Основанием для этого является тот факт, что при высоких pH (9,3-9,4) очень затруднительно (в определенных участках тракта второго контура даже невозможно) поддерживать необходимую восстановительную среду. С учетом всего изложенного выше был рекомендован и введен в эксплуатацию гидразинаый водно-химический режим второго контура блоков # 1-3 ВВЭР-440 АЭС "Козлодуй", при котором концентрации гидразина в турбинном конденсате, (после 1ЩД) должны поддерживаться выше 150 мкг/кг, s pH питательной воды - ка уровне 8 , 6 Í 0 , 3 . При таком водно-химическом режиме обеспечиваются концентрации меди в питательной воде менее 5 мкг/кг и отсутствие свободной углекислоты в водных и паровых потоках, т . е . уменьшается коррозия стальных поверхностей. В отличие от блоков ü 1-3, ПВД блока Л 4 выполнен из нержавеющей стали. С 1982 г. (начало эксплуатации) до м . я ш я 1935 г . второй контур блока к- 4 эксплуатировался в условиях бескоррекционпого режима. Экспериментальные исследования воднохимических условий работы второго контура в этом периоде показали /В,7/, что при бескоррекоиояном режиме концентрация меди в питательной воде блока й 4 значительно ниже (около 5 раз) по сравнению с концентрацией блоков Jŕ 1-3 в аналогичных условиях. Несмотря на это, содержание меди в питательной воде блока J;< 4
- 202 -
приближается к верхней границе нормы я превышает ее, что свидетельствует об агрессивности конденсата по отношению к медьсодержащим сплавам конденсаторных труб. Концентрации общего железа в питательной воде блока j? 4 соизмеримы с теми в питательннх водах блоков 1-3 в аналогии- ны;с условиях. При этом в ходе кампании концентрация коррозионных продуктов увеличивается в соответствии с накоплением СОо в контуре (таблица 1, м.икшь 1983 г.-конец и «.октябрь т.г.-начало кампании блока). Таблица 1 Место отбора проб месяцы турбинный конценсат(КТ) ТК после 1ВД - 3 ТК после 1ЭД - 4 ТК после 1ВД - 5 пит.оода - ДВД вода - ЛВД
ře
Си
со 2
мкг/кг
мкг/кт
мг/кг
рн
YII-X
YII-X
VI 1-Х
YII-X
60-63 93-65 90-70 82-76 83-78 80-83
'4,5-3,5 0,74-0,26 11,2-4,0 7,4-3,5 8,1-4,5 8,0-5,0 0,74-0,24 14,0-5,5 0,59-0,24
6,2-6,6 6,2-6,6 5,7-6,6 5,4-6,6
Эм:'ссяя коррозионных продуктов наблюдается в основном в кочдечсэтном и питательном трактах. Это вызвало необходимость в замене оесноррекционного режима коррекционны«. С м. икшя 1985 г. второй контур блока р.зботает на гидразиняом рскиме с дозированием гидразине в конденсате перед ШЩ D концентрациях 100-150 мкг/кг. При этом концентрация аммиака в. конденсате »с превышает 600 мкг/кг и является неопасной .для медьсодержащих сплавов ;, конденсаторных труб (концентрация ионов меди в конденсате не превышает 2 мкг/кг). Медьсодержащие сплзви в контуре, ограничивающие содержание аммиака в конденсате, и в этом случае лимитируют pH в ппе-
- 203 делах 8 . 3 Í 0 . 3 и этим являются причиной недостигания нормируемого значения концентрации железа в питательной воде. Экспериментальные данные показывают понижение концентрации железа в питательной воде при коррекционном режиме на 50-60$, но .оня остаются в пределах 30-40 мкг/кг (рис/3). Очевидно z в этом случае, чтобы обеспечить оптлмзльный ВХР второго контура, необходимы: элиминирование медьсодержащих сплавов в качестве конструкционных материалов второго контура, что позволит повышения pH питательной воды до 9,6; дополнительные технологические мероприятия (100^-ая коэденсатоочистка и электромагнитное фильтрования питательном воды после ДВД). Б заключение можно отметить, что гядрззинный воцнсхнмическяй режим эксплуатации вторых контуров блоков ББЗР-440 АХ "Козлоцуй", осуществляемый дозированием гидразина в турбинный конденсат перед ГЩЦ, обладает существенными преимуществам перед бескоррекшюнным реаимом. Он позволяет практически полностью подавить коррозию медьсодержащих сплавов во втором контуре и ограничить коррозию стальных поверхностей контура. Списек литературы 1. Отстраняване на корозионните продукт« от продуЕъчната вода на парогенераторите на АЩ "Козлодуй" с електромагнитен филтър /И.Д.Добревски.Г.Литовска.З.Калпакчиев л др.-Тр.на ДНИГШ при НИШШЕС "Енергопроект"-София, 1981 2. Бодно-хи ми чески проблеми на втори контур на АЬ'Ц "Козлодуй" /Г.Литовека, И.Добревски, Г.донова и др.-Отчетен доклад, Фонд ДНЖП при НЖШЕС "Енергопроект"-София, 1980 3. Деева З . В . , Сайчук Л.Е., Сидоренко J1.U. Оптимальная коррекционяая обработка питательной воды энергоблоков езерхкритического давления.-Теплоэнергетика, 1975, # 10, с.67-72
- 204 4. Опыт применения гвдразииного режима на энергоблоках с.к.д./П.Н.Назаренко, В.И.Кякзс, С.В.Бучлс я др.-Теплоэнергетика, 1980, й 6, с.15-19 5. Doi K., Hattori T. ЗесоЫагу vater cheniutry of I'rfH nuclear power plani.-iiV2Z, Water Chen., 11, 19&), Papor 17, Г- У1-97 6. Сравнение бескоррекционного и гвдразинного воднохЕмлческого режима эксплуатации второго контура блоков ВВЭР-440 АЭС "Козло.цуй"/И.Д.Добревскя, Г. Литовска.Г.Конова и др.-Теплоэнергетика, 1983, № 7, с.68-69 7. Добревски И.Д., Г.Лятовска, Г.Конова и др. Експервмеатално дзеледваяе на воднохимическото съетояняе на I I контур . на IV блок аа АЕЦ "Козлодуй" и оценка на прялагзняя безкорекшаонен режим. Фонд ДНИ, ноемвря 1983
- 205 -
<ŕ
5»
Я &
Ž " i
^
^ ic
^
§'
^
I I
Š \
3e 4S
»4> 4j
o
I ^
k
\ \ o o o
é
o
5*
^
\%
^ ^
M C5
Si «5i
4
^^> ^
4---*' —--" ^
J ^ ^ §? & i t ^
- 206 -
- 207 -
о
m x 1979
Pac.1.
W
Vil IV VI VIII 1980 ' 1981 /redtt/
Ĺ/
Hl
iv vi vi// 1961
- 208 -
VLIV VOLBIF MATERIÁLU A VODNÍHO R2ŽIKU I I . OKRUHU NA SPOLEHLIVOST ?A?.OGEI:ERÁTORO
Jiří T o m a n , prom. íyz., Výzkumný úste.v energetický Praha
V jaderných elektrárnách typu VV3R ХЩ) se dle literatury vyskytuje více poruch v II. okruhu. Kej závažnější poruchy, jak z hlediska nákladů, na opravu či výměnu tak z hlediska prostojů, jsou poruchy parogenerátorú (PG), napadených korozí ze II. strany. Příčiny koroze musíme vždy posuzovat jako působení prostředí na zařízení. V případě posuzování příčin koroze ?G ze II. strcny musíme mít na zreteli jak korozní odolnost vlastní oceli, tak i kvalitu vody či páry» Nelze však posuzovat složení ?G - vody či páry^ ve volném prostoru PG, ale složení vody či páry, která se vytváří vlivem provozních podmínek bezprostředně na povrchu oceli ve všech detailech zařízení, pro páru či vodu přístupných. Poruchovost a životnost ?G závisí tedy na korozní odolnosti PG a na vodním režimu PG, a to jak za provozu, tak i při odstávkách. Korozní odolnost parogenerátorů je určena jeho koncepcí a konstrukcí, volbou, kvalitou а spracovaním materiálů, dokonalostí technologie a pečlivostí montáže, pochopitelně i čistotou při výrobě a skladování. Ha govrchu vodě dobro přístupných a hladkých austenitických teplosměnných ploch parogenerátorú bez nánosů oxidů dochází^při provozu varem vody jen k nízkemu periodickému lokálnímu zahuätování solí. Při nerovnostech povrchu teplor.-nennych ploch, jolco na hrubém povrchu, v ^řevalcich, pod upínkfi.-ni ?G-trubek, v místech nedokonalého zeválcováni ?G-trubek do kolektoru, tedy v prohlubních až štěrbinách daných konstrukci či nedokonalostí vý-
sy oxidu v prohlubních či štěrbinách. Při mělkých pí či štěrbinách dochází pouze к periodickému zvyšování lokální koncentrace solí v čele prohlubně či štěrbiny, u hlubších Štěrbin dochází к periodickému úplnému odpaření PG-vody a k postupné akumulaci solí již podél její délky, zatím co v čele štěrbiny pro • vyšší teplotu je mírně přehřátápára. V případě přítomnosti oxidů v ústí štěrbiny se posouvá pásmo periodického zavodňování a úplného odpaření, koncentrace solí periodicky prochází koncentrací nasyceného roztoku. V těch místech vznikají podmínky pro lokální korozi, a to pro korozi dálkovou, při .-.spětí materiálu, danom konstrukcí případní zesíleném i přítomnosti důlků, podmínky pro obávr.nou korozi atěrbir.cvou. Při odstávce PG dojde v mělkých prohlubních či štěrbinách rychle к vyrovnání koncentrace solí v jejich čele s koncentrací
- 209 -
sali v ?G - vodě. U hlubokých štěrbin dochází při poklesu tepelného toku a tírn gradientu teploty ve stěně k pcstupnému zavodnění štěrbiny. Z té části štěrbiny, kde зе 2n provozu periodicky
z: . kde j e vysoká koncentrace s o l í a tím vysoká rr.órná e l . v o d i v o s t , a kam nemá p ř í s t u p k y c i í k r e s p e k t i v e se může opotřebovat, a proděl š t ě r b i n y až к jejímu ú s t í a ne. volné p l o š e PG, hlavně v okolí úr:tí š t ě r b i n y , kde může být p r í p a d n ě ^ i vyuší koncentrace k y s l í k u . J e - l i rovnovážný p o t e n c i á l u ú s t í š t ě r b i n y k l a d n ě j š í , dochází ve š t ě r b i n ě ke zvýšení koncentrace a n i o n t ů , tedy i c h l o r i d ů , naopak k l e s á koncentrace k a t i o n t ú u dochází к lokálnímu sr.ižení h odrody pH, podporujícího vznik a pokračování l o k á l n í koroze. Teplorměnnú plochy nad hladinou PG-vody jsou rovněž ohroženy korozí zahuii továním s o l í ne povrchu o c e l i . Kepky ?G-vody, unášené s parou a mající p ř i b l i ž n ě ^ k o n c e n t r a c i s o l í uhodnou s koncent r a c í s o l í v PG-vodě, se u s a z u j í , v tomto p ř í p a d ě na vclr.ií p ř í stupných horkých plochách h o r n í č á s t i v l a s t n í c h k o l e k t o r ů , vík k o l e k t o r ů , svorníků a m a t i c , dochází к zahurjíoyání s o l í a až k vysuíí plc svorníků, p; s o l í , nebot к odpaření kapek dojde d ř í v e , než rr.ůžc kapka k a p i l á r ními s i l a m i proniknout h l o u b ě j i do š t ě r b i n y . Opľit vzniká r i z i k o dálkové а š t ě r b i n o v é koroze, а to na volných plochách, r i z i k o ne j e ú t ě z e s i l u j e p ř i hrubém opracování povrchu, P f i odstávce PG se zavodní i horní č an t kolektorů včotn v : v í k a . Sole, nashromážděné za provozu u ú s t í š t ě r b i n daných kons t r u k c í , to jeí:t v ÚDtí Г; t vrbin podložek, matic a závitů ;;e r o c p u s t í r. vniknou do t é c h t o Sti'rbin, rovn«:J tí.-k яэ1с, n'::;hrD.r,:í.£dvnú n:. volných plochách k o l e k t o r ů , n.ohou vnikat do případných f - t ' r b i n . j i ž vzniklých, l o k á l n í k o r o z í , p ř i zavodnění horní íiánti kolektorů j •: možno poíiuz'jvati r i z i k o koroze; vři odstávce obdob::." jr;ko u d o l n í č á s t i PG. Uvedená pjcdntcva o možných p ř í č i n á c h koroze ľ G i.důr-ir.r.ujc n u t n o s t jak vysol:é korozní o d o l n o s t i PG \vctně v.';och jeho kor."trukčjiích detf..llú, tak vyrsoce cir-tó PG-vody. Kvi] Lť: PG-vo;!y r..i p r : vi~u j e (iár.r. p r a k t i c k y k v a l i t o u napájecí vody. Po':::itý druh o c e l i a uvedená prednt;-.va dokl:"dnjí, že pro b'.:v;poru::::ový ulouhon c":\v ])!•:•v л z PG jo podntatná velmi m'r.k-'í končen U'MCC r o l í , :•,<••,inr'n.'i i;;),^!-í-::trr.-e chloridi", a vnlwi nízká konn on trn»-, n produktů koroze v n'-.j:áj o c í vodo. Koncontrnce s o l í v napájecí vod": r.ávirí nr; těr-no." t i kr-r.d^r,Ziito.ru vůči c h l a d í c í voďi, na funkci iiprnvy turbi nov^lio k3/idc;;r,;ítu (UTK) TÍ nn č i s t o t ě d.-'ivkov'.nýeh rcn^^nti; (ľlii. , J,',,JÍ,), \:мг.;. i. i n ?:íc';nvné vody ae p r o ' j u j í m-,lý podíl, a vyr;oic 5ir i: i c t :Ли Li';m."i- neup l a t n í . V."; im n.'гг. e c-i blí:':,o roř.lonení s o l í v okruhu voiin-párn. S napčíjecí VD.-ou _prichá" í do ]'(1-яо1е, k t o r é :-o v VG r-.\v.r. rom y.:ú ••.-,r;' ; í. Vctüifia r,-j]. í odchází •;. ГС jeho odlunn;; n OÍH::-..!. '-•:•;.,';:•,<;•,'.•.{ pod í l , nie zdaleka ne zanedbatelný, odchá;
-220 -
páry (srovnejme 0,5SS odluhu a odkelu a TOL-.X. 0,25% únos). Na výstupu z VT-dílu turbiny obsahuje pára již cca 12-135S vody, ve které jsou pro velmi nízký rozdělovači koeficient obsaženy prakticky všechny sole. ^yto sole se v následujícím separátoru páry společně s vodou s vysokou účinností odloučí e jsou přiváděny s touto vodou, tak zv. separatem, be?, jakékoliv úpravy do napájecí vody a s ní zcět do P C Pára, vycházející ze separátoru páry přes přihřívec páry do HT-dílu turbíny a do kondenzace, je již enormně čistá, je nejčistčí parou v II. okruhu. Turbinový kondenzát je upravován v UTK. UTK slouží tedy pouze jako pojistka, pro případnou netěsnoc-t kondenzátoru, a to pojistka provozně drahá. Převažujícím zdrojem produktů koroze v napájecí vodě ?G je erozní koroze rychle proudící mokrou perou. Erozní koroze podstatně zvyšuje poruchovost II. okruhu, koncentraci železa v napájecí vodě a tím rychlost růstu úsad na tcplosrně.nných plochách PG. Rychlost erozní koroze uhlíkaté oceli závisí no. rychlosti proudt.-ní mokré páry, nn podílu vody v páře, r.a teplotu, na :-lo::cní oceli, na koncentraci železa, redox-potenciálu a hodnotě pH vodní fáze, ktorá rychlost erozní koroze určuje. Obtížně můžeme ovlivňovat rychlost proudění a podíl vody v páře, teplotu nol?,e rovněž měnit. V napájecí vodě musíme udržovr.t nízký redospotenciál. Do jisti; míry máme volnost ve voibc. druhu oneíi, je známo a měřením SGÚ potvrzeno, že oceli, nízkc lecované chrnrr.cin a molybdenem (ČíiN 15 120, Č 3 b* 15 313) mají рос" str. tni; zvýf-er.ou odolnost vůči erozní korozi, nustenitická ocel erozní korozi n e podléhá. Zvyšováním hodnoty pH erozní korozi rilně potlačil jo, hodnota pK napájecí vody nad 9,7 - 9,6 erozní korozí zcela zastavuj e. V provozech n UTK j гчпе však omezeni hodnotou pH napájecí vody max. 8,5 , v provozech bez UTK mosazí v kondenzaci hodnotou pK ~,--.x, cca 9,2. S cílem podstatně potlačit a/, zastavit erozní korozi a snížit v napájecí'vodě jak koncentraci solí tak t.roduktü koroze, j:.:ou ve Francii, HSR a ve Švédsku některé elektrárny typu Г'.'.'Л ( W E R ) provozovány při hodnotě pil nad 9,6 bos UTK с vysoce těsnýn a provozně spolehlivým kondenzátorom buu P teplor-měnnými plochami v kondenzaci z kvalitního r.ustonitu či ze slitiny titanu. Spolehlivý kondenzátor z uvedených materiálu umožňuje provoz bloku bez UTK a podstatné zvý3cní hodnoty pH, nebol odpadají obě príčiny omezení -UTK a mosaz v kondenz-'.ci. Napr. v elektrárně Gvafenrheinfcld (1235 И'.V, 1982) byla pro značnou korozi PG zaměněna mocr.z v koxidenzaci za titan. Po zvýšení hodnoty pK nn.d 9,0 so snížila měrná el. vodivost PG-vody no 0,25 /US.cm"'n koncentrace chloridů poklesla pod 10 ,ug.l"'f , koncentrace železa v n a pájecí vodě se ustálila na hodnotě cca 1 лц',.1'1 . Při revizi bylo zjištěno, že erozní koroze II. okruhu ustala a koroze PG ze II. strany se prakticky zastavila. S uvážením zkušeností v zahraničí a v ČSSR a výsledků m ě ření našeho ústavu v provozech náš ústav prosazoval a prosazuje aplikaci kondenzátoru ze slitiny titanu již pro 1. blok WER 10C0. Kepokládám za účelné diskutovat o tom, zda pro nízkou poruchovost a vysokou životnost PG je rozhodující kvalita parocenorátorů či kvalita napájecí vody. Z literatury je obecně známo, že hromudný výskyt poruch PG lze přičítat jednak nčkterýn konstrukčním prvkům či nedokonalé technologii výroby PG, jednak doslova
tápáním ve volbě vhodného vodního režimu (via historii fosfátového, bezfosfátového, nízkofosfátového). Je nutné, aby jak konstruktér a výrobce PG, tak i projektant a provozovatel si vycházeli vstříc v rámci svých možností б aby si vždy uvědomovali náklady na výměnu PG. Co je vlastně norma pro napájecí a PG-vodu? Lze ji povahovati zpočátku za odhad, později za výsledek nouhrnu světových zkušeností. Pro postupný růst těchto zkušeností, častěji nepříznivých, se norma obvykle zpřísňuje. Je v moci projektanta již v projektu nových zarážení zajistit podstatně vyšší kvalitu napájecí vody a tím i PG-vody aplikací titanu v kondenzaci, I u zařízení provozovaných j e v kondenzaci možná záměna za titan. Domníváme se, že u již štěrbinovou korozí napadených ?G ne poruchovost nesníží ani po záměně mosazi v kondenzaci za titan pro vysokou koncentraci chloridů a zvýšené lokální nopětí austenitu v čele štěrbin, předpokládáme vaak zlepšení pečlivým prováděním konzervace PG pri odstávkách^ Při přípedné výměně ?G pokládáme za bezpodmínečné nutné zároveň zaměnit v kondenzaci mosaz •/.a titan. Ani podstatným, odhadujeme že řádovým cníže.iím koncentrace noií v PG-vodo aplikací titanu v kondenzaci а pečlivou konzervací ?G při odstávkách nezajistíme dlouhodobý provoz PG v případě výskytu mígt s možností vysokého zahuatování solí z PG-vody.
í - 212 - i
VLIV CHEMICKÉHO REŽIMU SEKUNDÁRNÍHO OKRUHU JE 2ÍA KOROZNÍ POCHODY A TVORBU NÁNOSU V PARNÍCH GENERÁTORECH Ing. Ing. Ir.g.
Zdeněk H r e d i 1 Jiří V i 1 i m CSc Alois Г: u b á č e k
-
ČEZ - ORG'AZZ Brno
Chemický rožim parních generátoru je ovlivňován do značné r. í ry transportem solí, korozních produktu i dalších látek v sekundárním okruhu JE. Korozní produkty se mohou v parních £сясrátorech usazovat а tvořit па teplocměnných plochách nánosy. Korozně nktivní soli se mohou v nánosech koncentrovat c měly ty být nejen v potřebné míře sledovány a vyhodnocovány. Především by měla být učiněna technická opatření směřující k to.T.u, p.oy se transport tíchto látek v sekundárním okruhu D jejich koncentrování v parních generátorech co nejvíce snížily. V poslední době je.u nás věnována pozornost především přítomnosti chloridů v kotelní vodě ?G. Existuje však celá řada dalších korozně aktivních látek, kterým by se měla v Snovát stejná pozornost, aí už jde o volnou louhovou alkali tu, oxidy těžkých kovů, měd a její oxidy, o kterých je zr.á-no, že to jsou korozně aktivní látky. íýczi další látky, jejichž korozní účinky lze předpokládat, patří např. sloučeniny síry, včetně síranů a organické látky (alkoholy, kyseliny, halogenové deriváty apod.). Výskyt vöech uvedených látek i.ve velmi nízkých koncentracích v napájecí vodě, řádově v.ug.kg" , může při zákone e.itrovár.í v kotelní vodě parního generátoru a zejména v porc-zní.-r, nánosu korozních produktů dosáhnout koncentrací o několik řádů vyšších (pro silnější nánosy ne trubkovnicích vertikálních'?G se udává iiiktor koncentrace solí v těchto nánosech TO1* ni 1O ť ) . Přirozeným řešením by_ mělo být snížit obsah korozně aktivních látek, solí i korozních produktů nn technicky dosažiteln': n únosné minimum. Současná 3ituace v naSich provozech odpovídá do jisté míry světovému trendu udržování co .".cjnižSích koncentrací solí v napájecí vode i v kotelní vodě ?G. Zdaleka ui:. neodpovídá požadavkům na sníženu transportu korozních produktů a .iejich ukládání v nánosech v ?C. Chemický režim sekundárního okruhu s dávkováním 1"::~ a :<-,Н/ .•je provozuje v nnaich elektrárnách R Í B O oblast oř. ti.-J.iniho p:!:'r což" jo dáno jednak použitím mosazných trubek v kondenzátorech turbín, jednak stávající platnou normou. Důsledkem je zvýšena erozní koroze v oblasti mokré páry nv. výstupu z VI dílu turbíny r-, postižena jcou především převádócí potrubí, odbúrava potrubí, separáty vlhkosti a některé části přihřívákú páry. Z této oblaati pochází 60 - 90 f- v-jech korozních produktů, které se výsky4 -UJí*v ciédiích sek. okruhu. Většina z korozních produktů tran"sportovaných sek. okruhem (60 - 70 £•) se ukládá v pnrních с^поrátorech, především na teploaněnných plochách trubek. 2 b.. laňce korozních pochodů vychází množství oxidů železa, které ne v ?j usadí za rok v přepočtu na Fo^O, 9 až 29 ke, což nředstfivi:: e
' - 213 -
plošné množství nánosu 3 n2 9,7 g.m~ . Analýzou provozních kontrol а odběrů vzorku nánosu a PG v našich JE byla vypočtena střední hodnota přírůstku nánosu za rok od 5,2 do 10,7 5-m Složení nánosu tvořily E 95 í až 99 f' oxidy žole~fit přováňně r.agnetit, v ..íenší míře oxid křemičitý, soli vápníku a hořčíku. M-2U се v nánosech vyskytovala minimálne, nebo většinou nebyla obnažena vůbec. Přectoac nárůst nánosu na tcplosměnných plochách v PG rr.á ve střední hodnotě charakter zpomalujícího se přírůstku, jsou j edr'!'„live hodnoty odebíraných vzorků nánosů při pravidelných prohlídkách ?G velmi kolísavé. Ukazují n a t o , ze nánosy na teplocměnných trubkách nemají pevně ulpívající charakter a dochází za určitých podmŕnek k jejich odlupovaní, což bylo prakticky ověřeno při odběrech vzorku v době prohlídek PG. Nános vznikající na teplosměnných trubkách ?;n daných podmínek chemického režimu je velmi porézní a má také podstatně nižší tepelnou vodivost, než je uváděno v literature. » Konfrontace výsledku výpočtu vybraných hodnot charakterizujících nánosy z fyzikálních veličin získaných při tepelně technickém měření s výsledky stanoveni množství nánosů na trubkách ?G ze vzorku odebraných při následných prohlídkách PG během odstávek bloků přinesla následující výsledky: Doba provozu bloku (a)
Veličina a j e j í rozměr
S
C,65
2,25
я p
(g.cm"-) OY.n~1.K~1) (S)
Zjištěná hodnota 0,65 - o, 19 0,33 ± 0, 09 87,0 Í 4, 0
л
(im)
0,008
S А
( g .cm"-) 1 1 (V/.m" .K" ) .
0,86
P А
(%) (mm)
í 0 , 23 0,43 - 0 , 12 84,0 í 5, 0 0,012
kie S jevr,dánlivá hustota, Д tepelná vodivost, p porosita r. 4 tloutitka nánosu.
-2
r.ínosů z trubek PG. Uvedené hodnoty^tepelné vodivosti nánosu získané iteračním vypočten byly porovnány д výpočtovou hodnotou Д (nánosu) z j i s t í n ou pro danou porozitu с složení nánosu z Maxwellove vzorce
! - 214 - i
2A. 2
Я
1
2p + Л? . ( A . -hy ) ' ^ ю о ' • * +
*2
+
ТШ '
(
^1 " ^2
n
J
kde A- j e tepelná vodivost l á t e k obsažených v nánosu a byla p ř i j a t a p r a k t i c k y jako A-, -,0 a vypočtena pro parametry k o t e l n í vody v PG podle rovnice •* AT,„ O 3 4
=
4,23 - 1,37
. 10~3 . T
(W.m" 1 .K" 1 )
n A„ je tepelná vodivost v pórech nánosu. Tato hodnota byla položena rovna hodnotě tepelné vodivosti mírně přehřáté páry za. daných teplotních a tlakových podmínek. Z tabulek bylo odečteno Я g =-- 0,0489 W.m**1 . K" 1 . Vypočtená hodnot.a tepelné vodivosti nánosu při porositě p = 67,0 % činí Xn.ír,n<„, = G,356 W.m"'.K~1 a při porozitě V = 04,0 Ä činí A n á n o s u - 0,431 Vyseká porozita nánosů, potvrzená i jinými autory, na teplOEíněnných plochách PG může mít za následek koncentrování solí ľ. kotelní vody a vyvolávání korozivních účinku při dosažení kritické koncentrace a tím potenciálu tvorby stabilního filmu solí, kdy vzniká nebezpečí pittingu i jiných korozních dějů.
tažno.sti oddělují od povrchu trubek a odpadávaj í, jak již bylo řečeno. Odpadávaní nánosu korozních produktů má za následek částa zanášení stávajících odluhovacích tras. Krorr.ě teplo směnný c h povrchů trubek PG mohou být vystoVeny korozní;n podmínkám i primární kolektory a to jak v oblasti spodního zaústění do ?G, nebo v oblasti spojů trubek s kolektorem. Zejména u horkého kolektoru v oblosti nad hladinou vody v PG, kdo vlivem přehřátí povrchu a periodického smáčení n vysušovaní může dojít к značnému zakoncentrování nečistot obsazených v kotelní vode PG. Výsledky sledování chemického režimu cek. okruhu a ?G v r.nšich_JE lze charakterizoval následujícími příklady bilance některých vybraných hodnot. Jak jiz bylo řečeno, gřeváíno erozní korozí vznikající korozní produkty se ve značné míře ukládají v PC. Odluhem z ?G ne jich odvádí minimálně, přibližně 3 - 5 5?. Průměrná koncentrace železa v napájecí vodě r.ávisí na pK napájecí vody i na •p'ti v daloích Částech sek. okruhu. Při běžném chemickém režimu
bloků с úpravou kondenzátu n pH 0,2 - 8,6 je obsah železa v napájecí vodě 20 - 30 /Uß.kg'', což jsou hodnoty vyííSí, пей připouští platná norma. Při pH 9|O - 9,2 u bloku JE V-1 зе pohybují hodnoty obsnhu ílo— leza v napájecí vody okolo 10 ,ug-kg-*. Měň není v riaíiich JE problémem a je dosahováno hodnot v napájecí vodo větfíinou pod 2 ,\x[r,.kß"l. Rovněž, hodnoty obsahu kyslíku v napájecí vodí j л nu vótšínou okolo 5 /Uß.X'g-'n tody v uspokojivé oblasti. Hydro sin ce koncentruje vzhledem к svému rozdolovacimu koeficientu ve vysokotlaké části sekundárního okruhu a v PG no zčásti rozkládá za vzniku dusíku a Ni í • Vzhledem к termickému rozkladu je obsah hydru Kinu v kotelní vodě PG jen cca 3 až 3,5"- vyííjí než v napájecí vodě. V separátom za VT dílem turbínyf se pak hydrarin koncentruje 5 a2 7;-: proti obsahu v páře га PG. .Amoniak přechází v ?G hlavně do páry a koncentrace v kotelní vodě je ani čtvrtinou koncentrace v napájecí vodč. Měření sodíku v kotelní vodě PG a V páře za ?G při ověřování chemické metody měření vlhkosti páry* ukázalo, íc ve sledovaných případech se vlhkost páry pohybovala p_od hodnotou 0,25?''. Obsah sodíku v kotelní vodo PG se pohybuje řádově v desítkách ,'jiQ.Y.g"1 , někdy vystupuje i na hodnotu 100 - 300 /~!£.ке>"', zcínóna na začátku a konci cyklu směsných filtrů v úpravě turbinového kondenzátu. Přestože tyto hodnoty J K C U hluboko pod naxinální přípustnou hodnotou podle platnó norrr.y, je nutné vzhledem к nebezpečí louhové koroze udržovat koncentraci sodíku v kotelní vodö'PG co nejnižSi. Rovněž koncentrace chloridů v kotelní vodě PG nepřesahuje r.a ustálených provozních podmínek desetinu z norr.ou povolené hodnoty, ale i zde platí požadavek udržování co nejnižší koncentrace. Vzhledem к nutnosti omezit korozní pochody v sek. okruhu, :;ojrriéna erozní korozi, letěná je příčinou'přibližně 26 % poruchových výpadků parních turbín v J2, a je hlavním zdrojem korozních produkty vnášených do PG, je třeba požadovat změnu cher.ického režinu sek. okruhu na režim s vy uším pH napájecí vody. Г Гi stávajícím materiálovém vybavení je nutno volit kompromisní hodnotu 9 , O ^ p H < 9 , 3 . Pro dal:1í nově vybudované bloky, zejména bloky iOQO'.\i'i", je nutno požadovat vyloučení všech materiálů na bázi slitin mědi ze sek. okruhu, včot.-.ě kondenzátoru turbín a chonický režiin s vysokým pH ( p H > ° , 8 ) ustavený těkavými alkalizačními prostředky. Vzhledem ke korozní aktivitě colí, jejichž zdrojem jsou r.cjraéna netěsnosti kondenzátorů, platí i r.de požadavek na konstrukci těsných kondenzátorů s korozně odolnými trubkami buž z titanu nebo,vhodné korozivzdorné oceli. Zároveň bude nutno přehodnotit současně platnou по:т:;и pro chemický režim sekundárních okruhů JS Í; W E H . Závěrem je nutno poznamenat, že 053ti.THl-izr.ee cíiemického ražinu je jen jednou z cest potlačování korozních nrocesů v okruzích JS. Aby byla účinná, je nutno současně řebit i aspekty konstrukční, technologické i nateriálové, nebol úspěch může přinést jen jejich optimální skloubení.
- 216 -
PV/Г? STEAM
GENERATOR
CUBICAL CLEAT.INC-
ii.iíiess, K. Kuhnice, Siemens AG, ÜB KWU K.H.Walter, Gemeinschaftskernkraftwerk NecVsr GmbH
-
FRG
Abstract The ingress of corrosion product.into PWR 3tesm generators (SG's), their deposition and the subsequent concentration of salt impurities can trigger a variety of corrosion mechanisms on SG tubing. Moreover, corrosion products deposited on SG tubes and tube support crevices (e.g. Once Through SG's) mt?.y impair heat transfer ar.d possibly reduce power output. For preventive corrosion protection as well as to improve haat transfer capacity, it is necessary to remove such corrosion product deposits periodically. Processes for chemical cleaning aimed at removing corrosion product d-soosits have been developed in the recent years by SIEMENS, UB K7/Ú. These processes use complex forming agents. They are characterised by high dissolving ability in the field. The results oi field applications will be presented. Introduction The motives for cleaning of nuclear steam generators can be seen in Fig. 1. , This figure shows the nonavailability of nuclear plants in the IAEA member sountries over the period 1971 to 1982. The reasons for non-scheduled plant outages range from the nuclear steam supply system via the generator and the water/steam cycle to licensing difficulties. Of interest in the present contex is the water/steam cycle, which accounts for Reasons for Unplanned Plant 33.7 % of unschedulded plant outages from which 12.5 % Outages from 1971 to 1982 is attributable to the steam (IAEA Countries) generators. Here, in turn, Nucleonics Week,Aug.1984 Fig.l shows clearly that abcut 8C% of all plant outages involving steam generators can be traced back to corrosion problems. From the multitude of other саизез involved in the remaining 20% non-availability, the pressure loss problem encountered in straight-tube nuclear steam generators tfill be mentioned. In steam generators of this design, corrosion products plug the gaps between tube support plates and tubes, impairing water flow through the tube bundle. Potential ccr.seq.uer.ces are a rise in the pressure loss through the steam generator, control problems at the steam generators themselves, and loss of output from the driven plant.
217 Even on the basis of this breit introduction, it Í3 clear that the prime motives for cleaning steam generators are to prevent corrosion and the differential pressure problem. This paper will briefly outline the causes of corrosion phenomena« It rill deal in major detail, however, with the steam generator cleaning options and results of applications. Corrosion product behaviour and corrosion problems Figures 2 and 3 show by way of example a U-tube and a straight-tube steam generator. Fig.2 gives a sketch of a V/estinghouse D3 steam generator with preheating section in which about 90% of the feedwater reaches the tube bundle via the fee flow inlet section and the preheating section. Fig. 3 shows a Babcock & V/ilcox straight-tube steam exchanger in which the feedwater is evaporated in once-through passage through the tube bundle.
С
~\
íГ',~—7\ ÍT^ľíf 3
* *—
S*t»*tíK> *Ч)Н1»РГ trp» He»
í к'• H-'?-—•
řtim»/j nulltet Mpj'i<«> Hi'JO " •'» I M X ' I I I t#ťtf"i(rf rtofí'r
\Li7- • KJ -. l.jl|!j -
ÍŔj-—_ Frrí-i'f» tnifi
ͱE:^; - • • - -
Í l 4 * l'»t*>tH(lt^ t*H1f
Fig,2 V/estin/^house Steem Generator Model ЬЗ
je.«! • n i m i
Fig.3 Babcock nnd Wilcox, Nuclear Once Through Steam Generator
The tv;o cases illustrated uoe Inconel 600 as tubing material, the D3 tube bundle consisting of about 4000 and the straight-tube bundle of 8000 tubes. The problems experienced in these steam generators are caused by the constant infeed of non-volatile contaminants at all timeĽ during steam generátor service. The two types of contandnants to be considered in this context are corrosion products and salts. The carry-ov«r of non-volatile contaminants into the steam generators is governed essentially by the following key parameters of all systems of the water/steam cycle : Design Materials and - Chemistry (chemical operating mpde).
- 218 Again by way of example, Pig. 4 shows the water/steam cycle of an American plant. The main cycle can be followed from the stean generator via the HP turbine, the MSR, the ЬР turbine, the condenser, the condensate polishing plant and the feedwater preheating line. — This cycle arrangement is depicted here to recall that ,--•;•' many plants still have copper i'''£~I alloy materials not only in _'".„, -V their condensers but also in '-—'i'i their moisture separatorX !'• _-: -reheaters or feedwater heaters. This means that a further examination of corrosion product behaviour.must take к-"-~"' ji 'т' ; into account both the iron "•"-":[:;.}. and the copper present in ^ cycle. ilg.4
Simplified Diagram of a US Ч+ »
^ „ „ ľ ? ^ ! ? 1 ^ 1 1 ! ^ ^ chemical composition i r e and/or Cu;
mrJnly the q u a n t i t i e s involved are i m p o r t a n t . Table 1 shows an example of t h e c a r r y - o v e r of c o r r o s i o n products i n continuous o p e r a t i o n . I t shows the d i f f e r e n c e between p l a n t s having operated with low AVT and o t h e r s having operated with high AVT. Tab.l
Corrosion Product Concentration i n F i n a l Peedwater and As3ccluted Intake i n t o SG s a f t e r 7000 Service hours
Low AVT ( pH 9.0-9.5) > Goncentration/Ug/kg 5-15 « Transport Rate g/h 35 - Ю5 . I n t a k e per Cycle kg 245 - 735
High AVT (pH 10) 1 7 49
Тпезе groups can be c h a r a c t e r i z e d on t h e b a s i s of t h e i r pll of 9.0-9.5 (low AVT) or higher (high AVT) i n the feedwater. I n the f i r s t case the corrosion product c o n c e n t r a t i o n ranges between 5 and 15 /irg/kg whereas i n the second case t h e usual c o n c e n t r a t i o n s are o r about 1 /ug/kg . The a s s o c i a t e d t r a n s p o r t r a t e s then l i n e between 35 and 105 g/h and 7 g/h, r e s p e c t i v e l y , at an assumed feedwater mass flow r a t e of 7000 t / h . This r e s u l t s i n a c o r r o s i o n product c a r r y - i n of 245-735 t g / a i n t h e f i r s t case and about 50 kg/a i n the second case (assuming 7000 s e r v i c e hours per y e a r ) . The c u r r e n t conceptions r e g a r d i n g t o t h e d e s t i l a t i o n of the corr o a i o n products i n t h e steam g e n e r a t o r a r e t h e following: i f the t o t a l carry-over i n t o the steani g e n e r a t o r s i s assumed as 100 £•, then 20?S i s considered t o s t a y i n the "sludge p i l e " above the tube s h e e t . A f u r t h e r 2O?5 i s removed by continuous SG-blowdown. The remaining 60$ disappear very quickly be d e p o s i t i o n w i t h i n the steam g e n e r a t o r . This becomes apparent e s p e c i a l l y i n the discrepancy between the corrosion product c o n c e n t r a t i o n s i n the feedwater and i n the steam generator w a t e r . This coarse p i c t u r e of the c o r r o s i o n product behaviour can be made
'
. - 219 -
more detailed by including the results of visual inspections and eddy-current examination. In particular, they aake it possible to locate the "critical" regions, as shown In Pig. 5 on the example of the W-D3 steam generator« In this specific case, the critical regions are : . Tube sheet • Support plate spacers r Z in the preheat section Support plate spacer region region
H
Fig.5 Increased Risk Areas for Corrosion Problems caused by Accumulation of Corrosion Products Figure 6 shows the accumulation of deposits in the gaps between support plates and heat exchanger tubes in straight-tube steam generators.
Fig. 6 Loss of Electrical Power Output (OTSG) In the U-tube steam generator, these deposits are an essential condition for the concentration (enrichment) of non-volatile contaminants, as for instance chlorides and sulfates, which are always present in the feedwater at concentrations in the /ug/kg range. If the concentration of. these contaminants increases up to a critical point, the familiar corrosion mechanisms, e.g. stress corrosion cracking, intergranular corrosion, denting, pitting and wastage may occur depending on the kind of chemical system locally •formed.
' " ' , . . '..•:• г.г
t "
pr:"A'8.'-.t
ňorroslcľ.'i
r
iT
••'.• f l r : í t l í r . - ; _:í c o a n ~ t . - " . H . i í í U r e ? a g _ - . i . a s t '.;- Ľ í i г f? :•:•:• í ' . . - . '.od i .-;•'..1';ГЗ:- h : - t o '"•:> t h y . U l i ^ I z n t ' о;; '-Г т л е U ' . T O . ' , ! ; : . . r;;rí.:c! 1 i , : - - . . : . ? . - : : - ' . í i i t c . I :*; s t e ; . : . ; « . ' ü i r ^ T r . '"ho u c M o n : * ,- . r , . - '
"•..'.-.;-ц.
'.•J
•'"
-J f i r m e i
i'i't
Í.>J::7.1
t r ŕ-;
•'.:.-.
J
í i - v r
1
;.-•:.
h'ive '".•
a i ' " r
\ts
;.-ar~-
с т :
J.
:;••
L" ,. .7 -V -'.: C''"/
V.íl.'ľ
•..;'
i n
'-UO
^hí?
ľ:? "
í ;
b
' ^ . . . v
i ; ~ - : . .
'.,V ;
Inu'fllr:'
:--f,
:
p;'
o/
v-_..:':o:,
'•:..•'•-..•
'
.
' . :
. " .
v'_: '
' "
4
•-^ •
•
•:>-••:.•
C v ' l o ;
,fo.
•;<•'.-
••ÍVO-.-".
. •
e
.:•••-•
.-.I;.-
;;
'"'•.••..:
•
-.
"-'.г
•- ; . м "L . ' . , • • -
i.ho.—
м;
!
/
• ŕ e •' ľ
c-'.i
b-
^o-n •••;•:•.•',•..•'-'.' r./:-c . - u l i c e . ' 1
:_^h
'"'í' r h ' ; : • e
"
• •-:".••.-.••
-1 .'
.-••,:•:.:.
•
-:-.,:'J
/i/
' •' . . 1 fi"!*.-.^
'f:'";, -ľ: r
."I-.
•"•
:
.-•.••' • . ' ' . : r ; . -
•. L
•'. и ; ; :
-Okí-'"1
••
i.'
t,
r . ••'.:. -.4-. •••
i . - O - r : - . 1 Í " J : -
:••
' ľ
' : ! . ' •"
"'
r •? r . ' 1-.•;,
C - - . r . v
ň?
aí"*rn,J.ty t:i':-e'l ппа.кпчег
190D.
•
::';
we
- Л г
.•'-:•:..> ! " • . ' ! !. .
!
b -
t- r< .L :s i.
:
птнй.~';г'-1г',
'.'•".•зге
3G
( С Г :
ÍV-
:íTc:ŕjpor ^ .
rau.. t
th"?:-?
- : - : ! , » - Í . M
:;G-rc-oJr-c!:l4!;i:í.: v.-r.t.::
•
:4
:;..-ck:tr
-;>-.• ."*<:">-, v л •>.;:'
^he
1
^ í i o i i . ' ,
• ' •••. r ' ^ - ^ r c u l í ' t i r i s ' r
-,0:7
:
p r e J - . ; :
SG
I n ; ; , " ' -.-:::
' :Í'Í
.e-'
• : -
1rЛ
I ; ri y. .
C!:
J
: - >_.-. *•.-•[_
; " ! • - ŕ í ; l ••• b y
o p "
tho
•^ O^.'-. 1. 1UOU3 í t i o r .
c e r
•"• VJ I ^ ; •.
. ; ' M ? t - ^ 5
>">r:
'/;•'•
••; :'
Í.'-T".'."U' "
"•>>:.en
.-.í o , J e " d . *
;
••••.:
: ntru':"
• . Í . - - . : ••.!••?
.
" . л t h . . ! : b
Ú Ľ ; ! ; y í(:,:3
>\.'
s
г
O f : - ; y j t c m ; Я а ' ; Г 1 , < 3 L: •>r{ ..\- ' - l i . h - / r ' С Г Г - . . ' Í O n I - J ; 3 ; - Vt-inf.. ,:-Л i " í s t i « ř ; . - r . r j . - c - v . 'v-.-f-Ь • :. • o spflc--.'-'. " j :• "L o t ^ t O r . " C i í o : i , a.nd í^..- i-.-•••.-;- .--:3 -'••;:•-•..•-. .. : o n -'if ; ' ; • • Í . J ^ ' . : . . 1 t. v^Trr. í - - ' • ; ••; '•;'-= n r. Í . ' . t v - -.
T h?! V : - í •"-:..; '.:•.«; .-i'Д/••.-.<.- ; ; - : Op:;.:'.-
,
'
r-ro :
-•• - P . - .
• • . : - .
;:
'..;•:':
!•...•:••:•••'.•.
• . . . • ' • • ' ' • ' • .
'."•'.
y ! ' : ' ' .
•
>.••.• _j-;
' < • - ' • • • '•
h».:-
i •-.•-
.•. • - ' :
Г
.••
^
.
•
••••;.;-.•
•: •. • "
;
'' ' : ! . ' .
•
'.
;
'.
• .
í
.
.•
'
1л
::•..• • • • ü i i k . - v o i - - ;
Dií3ó"-! atiCi/
-i: о'.-.-т f . í a l l
n:.?
с
u c p i í c a ti.-,:.
1л
л ^ т ; e s ; - _ ..-in. 1
jr..;.- cx ľ- ď 57
.••nr-o/ii .a-Tňlí oi :-.i...r: l e - t r i - r .oidic --ic-.id nt elovat-r! ť . ^ i f . undür roci-acir.;- cnr.3 by í o r n í n g t::<; ľ
cr'^-.'O".'"!.
t
•<•'••>
:' "'
..--i.--.'' " •
-
'
"
.
1'hor"íf.':"-; ': weight г-~'*. гг.; of K'ľA 3 , v tínjeíi t h e ''.;-•:' •"-."".OÍ;-
'"•
i;,
th
..-.,^- - . - „ , .
"'"
r
" "
P ' !
.'
ř.h 1 c
r ••-.•• : -> t i •.-r.
^
р Т Л soív.-.-nt, .V nrntoríúl
ŕ
Ъí>^;n
I r o n •.•. x L ď.'.=. i t ];•:.-) í'ťpf? o.cí'1'. i J , l i a o t o '•;•• r . u - ' . ' r f.í^'I Ľ ( i d t L a i
, --
_,?"
?\r;.
for
cora^at-.'ľíility t e - t hnd p'.-rfo?-'.-ieíl (Тл'.Л- ? ) ,
V ."
• ' ••• ' ••• ••• ' •• ' ••
re-iuirfj
/
• ' •
t.'iat
.;•?:!!•; Г-.t .?..;-'
•.• 'f
I.;-"-
,",ОГ:~
Oholř;ť/=: for Iron Remov-sl
f,lÍo;:/f.-Ť. í - í - a - í a l / c ; . tlvi c o n t r a r y , ' ' i r s Ы ŕ'äy'ií.íif'.-.л i t i v e to< .• Vl.T.1 •••f both r.enertil ••.л v r oaior; ar.d s e l í a t.t v : ^;;pes o7 •••. i tr.cc, í. : l.<: ;'
' •rr-.-'?io;; T e s t Reíi.;"i.t~ ( I r o n Fro••;•?:.• n)
L "'. i .-. i i oye d л f;. Aerials
VTÍ 10,"
rh -чУ'.о-.-е i naherinln ' : labiň- (I 600, I S00) .i;; roaitic s t t s l
c r
<0«2
<0.2
•?\'- optimu;.! condition? regarding temporať^re, coticen trat :.o:i t. n i ov, -i- cheniatr;," pr:u~n terg were ident \ í.u: d in v.wioclw t e s t s ?•:•: for:.ieä at K'.V'J l a b o r a t o r i e s .
- 222 Pig. в shows the kinetics for the general corrosion of low alloyed steel as n function et temperature. Below 100*C the reaction is very slow and even for application times of several weeks there was no measurable base metal attack. Above 240'C a fast decomposition of NTA occurs. , The dissolution of corrosion products from SG s proceeds parallel to the temperature evolution curve. The optimum temperature range for steam generator application is between 150*C and 200'C. In case of an underзtoichíometrie NTA: Pe ratio, the general corrosion of the carbon steel coupons is drastically reduced. The зшпе effect can be seen when the reaction time is reduced. The whole temperature-behaviour is one of the major advantages of this solvent because neither at room temperature nor at higher temperautre negative consequences for the exposed materials could be observed. The iron dissolution kinetics as a function of elapsed time is shown Pig. 9.
Pig. 8 Influence of the Temperature ont he Extent of Thinning of 20MnMoNi 5 5 Exposed to a 4 UTA Solution
At temperature of 200*C the total Pig.9. Dissolution of Iron amount of corrosion product used Oxides and Thinning in all relevant tests was completeof low Alloy Steel ly dissolved is 1е3з than 1 hour. as a Function of Time A futher, slower increase in the and Test Conditions iron concentration can then be attributed to the general corrosion of the carbon steel coupons. This test series shown also the importance of the under-stoichiometric NTA application. The iron oxidee will be pretentially disceived. The optimized application parameters, i.e. those giving the best oxide dissolution capability with negligible attack of the base metali, can be derived from these results. Dissolution of copper deposits on steam generators can be achieved by the formation of the extremely stabl Cu-II-ethylen- • -diamine-comples : (Fig. 10).
- 223 -
/—ч И,
M
Pig. 10 Structure of the Copper SDA Komplex The application temperatures are below 70*С , The overall process control is pertorned by neasuring the Cu-concentration in the solvent. Operational experience shows that up to about 6% Cu/fcg can be dissolved. During such applications the oxygen concentration goes rapidly below 1 /Ug/kg unless extreme 0« unless » extreme 0_ reposition takes place. The method requires therefore permanent air injection. During the application of SDA, there was not any kind of material attack observed, at any extent. Application The chemical cleaning of a steam generator can be performed using various options for solvents injection. At GKN the aformentioned filter by-pass was used for the injection and the solvent mixture. Another optio,n is the injection of a cold 40£ NTA/iiH3-solution into the SG s via the auxiliary feed line {see Fig. II).
fp Q Q—•"" ти r—
Ш Fig.
r
11 Plant Systems Exposed to Cleaning Solution by Iron Removal
Tast transfer, of the solvent into the SG s are at 150*C to 200 С by using the auxiliary feed pumps. Inhereby the SG water-level in increased from nin. to max. level. Normally the whole shut down (cooldorn) of the plant, but can also be applied during startup Mixing of the SG liquid to homogenity by short openings of the main ateam relief valves causing turbulence by 3teaming. . Cooling and blowdown or; the liquid vin. the blowdoirn line. A nitrogen blanket should cover the liquid in SG's during ihi3 time period to ovoid precipitation of Fe-III hydro-
xides. Since the dissolution of the deposits is very rapid, the handling of the liquid is the lead factor. The net.-il loss rate of carben find low alloyed steels is also very
• '..••.' c.'-:.ior.
•'•••1,
V'.:O •
i.::.v
ľ-;'':?'j.'ľ.•':.:••-'
' ;
i
'••,
vor.
-r,-,
.";
;
п
гi r o n
:r/Ač\zi:\.~.
l'y
z Ji\.~.~.;.~T.
...;•..:•.
c . ' - - !'•••: •; t ; 1 .
: •••. I L : : . ;
c_:cur-:;
":
f e r r i c
p r ú c
i [;it
'
.'.-"?
'?::'
'У
C
í.o
h j í . r c x i d e
- i ' j •'.
'
••>•>
1.7 C o i T c s I c - p . ľ'.-Oííi.'ť. t
'ŤÍ
••"-•••:".!.';.
"•;•-, j . ; . - ?
->.
i~.
. p c : : -..i.': ] o .
"
-
•
'•.•••'r-"
, •-.•; j''*:
'
i:
^
- v .
••.
'"''•' • • '• Í
;
"•-•• ••';"'
.;-.(•;•••:.•
:
-
j.r:
•
'
• ."•..•-•" ľ .
••'''"''•• ' • " . - ,
•-.•"•••
••
•
.••!••.••
; : .-
•
•
:
•! - . •
;r.irn
• -•
:
' -
5
-
- 226 -
VYBRANÉ PRC3LŽV.Y. CPTIĽALIZÁCIS CHEMICKÉHO RSŽIľ.iU I n g . Ľudovít T o n í k I n g . Jozef Ďu r i š SEP - НБО J e s l o v s k é Sohunice
Chemické režimy ciach sú udržované v a s nimi súvisiacimi áň
sekundárneho okruhu JE^V-1 Q V-2 V 3ohunisúlade s platnými prevádzkovými predpismi normami (HTM 3-C2-73 a OST 34-37-769-85). á b
yp 3 ý a V-2 j e a j v chemickom r e ž i m e . U JE V-1 j e povolené zvýšené pH ( S , 2 ) , k t o r é sa u d r ž u j e amoniakom na h o r n e j h r a n i c i doporučovan e j hodnoty p r e kombinovaný systém m a t e r i á l u sekundárneho okruhu ž e l e z o - meä. Vzhladom na dobré odplynenie n a p á j a c e j vody nedávkuje sa h y d r a z í n a okrem obdobia s p ú š í s n i a a odstavovania bloku u d r ž u j e sa l e n emoniakalny r e ž i m . JB V-1 nemá d o t e r a z blokovú úpravu kondenzátu, a l e j e j d o p l n e n i e j e už i n v e s t i č n e zaistené. Iľa JE V-2 sa v zmysle platných noriem udržuje hydrazínovoair.oniakalný režim, l.'akoiko ziadost o povolenie vyššej hodnoty pK nebola doteraz vybavená, udržuje sa pK ne vrchnej povolenej h r a n i c i 8,5. Priemerné hodnoty kvality napájacej a odluhovej vody na JE V-1 a V-2 sú v tabulke č . 1. a 2. Priaznivý vplyv vyššieho pH na JS V-1 j e zrejmý z obsahu železa v napájacej vode. Kapriek tomu, že V-1 nemá blokovú úpravu kondenzátu, hodnota obsahu železa j e v porovnaní s V-2 cca polovičná (vid. tab. 5. 1 ) . Tabuika č. 1 Priemerné hodnoty kvality napá,iace,1 vody PCParameter
JS V-1
% k a t . (/S/cm)
0,2 •- 0, 3
pli
(mg/kg)
°2 Wir.
(mg/kc) (mg/kg) (.Tg/kg)
CI-
(me/ke)
K
2E4
Fe
2
CU "-
(mg/ks)
5,1 - 9, 3 •i. 0,01 0+ •-^0,012 0,2 - 0, e <0,C2 < 0,005
JS V-2 0,07 - 0, 11 B,4 - S, 6 -60,01 0,02 - 0, 06 ^0,025 ~0,1 -^0,02 ++ <ÍO,OO5
- 227 -
+
- iiydrazínový režirn r.a JE V-1 j e r. p r i odstavovaní bloku.
len v období p r i
BpúStti.ií
++ - Cbceh chloridov v r.apájaccj vode ?G r.a V-2 nta.io.ver.ý ko tinuálnym analyzátorom chloridov vyvinutým v o VĽJE "rna ca pohybuje na úrovni ~ 0 , 0 0 1 /k
Cdluhová voda ?G počas ustálenej prevádzky тт.á tieto parametre: Tabulka č. 2 Priemerné hodnoty kvality Parameter
JS V-1
pH
7,S - 6,5
jekat.
(/iS/cm)
Ci"
(!г.еЛй)
priezračr.oct Ma" ÍÁfi
odluhovej vody ?C
(•;.-)
(rag/kg) (3q/:
C,S - 1,4 <0,02
<37
7,O
- 9,0
0,2
- 1,0
<0,02
39 ~0,05
JE V-2
S9 ^
О, С5 - 0,24
( í 0,1 )
<37 +
+ - ,\"n 3. bloku s-ú problc.'ny c tccr.octou teplovýíľ.ennj'ch trubiek ?G a aŕ-.tivita odluhovej vody GQ V súčasnej dobe pohybuje o i < 37 áo cca 500 3q/ks. Kontrola korózneho stavu PC- j e vykonaná v súl:ide г "I.'ižtrukoiou r r e prevádzku PC-" v/danou vírobcorr. (ZEĽ?. Dľc V-"i , VŽKG r. r e V-2). ?O-JU3 odstávok pre výmenu p a l i v a b o l i odobranó -.'^отку .-..-'nosov 2 teplDvýr.enr.ých plôch cekur.dárncj s t r a n y ?G. V odobrených vzoT:'Ac"n bolo stanovené povrchové z n e č i s t e n i e (v z/"x) " boli vykcn:.né ci'.e.T.ické analýzy odobraných nán,C30V. Výsledky nnslýs pre j e d n o t l i v é bloky sú uvedené v tabulk'Ich -• 3» 4, 5, Ü (vid. p r í l o h a )^ Vytvořit; optir.álny c'ne.r.ický r e i i n reltundírncho okruhu j - ; značný problém z divočil r 5 z n o r : i o c t i končtrukčných n í i t e r i á l ov. Tento probier, j e naviac komplikovaný aj ckutočnoctou, be v urč i t v e h čr.i-tiach okruhu použitý m a t e r i á l svojir.i Irsrór.nyni vl; ; ;:tг.оз'.а~Л nezodpovedá dané.T.u iné'J.ii:. ICepr. v čaĽticc:: käe p t.-, r n "••'. vrseký obcp.h v l h k o s t i j e l e n u h l i k a t á ^cel t r . 11 ( č a p t i rev!.r:'ror:1. a parovod). Z hiadiska korózie eróziou uh.likatc-j ocele Vy за ž i a d a l o , aby hodnota pH nap;íjacej vody FG bola čo naj vy:-Ü i n . J e vjak lir.itovaná ako už bolo uvedené nos;adzou, ktor:l je- pc-«;.itá v hlavných a technologických kondenzátoroch a v chladičoch odluhov PG. ?re t i e t o podmienky, ako u i bolo uveden.;, udržuj c~.c. r.a J2 V-1 doporučován-,; hodnotu :::'. - S, 2 4 C , 1 . ľo.ii:. nízkeho cbn?.hu ~odi ako v sekundárne" okruhu, tak JTj v uradeninrích ::•: trubkách ?C- je t á t o ÚTZ'-'cn "li z hlediska k o r ó z i e norntize vvhovujúca.
V súčhacnej á?':.e icár.iiV. rr e jo r. ovi e t c/ou r-lrt.noi; povolené rvy5 e . a i e .aodnoty •':'. i u d L-, 5 (U t ; r : ; : í c k á n í t o . a t o p o v a l e n i a by : •. " v ý ^ e n í n : h od:: ;••*. v x-V. r.r-.pr. s ::..•; r. n 9 , 2 ( p r i j á l s i s n ^ m t e c h n o l o g i c k o m z a p o j o n í B U : j v y :-.•; ••.::„". c c v ý á i l a r p s t r c Ľ i ; r . i b ' . l i z i i č . v c a . p r o s t r i e d k o v a r k r á t i l p r a e o v n ý c y k l u ; : icaieí-j ( c c a 7 k r á t ; . Гя.пе t echxiol o;: i1". -:ó v yb ..' •"-r. l e b l o k o v é . ; ú p r a v y n c;..;-*r. r,a t u r. .".•:.•.:::':::u^c- p r i r . ~ c p r e v e d e n í ^ .-•.;.-c?:u ^ГГ. CD ü.T.snifik-ii.".'.1^ fo;:-.y. '.-.'.•-i : kf.r.uje s a , Lfí okre.-g J : - ' J t ý c h t o c h n o l o ; ; i c ; : y c h ú":-".v vy2':-:::. . t r . r . t o cystí.'n r . u t r . c s t c_".2 ivť>;.o :-±cáovi.::\i: ÍSCI:-.U язи;!;:;; na -.ý;;t,upo z H UK. c'r. do ?G vr.j-.il-T.-2 гэ::у. :•. .•;:.т.г.г.? okr.::.u ?3, Vľ Ji^Gt r;e:: ::;•;: t ov , j : : : : ' ; : ^ >.c ;?. r.:-..::1? Gt turbany turb ? j '. ľ-; v oder; í г.: ki.iiicr.::';'.',: r r, n cc-:. M ' á t з:":: c ; " "•':; o.: .•"._.• :: ľ-o:. ".'.•-:•. .v;. " Z 'r. ii t č. x c'.-: Í. r i a i e n i a /; vivzuL.w.r.^h. r;-, er. i c-: J:, J rc..': ^Г.'Л r.iii:. Г1.; podnionksi; je !;"-ir.r.ú O'llur.ovcr.i-) Í;'J rijolahliv,.';- гл.:-а;.;/: ,]'.-.•". з prietoku. Zúcv.sr.ý odber oňlur.u .r.ie ,1 o :: r.icctr: :.••:jvyi.:;_.'.•:.o r-t1.hustenia, sanáyc ea a r.ie je^dobre rc^ul ovatturý. Pre ^.iížcr.ie r i z i k a korosio tepicvyn'jr.r.ých pi2cr. ~G p:. : UĽaäc-r.ir.ani ic potrebné navrhrrút a vytvořit poor, i c-r. k y c vypracovat tec'!;:"iolo»:ic'i:é postupy pre cherr.ic'cé Sisteriie sekur.dúr-:.;. ý strany ?'.:-. Kfivrr.nutý okruh nusí urr.oir;it prípravu rnr.tokov, ú?i.TLr:o - i c š n n i c , potrebné vy-hi-íatis roztokov a r.i'jr:;-! dosť: i.-;,'.--,.; vymytie uvDl.Tcnvch.ňár.DEov. Ďl -.'ií i e n i a riziki-. koró"ie ó ?C- j e ro-pr.;c -r.-.':; také chemické režircy, k t o r é by v.ý;:r.r;:r:.r:e p o t l a č i l i tvorbu ;:::.\;-S3V e u enden i n . Jed.iá s-л n;;pr. o a p l i k á c i u kornpIexotvorr.vLk !•>•.žir.ov, p r i ktorých га v::r:iknjúce }:::-э:.г.е produkty prevád"ejú :i; ror.puntnoj forrry. Ľni ej je nutné r ocprtic sva; a v y t v o ř i t poir.iu.iky pre kor.eerv.íciu paro^enerátorov p r i odstfívkac:; pre výne.'u; p a l i v a (lilhľiio uko *i .^ť'ciac. cca 3 :r.esiace). Ir.iltrukcia pre prevádzku ?G VŽilľ. ( i ZSS?.) predpisuje p a s i v á c i u P. konzerváciu, Ktorú v uúin::;:y.-;; podmienkach prevádsky J2 ni« je r:.oŕ.nó vykonávat. Konverzaci'.- "-"й dávkovaním r;.r.onip.ku na pl-í 10 - 10,5 (cca ", Í;./1 ) ::r:ráÍ!?. r.r. ;••:•:fclc'n.y konřtr-uk^čných .-r.ateriál ov technologie'::;,'ch kor.denz;;tor'.jv .-: chladičov o.iiuhov ?G. i c i e j n i e „i c- vyriei^ená riOŽ.r.OĽ-t l i k v i d á c i e použitých, konvcr^r.čných v roztokov r. vysoký," ob:?f.ho:n bmoni^ku ;>. nic- je- doriei-.ená rr.oŕr.oct r; p r r. c o v c n i ť týchto v í? Л r. г. č i c t i a c e j s t a n i c i I-.а v3:i r. k budú v prípade nsteĽno:=ti t c;.l o výmenných t r u biek t i e t o votiy aV:tívj:e. (Zvyšovanie nno:::.-tv.a k :r.ct'ntr': tov n V oul.atie со zvy:'>eny"'.i naro/.:?.i r.a Kvalitu v. v.czr.ecr.ocz p r o vád~ky :;:Í r.v. JZ ?.?.D po:;tupne rntní c h u r a k t e r kontroly n r.Iačcn-ia chemických ľeiŕir.ov z r:an;:álneho r.o. c.utoir:;-. tir.ovr.ný. ? r i * к : э prcchc-co r-ohrývujú d3lc-:1itú úlehu n;:.rl cáujúco ťkutočnonti: -
r e l a t í v n a ::::•.;:, o z tr.tnonl e l e k t r á r n i "v-1 :l. V-2, ich tochr.olü^icka odlii;:iOĽt a -por>err.e veíká v".čÍLiic;r.or-t med^i nirri
-
e-xictenciti cyatómu í'.or.tinuálnych rioraní chemických r. tcch.nolo t ;ických pür:jnctrov v rámci proj e k t ovéi.n vybaveni;1, clr.ktr.'.-
- 229 -
vývoj a okúěky r.ových kontinuálnych, arir.lyzátorov cřiei.-i.ir. •-:;-c ' -h p a r t : i e t r : v a automatizovaného systc-ma pre k o n t r o l u а ri;:u'.r.ie cr.c.T.ic.-:ých re2i~cv öl okov VVSľi 21? ( r i e u i VÚJ2 spolu з iriýbi z;-£-J.nLzucÍĽ.:r.L v rdr.ci utáir.ej úlohv) er-'.ister air. rys ^-Jrr.u. a r c h i v á c i e a ' s p r c c ; viniti výsled!:ov с->-т.:.okoj fľ^r.troiy prev-ááz.í3va."óho vo výpnčtcv,";?. Ľífjdisku ř!EO .r.".':'"-;;] úc с ;••". r.árolty a 2OČi?.dav!:y r.c. k c n í r o l u a ri::d-'.:ie ::ir. ria"Io.".i."i r. k o n t r o l y chonických ?o;ii::sv.
Y
'.:_jiky
'
v •' ;./:u.~u.
.!:c-
- 230 -
Z vanie šic kômp on plnej životnosti.
I. blok Tabulka č. 1 : Hodnoty merného znečistenia a jeho chemického zloženia zo sekundárnej strany ?G I. bloku V-1 za obdobie 1979 - 1988
Miesto odberu Trubky medzi 6-7 rebror. Trubky medzi 23-24 rebrom ľcleso PG parná fáza Teleso PG rozhranie fáz Teleso PG vodná fáza Horúci kolektor Chrádkc. Studený kolektor Ohrádku SK
Kerne znečistenie
P*
Q
Priem, hodn.
/v
% Zn
* Cu
?e K«
Pr.
Kin.
Мах.
?r.
Min.
Max.
Pr,
23,3
68,3
56,1
0,1
1,7'
0,6
1, 4
13,3
4,4
35,7
21,7
67,7
54,0
0,1
Gi 5
2,3
0. 4
16,1
3,6
232, 1
41,7
46, T
66,8
58,8
0,1
1 ,4
0,4
o,3
8 23,1 "* 3,
1,1
1ó;1, 0
316,6
41,6
68, 1
57,9
0,1
2 ,9
0,7
"i.6
13,2
3,7
3,4
1052, 6
237,6
52,3
67,4
60,1
0,1
4 ,2
1,0
o,a
7,5
3,6
0,4
133, 3
36,4
7,5
65,1
52,4
C.I
3 ,1
0,6
1, 6
7,2
4, 2
1,4
£6, G
27,9
26, 5
66, 2
52,7
0,1
7,4
1,3
1,0
14,7
5,
0,7
40, 2
9,4
28,0
65,0
51,5
0,1
1С ,6
2,2
1.8
4,6
"3,3
0,2
141, 8
28,7
10, 5
66,0
53,6
0,1
22 ,6
2,1
0, 4
16,1
4,9
Kin.
ľí'CX.
0,2
119,0
33,4
1.2
170, 8
1,1
Min
#
ilair.erar.é hoánotv u s s d e r . í n na t r u b k á c h medzi rebrom 6-7 r e s p . 23-24 b o l i v r. po 9. kampeiň u ?G 13 52,3 r e s p . 8,3 G/n" a 4 2 , 5 r e s p . 8,9 g/tn u PG 15«
*•
1588
Гч) Ы H
---—r
•J-
i
!
о
I
i f
!
'
•-> i
i
-!
ca '
r;
•
r-
•i)
с i
Í->
i
-j
'•J
-.-j :
o
;, i
-i)
-
:
Г-
;'r
. !
i
í;;
;
c
OJ Í
:,
ĹJ
:
r- !
;•_• '
: - i
J
i ...
"
'
"
-
.
I
!
- 233 !
J
t,
I
í
!
I
j
;
I í
íj
^J
c
"•:[
;
i
O
dl <;••
i i
l\
c
*\
-;
o i
4
I
O CJ VO
i
! ä
40 i ЧО í
ел
40
I
^
!
o
I
C-
»J-
a
•и ~ \
i
1
c4i vO
4O I
1.Л
i) •D :•)
•H
-H ,13
o >u U) • - J
OJ "J f:
a
см
IM
Si "a o
z*t
o
r
*•;?
d)
•íl C ]
1C-
f i
1П
OJ 4L)
l > 3
x? Ö o q o
o •
....
Ci a :з o .-) o o о r-r-i
P, V1
o t—i .O
Z', .'J
• я
j j
НЧ
_;}
.Tí
o ^
r-
o
ti
Ф t: r-t íl Cl ej
O ij
o
'• i
o c:
i-l "•J GJ O
nu
a o
4J
s: - < t . : .4.'
- 234 1
ú
CJ -
-
-
-
irs
irs
va ••
1
•
(••
ľ.
a
аз .-
t —
CO
r.
Cí
r-
o
trs
ITS
vo
oo
Í\J
, -
.-
vO
i
r^"
Cj
и t;
r-
, -
аз
с".
o
*~~
OJ
04
OJ
.-
ĽN
^>
o
cľ
o
o
O
O
•vj-
G\
OJ
o
TJ
Q
Q
Q
1
O 1
(fN
O
CO
CNJ
\0
CO v'J
va
VO
• -
<-
O fvj
а
cľ
O
r~
ON
r-
•г)
vO
•—
«~
"о а n
t-
K
t:
с!
Q
^~ í
.o
OJ
•~
o
•rl
С,
r"
ID
c;
О
• -
o
•rl
CD
1
N
л: •н
Ш
o
in
c\
r ^
ЧО
VO
1
1
O 'О
o
O
t-
tv9
vO
OJ
t—
1
i
VO
1
1
'íl
•34
ť: О
О <О
B >•
(D
<:) О ON (—
u>
í*.
л; о
•f-a I
Я
• iн ;
^_^
•Н о
r:
>fj • ö
о
с; о u
o *~^.
•rl W ' * -*—'
n
-Г.) <Л1
•rl >O
t, С1 ľ:
1
л;
ол>
.'JÍ
ja
-í
• C'
LJ-\
rN
1Г\ •ч
r4
••
O
,
4
CM vO
а
•••s-
•>
vo
•=r
O
i/N
ил f-
T—"
u
••
ил
in
c
f \
CNJ
•s
v3
• j -
0J
rl Л
1
VO
c;
OJ
Cl í4,
•o c;
f.
а
r—
OJ
c—
VO
o
Q
o
CO
o .-;
o «• t'N,
CN
•t i
T—
•J-
'•••
o а
а
vT
CO IM
O
а
c\
o r—
i—
r -
"J
4
•* Í
ил —
а
v—
•4.«-
o
O
> HI
c r> П f<
гЧ
VO
t —
•ti П ej
o OJ
ON
t- c; O 'U
•rl :J
n
^
r
t)
+i r-l
о
vo
C\ V O
O
с ]
г/
C"-
LTV
IM
i—
ľ!
л;
c—
UN
•H
а>
а О 4-> •rl
о
o
^^
c;
tí irs
CN
GN
IfN
B.
OJ
O Ti *-* ř l
u o QJ , : i
•r4 'C.' : •: o
,o
cí o .'.: й ,o *_i r- :< i i. nC
•rl f! :l o "j, ; 4
o ro Í
:
O
' Й
.y rO •z M ti
r-JOl l CN ÍSI
j
N rrj
Cl
ti
f44tv3
n
KJ-Ä) OJ
c;
H
u
O
H
Ci
C3 а;
,-.., -n o cí
C/í M
O .C
r-l O
p. r-i
t-1 O
í,
СЭ
C5 N
[ Д , • ,;J V f
O Г.-.-3 CJ '.I i-l 'O
a n c-< >
M
M
O -rl ->>
:i _\;
•L' O M rH
\T3
u _s; o o
: • . : . - . :
'J :;;
•-Ч ° : „TJ "* *^ ' ••j л ; ! " . í "'.
O
'j
r-'
í-> O
OJ - ^
'.-j -'. " -*
Ü :. i
v
U
2
г
- 235 -
z
lil
ОС
о
а
tí V-
is т.
и ее -Г а
(Ľ
2
С 2 л*
--
/•—
í
о
'
/
ч
Ь а.
•
т. rr
2
/ ;
^
j-
.......
:
J<
V-
i л. ; —
'
"
"
•
\
У
'ч
- 236 -
ô /J
й
i
. í '
. / •
u. .;-
/I
p
Ü *i -f
•ŕľ 'J
J ••_
4
y v,
J.
í f*
1
1
P
ŕ"
t -1
• f
У»
J,
к •
i-
(s/7
- 237 -
n
r y
7
}3
«í
-С
1 ?
У
j j
а
01
i ä > -J
'í
í b-
í i'
č . 1
. I
- 238 -
Analýza chemického režimu II.okruhu ЛЕ typu W E R z biec)iska koncentrací solí v napájecí vodé parogenerátorú.
Ing, Pavei Jehlička, EGU Běchovice
Koroze parogenerátorú
(FG) je jedním z nejzávažnějších ko-
rozních problému dvouokruhových JE typu W E R
(PWR). Vzhledem
к velkým nárokům na dlouhodobý spolehlivý provoz а к velkým finančním nákladům na výmenu tdchto komponent je nutno věnovat této problematice patřičnou pozornost. Korozní odolnost FG je dána na jedné ъ1гапё kvalitou použitého wnteriálu, konstrukcí a použitou výrobní technologií, na straně druhé závisí na způsobu provozu zařízeni, to jn na chemickém reiiinu I. a zejména II.okruhu, a je proto nezbytné udržovat volbou optimálního vodního relimu co možná nejnižší koncentraci
korozních
produktů a solí v napájecí vodě FG. Možnosti řízení chemického režimu II.okruhu vzhledem к minimalizaci množství korozních produktů v napájecí vodě jsou nejen v zahraničí, ale i u nás poměrné dobře proměřeny a známy, ale informace o koncnatracích aniontú v okruhu voda-pára JE se začaly v literatúre objpvovat až v posledních cca 10 letech z důvodu podcenění -fyzikálně-chemických jevů (usazování korozních produktu, zahušťování a tzv. skrývání sfilí, atd.) a následných korozních procesů. V ČSSR k tomu navíc přistupují problémy spojené s nedostatkem potrebné měřící techniky nutné pro analýzu velmi nízkých koncentrací aniontú. Z těchto důvodů bylo poprvé v našem provozu proměřeno rozložení koncentrací chloridu v okruhu voda-pára v elektrárne Dukovany v listopadu 1908. Při měřtní byla pro analýzu stopových koncentrací aniontú
- 239 použita metoda kapalinové iontové chromatogra-f i e íl,21 в citlivostí cca 0.5/jg/l chloridů a pro stanovení celkové koncentrace solí byla použita metoda měření měrné elektrické vodivosti vzorku za katexovou kolorikou v H-cyklu. Měření stopových koncentrací chloridů s sebou přináší, mimo nároku na kvalitní měřící techniku, také velké nároky na způsob odběru vzorků, zejména pak na dokonalou čistotu používaných polyethylenových lahví, které je nutno několik měsíců předem vyluhovat v demineralizované vodé. Pri měření měrné el. vodivosti je pro získání porovnatelných výsledků nutné zaručit určitý minimální průtok' vzorku měřící celou a při měření velmi nízkých hodnot (okolo cca 0.1 jjS/cm), provádět měření všech vzorků při stejné teplotě, popřípadě naměřené hodnoty dodatečně na stejnou teplotu korigovat. Měřsjní vodního režimu 11. okruhu v EDU bylo provedeno na 1. bloku, turbine č. 11 v době od 19. do 29.11. 190B. Ďyly proměřeny dva režimy bloku, v první fázi (19.-25.11) byly získány hodnoty při standardním provozu bloku, to je při hodnotě pH cca 8.4, v druhé etapě (26.-29.11.) pak byly sledovány změny příslušných parametru při zvýšení hodnoty pH na cca 9.0. V průběhu celého měření byl dávkován hydrazin za úpravu turbinového kondenzátu (ÚTK) před nízkolaké ohříváky (NTO). Směsným filtrům (SF) ÚTK je v EDU věnována velká pozornost a jsou pravidelně regenerovány po cca 1000 provozních hodinách. SF11, SF12 a SFlfl byly v době měření v první čtvrtině až polovině své pracovní periody, SF13 odpracoval 23.11. již £370 hodin od předchozí regenerace a byl hned po skončení měření EGÚ 30.11. regenerován. Kromě Již zmíněné koncentrace aniontú a korigované měrné el. vodivosti za H-kolonkou, byla sledována měrná el. vodivost mě-
- 240 řená bez vipravy H-kolonkou, koncentrace NH3, N2H4, 02 a Fe a hodnota pH napájecí vody za nap. nádrží, která byla počítána z mirne «1. vodivosti měřené přímo. Za účelem získání in-foi— mací o rozložení koncentrací chloridů v 11.okruhu byly sledovány následující vzorky - kondenzát před a za ÚTK, kondenzát za NTO před nap. nádrží, napájecí voda před a za VTD, separat a vzorek nízkotlaké páry (NT-páry), to je vzorek topné páry pro IV.NTO. Kromě toho byla dvakrát při každém režimu proměřena koncentrace chloridů v odluzích PG. Po vyloučení odlehlých hodnot, způsobených jednak chybami při vzorkování jednak změnami výkonu bloku, lze konstatovat, že koncentrace chloridů v okruhu voda-pára byly jak při nízké,tak i při vysoké hodnotě pH pod hranicí nebo na hranici citlivosti měřící techniky, to je cca 0.5 ,ug/l СГ. Výjimku tvořil pouze vzorek kondenzátu před ÚTK, kde vlivem netěsností" kondenzátoru vůči chladící vodě byla zaznamenána zvýšená hladina solí. Při hodnotě pH cca 8.4 byla zjištěna koncentrace 2.7 pg/1 Cl" a korigovaná měrná el. vodivost 0.122 /iS/cm, při hodnotě pH cca 9.0 byly nalezeny hodnoty 3.0>jg/l СГ а 0.141 pS/cm. Vzhledem к přesnosti analýz a zejména jistému kolísání obsahu solí v tomto vzorku lze však z provozního hlediska považovat obě tyto hodnoty za shodné bez závislosti na hodnotě pH. Vyšší koncentrace cHloridů byly samozřejmě též naměřeny ve vzorcích odluhú PD. Výsledky analýz těchto vzorků jsou uvedeny v tabulce. Z této tabulky je patrno zvýšení koncentrace СГ v PG vodě při vyšší hodnotě pH. Přesto, že není dosud znám obsah Cl" iontů v dávkovaném roztoku amoniaku, lae se domnívat, ž"e zvýšení koncentrace ď
iontů v PG vodě není způsobeno zvýšením pH hod-
noty v II.okruhu, tedy zvýšením vnášení nečistot do napájecí vody v důsledku zvýšení dávkování NH3 г cca 50 na 250
- 241 nýbrí, Že se Jedná o postupné se zvyšující průnik chloridů ÚTK К této domněnce nás vede skutečnost, že v případe, že by zvýšení koncentrace ď
v odluhu PQ bylo způsobeno zvážením dáv-
kování NH3, ustálila by se koncentrace solí v PQ Již po cca dvou hodinách, neboť se zde jedná o skokovou změnu pouze s fltalyVn zdržením (cca 35 min.) v napájecí nádrži. Z měření koncentrací chloridů v PG vodě provedené EGÚ a zejména pak z míření korigované márne" el. vodivosti odluhu'PG, které pravidelně provádí pracovníci elektrárny, však vyplýVá, Že ke zvyšování koncentrace solí v PG docházelo po celou dobu provozu bloku při zvesené hodnotě pH. Domníváme se tudíž, že jde o průnik iontů SF13, který", jak již bylo řečeno, byl na konci své pracovní periody.
Tabulka
I
I
I Datum
I 22.11. I 23.11. I 28.11. I 29.11. I
I Vzorek I ,
СГ tpq/13
pH-B.42
j
.
I
pH=8.97
I
|
1
,
1
I
PG 1
I
21.6
I
I
PG 2
I
12.7
!
I
PG 3
i
12.7
I
I
PG 4
I
29.2
I
t
PG 5
I
18.2
I
I
PG Ь
I
15.0
23.0
I -
I
40.0
I 13.6
1
I l
58.0
I 23.0
! 1B.0
I
I
I
40.0
I 32.0 i
I
I I
I
40.0 l
I i
Toto postupné zvyšování koncentrace solí v PG vodě se projevilo také postupným zvyšováním korigované měrné el. vodivosti
- 242 separátu, která se v době od 26.-29.11. zvýšila z O.17 na 0.30 ytS/cm. Protože však koncentrace chloridů v tomto vzorku zůstala pod hranicí detekce, jsme toho názoru, že zvýšená korigovaná měrná el• vodivost separátu je z prevážne části dána anionty tekavých látek, které na konci pracovní periody prochází SF. Získané poznatky lze v závěru shrnout v následujícím krátkém přehledu. Koncentrace chloridů v 11.okruhu byly jak při hodnotě pH 8.4 i tak i při Hodnote pH 9.0 pod mezí detekce. Hodnoty korigované měrné el. vodivosti byly rovnáí velmi nízké a pohybovaly se v rozmezí 0.08 az 0.09 ^iS/cm. Z tohoto prúméru vystupoval pouze vzorek kondenzátu pred UTK, kde byla zjištěna zvýšená koncentrace chloridů i korig. mérná el. vodivost. Za hlavní ľdroj so!í lze považovat netesnosti kondenzátoru vůči chladící vodě. Tyto netěsnosti jsou však z velké části eliminovány velmi dobrou účinností UTK. Z provedeného měření plyne, že pri velmi dobre pracující IJTk' lze v PG vodď dosáhnout koncentrace chloridů okolo cca 2C ug/1. Z provozního hlediska z.4 reálné Iľt povazovat koncentrace 4 0 až 50 /jg/1 СГ. Z hlediska chemického reíimu je zvýšení hodnoty pH z cca G.4 na. cca 9.0 projevilo snížením koncentrace Fe v nap. vodě PG o cca polovinu. Provoz bloku pri oH cca 9.C bv vsak samozrejmé zna.mer\ail komplikace 5 častější
reqenerací 5F а к-oně 'výšení
spotřeby chemikálii na regeneraci a zvýšení mnoíství odpadních vod o vysoké solnosti by se zvýšilo i riziko chybné" manipulace, a tím i riziko průniku solí do PC. Avšak i v připadň, íe toto riziko nehudcmn uvažovat, se lze domnívat, ze při nrovozu bloku při vyšáí hodnotě pH by v průměru došlo také ke zvýšení
- 243 koncentrace solí v PG vodě.
С13 Toman, J.
i Výzkumná zpráva EGÚ č.17 26 11 00
С2Э Jehlička, P.: Výzkumná zpráva EGÚ č.19 10 12 00
- 244 -
SKÚSENOSTI Z PREVÁDZKY PG EBO V-2 Ing. Tischler Jozef SEP - Atómové elektrárne Bohunice, k.p.
Popis pnrogenerátora Stručný priebeh n vývo.i vr'id na p^rogener^toroch a ich charakteristika Metodika vyhľadávania netosnocti. teplocrr.onnvľ.h tr-.ibiek dosiahnuté výsledky a skúsenosti Doporučenia pre vyrobeni parogenerátory, vyplývajúce zo skúseností
v л ;•; с •, ;•; ;•; ъ и л ? о R А
:ií\i
r.órr/
c-:
.íca
;-.
V;\-V;c,i
L.:1. ":i--;
:'..-;•!
•'. :.'::'
/;'
''','"
:.•<.:.•„•
'
. f .-.•••,;.]/ii-noíio
GV:-;:',>
(j O
/•:!:•-r.
''ü.-y
i ; . Л •.•;:•:'• ; ; O
•..','•::! . i ' ! 1 ' . " ; - "
•'-:í • n í.'-<'h..i
:-..-r'-::iňi!.-.a
./•.-'
..;.!(;
v oi. v y
V1:'!
,;.V::I'':IC
:
.•-.:'•.•'••,•:
c
t - . Л э ' - г -
:
' • ' •"
• :'
: ' • ' "
••''.••'.•;.•':
•."..;
•
.-'o . f - . ' ; ' c :•;,;
. ; : : - • : ••".'.-.; ... L •;.
" . : ' : '.
;'?;"••'••-•
V
/C:
-^."y,
" ľ / ' О
: :
я
..-.'/:•:•'>-:.
г,.~
; - o t •-!•" Ľ 1 .
Г '.. : i ' ' . v П ( ; ; ; "
I r
. - . . ^ V
ж
s-:;
ľ-'. í n ,
и
:
i!o
,i '•
V;- r s i i - . : ; . i : •'•.
: i" k n r i .
^l,1":
Г1
v y r . ' l T l í . k 1 .:
Ľ.!irc.--::r-;-'.ji!.j'!
t ] -'••.M
K
-
r •••r.;.-;.;-^ •.-.•;::•,
p r i ^ : . •:-> v •• T.,r.tú"i.
v
v
:\Í;::O;:
'-.'..irá
••:'-.
•
o š r o -
: o : U .
• -
;'Г
. i : •
г с si с п . ; < >
.'i
c i r í n j l n ; ' ;).•'•:::
k O 1. O'T ' ( O • . 1 ' i
"O Cf.i'.'i л .
.••v.;ajv'. i . • r-.-;.-,
'
• •"• . ' • . " •
o';ru;i'.:
: - . r c : - '..'.rťr'-x •'• , t 1 ' . ' ľ ? o t ; f f : 1 o í : o ? 5 C i ' ' i ; . C h ! . . v ; . i. vr-, : > ' . - - . r ' : V i o J ; r *-:. • • ?.rj~i '>'J n v l n k u 1 < " , «":"' '."."'n : • . - " c r . ú -
•.uch'i r;v';n •yri:",áv:v^.:.i
'i I
' j i \ ' i ,
• • • • " " • • •" r » o
' . ) ' . ;
'"• • . •
• i ~ :''•:• r.c
"•.-.•'.r.!--; ,
--:• v : ŕ : ; i " i : r . . v ' : p ' . i e
']
;."::',.-ľ;i:.'•
:
•'
'Jy
: . a
•'.•'•
: o ; . ;
Ti
, í T . "
;
'<. 'n
'. r . ' i ' ľ j u
: n r ? • , o r . " r1.': : . O : ' u
' r u i i.
V.:TIO . " : • ' . . . , " / ' " i . r . :
ť .v;. i o i\::.r. ; : : i , y c n / o l r ' k i . o r o v
i" •"":
."
..-: j n : ; " t;.*
':,.C'r"
"."•.: •! ::•.:': r n о ' у з
í. r u . j
" . i f r i c
J
!•'ol':::.'.. o r o " b -l
.
; c
. :0
r-;ií o y n L r c :•;•••
pj^O-.lia'lk v
Ľ . : .<
. ! i o
о Ч : .;'"i • '
:
o ; r n .
•••;í::i-::ia
- 24б -
STRUČNÝ PRIEBEH A VÝVOJ VÁD NA PAROGENEHÄTOHOCK A ICH CHARAKTERISTIKA
Uvedené údaje sa týkajú parogeneratorov III. bloku JE V-2, s ktorými sa viaže problematika tesnosti teplosmenných trubiek kolektora. ParoKenerábor gislo 31 - výrobná číslo A 012 vyrobené s odchýlkami: - zoslabená stena impulznej trubky kontroly tesnosti medzikrúžkového priestoru o 0,3 mm v hrdlovéj časti primárneho horúceho kolektora, - korózne vady jamkov-ŕho typu v oblasti mimo perfonície v hĺbke menäej ako 0,7 mm - v uvedenej oblasti vady odstránené,vybrúsením. V oblasti perforácie ponechať vady bez opravy, - zistené vady korózneho napadnutia a metalurglckých vúd typu preložiek na teplosmcnných trubkách, - vyrezanie teplosmenných trubiek - pred tepelným o Šetrením ' LO.Ql 09 - 01 - I - A,B 21 - 01 - I - Л, В - vyreznnie teplosmennej trubky - no tepelnom o:1ctrení 12. 81 15 - 01 - I - A,B Z dôvodu nedodržania technológie výroby (poučitó rozbuňky 7, PVC) bolo nutné na základe jednania Špecialistov CS3R a ZSSR vykonať: - tepelné ošetrenie parogeneratora - prenývku na odstránenie chloridov po tepelnom oňctrení - 100 % vizuálnu kontrolu zvarových spojov z vonkajšieho povrchu - héliovú skúáku tesnosti. Závor - tepelné ošetrenie splnilo požiadavky inštrukcie 9 - 440 - 81 - 01 a nevyžaduj, inó prevádzkové opatrenia 02ra\rv_vykonané_na_parogenerátore č. 3.1: 28.10.1934 -oprava netesnej impulznej trubky kontroly tesnosti medzikrúžkového priestoru studeného kolektora primárneho okruhu 7.86 - vybratie teplosmennej trubky na vzorok - analýzu 13-01-I-A,B
-247 -
8.86 - oprava záslepky 13-01-I-A 10.87 - Mimoriadna bežné odstávka Netesnosť horúceho kolektora primárneho okruhu, aktivita v parogenerátore č. 31 /35 a 36/, zistené netesnosť na záslepke 13-01-I-A, opMtovná netesnosť na záslepke 13-01-I-A. Pri odstraňovala netesnosti záslepky, zistené vady typu - trhlina v základnom materiály horúceho kolektora. Oprava základného materiálu sa vykonala v oblasti otvorov: 11 - 01 - I - A 13-01-I-A 15 - 01 - I - A 17 - 01 - I - A 16 - 02 - I - A 8.88 - TGO - zaslepenie otvorov netesných teplo směnných trubiek a oprava základného materiálu horúceho kolektora: 19 - 01 - I - Л 23 - 01 - I - A 20 - 01 - I - Л 18 - 02 - I - A 21 - 01 - I - A 22 - 02 - I - A Před opravou základného materiálu bola zaslepená len teplosmenná trubka 21 - 01 - I - A,E. Celkovo zaslepených teplo směnných trubiek v PG Й.31 bolo 34 kusov,'pričom teplosmenné trubky - záslepky 13-01-I-A a 21-01-I-A boli viacnásobne opravované, spojené aj s opravou základného materiálu. Paropjenerátor číslo 32 -» výrobné číslo A 008 vyrobené s odchýlkami: - pre tlakové skúSky jioužiť vodu s obsahím chloridov do 0,5 тц/1, ~ vyosenie primárnych kolektoVov do 4 nim v hornej časti, - vyrezaná teplosmenná trubka 31 - 01 - I - A,B, zistené/ vady vnútorného povrchu teplosmenných trubiek typu koro'zncho napadnutia a metalurgické vady - preložky, - vykonané tepelné o Šetrenie z dôvodu ako u PG 31 s rovnakým záverom. 3.87 - oprava - výmena hornej časti primárneho horúceho kolektora
- 248 -
10.61 - vyrezaná pred tepelnvm oSetrenín tewiosacnná trubka 31 - 01 - A,B - I 9.88 - netesná trubka - TGO 22-32-1-Л.В Paroronerátor fiíslo 33 - výrobné číslo А 0 П Odchýlky z výroby: - zistený chudobný koreň zvarového spoja - kelektora primárneho okruhu - nátrubok Js 1100, - vyosenie pi-iraárnych kolektorov - vyrezanic toplosmennej trubkv pred tcpelnýra ošetrenia 17-01-I-A,B 21-01-I-A.B - parogenerótor tepelne o Šetrený ako PC í. 31 v celo.M rozsahu. Opravy ijoea.^grevádzkjr 8.85 - vyrozanie tepiosmennej trubky "GAR" - 09-01-I-A,3 Parogenerátor číslo 34 - výrobnó číslo A C0.7 Odchýlky z výroby: - voda pre hydraulickú skúšky musí mať obsah chloridov do 0,05 mg/1. Pre tlakovú skúšku povolená výnimka na obsah chloridov do 0,18 mg/1, - vyrezaníe teplosmennej trubky 17-01-I-A,3 Zistená prítomnosť vád ,na vnútornom povrchu tepiosnenných trubiek - typ korózneho napadnutia a metalurgicko vady - typ preložky, - parogenerdtor tepelne ožetrený ako PG í. 31 v celom ro z s ahu, - pri konečnom preberaní parogenerátora uistené vady na teplovýiaenných trubkách - zápaly po elektrickom oblúku 52-67-1-Л.В 57-6'}-I-A,B 60-55-I-A.B - pri konečnom preberaní zistený červený povlak na vonka j ňom povrchu tcploomenných trubiek v spodných radách, odstrániteľný len mechanickým spôsobom. Záver - povlak nevyvoláva korózne poiíkodenic a k .•jestvujúcej reserve (18 %) sa dovoľuje odoslať zákazníkovi.
; ; < • - . • . . i
- • • : : : •
.
r
• ••
•
- 250 -
- parogenerátor nebol tepelne oietrovaný. Opravy počas prevádzky^ 1.87 - opravo netečných fceplosmenných trubiek /odstávka pre prasknutý kolektor FG 32/ 08-13-II-A,B 35-89-I-A.B 36-67-1-Л.В 10.87 - oprava netesných fceplosmenných trubiek - M50 37-33-1-Л.В 4 2-24-I-A,B 42-18-1-Л.В 27-33-H-A,B 27-15-H-A,B 37-25-И-Л,В 33-29-II-A,B 35-31-II-A.B 37-11-I-A.D 39-17-I-A.B 39-29-I-A.3 44-32-1-Л,В 8.88 - onrava netesných fcoplosroonných trubiek - TGO 3Ü-34-I-A.B 60--I5-I-A,B 19-31-I-A.B 3í)-32-I-A,B 42-32-I-A,B 31-63-I-A.B 48-63-I-A.B 3^-67-I-A.B 49-44-I-A.B 21-29-II-A.B 20-30-II-A.B 25-33-II-A,B 9.až 10.88 - oprava netesných teplosmenných trubiek počas M30 33-31-I-A.B 09-31-II-A.B 47-31-П-А.В 37-21-II-A.B 36-30-II-AfB 66-42-I-A.B •24-20-II-A,B
Z predchádzajúceho je vidieť históriu jednotlivých parogeneratorov od výroby až po prevádzku do rokis 1988. Ak si zoberieme na zreteľ koordináty jednotlivých teplosnenných trubiek, môžeme ich rozdeliť do dvoch skupín: 1.) Teplosmenné trubky zaslepované v rade 01, resp. 02 boli z <1;"VOGU: a.) odberu rúrok pred a po tepelnom ošetrení parogenerátorov, b.) opravy základného materiálu horu* c u ho kolektora ?G 31. c.) nevyhovujúcej vxLudlnej kontroľy. 2.) Teplosracnné trubky zaslepené v nižíích radách asi od 20 po 60 radu, táto oblasť dispozičné zodpovedá unientneniu napájacirho kolektora v paropenerátoroch, pričom os kolok t o m sa nachádza približne v Я rade. To by mohlo nasvedčovať ako jeden к dôvodov netesnosti
- 251 -
teplosmenných trubiek vplyvom tepelno - hydraulických zmien. V súčastnosti to nie je možné zovšeobecniť z dôvodu nedostatočného vybavenia spoľahlivými meracími a diagnostickými prístrojmi. Závažná skutočnosť sa zistila pri oprave teplosmennej trubky 19-01-I-A v parogenerátore č. 31, a to atrbina medzi trubkou a otvorom v základnom materiály horúceho kolektora. Táto skutočnosť sa môže zopakovať aj v iných parogenerátoroch. Pri výmene hornej valcovej časti horúceho kolektora parogenerátora č. 32 a pri oprave základného materiálu horúceho kolektora parogenerátora č. 31 bola analýzami potvrdená nevyhovujúca mikročistota materiálu kolektorov v analyzovaných oblastiach. V prípade vyrezaného kolektora parogenerátora č.32 boli zistené veľké zvyškové pnutia na povpchu kolektora pričom sa preukázalo, že ich pôvod môže vzniknúť pri samostatnom trieskovom opracovaní materiálu kolektora. Či k podobnému javu dochádza aj pri odvŕtavaní rúrok pre zaslepenie, nie je možné za súčasného stavu dokázať ale ani vylúčiť. Ďalšia skutočnosť zistená v súvislosti s netesnosťami parogenerátorov je zistenie netesnosti po predchádzajúcom osadení záslepok. Ako ďaláí jav, ktorý tu vystupuje je, že po vyhľadaní a zaslepení - oprave teplosnenných trubiek v etape tlakových skúšok (na kontrolu tesnosti) sa zistia nové netesné teplosmenné trubky. Na základe vykonaných analýz nie je možné zaujať jednoznačné stanovisko k príčinám vzniku porúch netesností na parogenerátoroch hlavne z dôvodu nedostatočného technického vybavenia.
!.!T;:rODIKA VYPADÁVANIA NETKSNOS-ľí TKPLOSMEIJľJŕĽH TtfUBIEK DOSIAHNUTÉ ViCLKDKY a SHÍS^CSTI
ľ,ío',o;!ika v y h ľ a d á v a n i a n e t e ^ o s t i ' ,1c v r.;';klaclf p o p í j a ná v Lv.ilvjkcii p r e prevádzača paror.v-eriUorov ? J V - ? " J . Metodika ;o aa1o";-?ná na p r i n c í p e : ••• :;Uror.:'zovan:'J priii'.ŕii-.'j'' я t ran: 1 . p a r o l o r: v r ó ^ o r a - v ý s u v n ý -rubkový г.уч í;Or:: - u t e s n e n ý :"d;'i;:ri-K;Vo:' r::edzi prj.nu'.r:'::\; n :;r:ku:v.i/:rn*-4 BL vanou p a r u ^ o n o r i i t o r a - sG'>Cür,d-,':i-r.:x i i i i a u n z u p ' , n o r , ;\ : i a p á j ; i . c o u v o - . i o 1 ; ; r , Ľ : : . ^ ' - : 4 C G
-
-:•!< . nckiir.ô-ávľViiA okruhu c v . ť i i ľ a J . ú " v.:iie r . e l "'~rios t i
r.vyjoíiy 1 , í; í.!í'a Лк
г.ч • ;. •••_ !n,"tí
p a r o r ' : : : i ; : \ U o rr- r:-i ( c a : ; o v í v^,':i:•:'.,'•.
úrovni
ľicob j r s v i a
r.i''.s::.":.,'
-
^ "... :.ako VL-•' / s ľ O g c n f r.J !;•.:• r i :-'.-i::.-i;jiť n:.i::ť-.'V p r . r o cr.0":V.3r;. ••.•: : , e k u : n ' : v : ' : : C j s t r n r . y f;;'.::, c:'r,v t e p l o t ; « k j ,'U v r.u,-;r.i Г1 :'•:.:-. :::i(.'s;;e V G Ъ ; л а БО'-'С,
-
nřJsIf?ci:ie
;•.•; v S L ť
tlok
v
rektini'^rrie j
.-^.rane
; . ? : • •••ľ.íľľ ••.-..
na .;,4 MPa a vyhľadať nstesr.;: veplosr\unne '.••w:;t:y. ? r i te.-jt.o T.!''.;odiko jo nioV'ol'lto závstný^h fal-iío.'ov, k t o r é c'.:rccľajú celkový v ý s l e d o k :
- рагог'.'по;а1ог r.а ..:usí po sekrur:ciárne,1 s'. r fi:.o ;:dre::;'..'-o'..•.'. dôjde k liSüdoniu а čiastoč:iór.u v y s u š e n i u r o l í n i r;v;'.:í: : ĽQkundíirneo s t r a n y p a r o ^ e n c r i j t o r a , Sír; xCŕo dif,j?;ť k ôr.ner.eniu nc^tcnn-iho m i e s t a , - p r i t lakovke dochad?r. jjritorr К" ора^;;е::.и ;oi.ieri! y;;o..ra p r o v i d z i i y , nчkoľko -/.a provdiisky j e vvJiH -jľik ;^o ' i-ir.v prii;;árr.c::o u kruhu 12,2i> í.íro a v cekur.;;^:1-^;:, • ;•:!•::!;'„' -
A , 6 ;.;?a, •/ p r í p a r i o , k e d ,ie e.",' •• , -Ч'-.Сгг: .-.níiria':" i - \-zi~rr\rr-.' •;•, n č 2 e d ô j u ť k d o l ň i e c u : ,"]avi;, i: e r: o?. ;vi" \, r, e " c s n e •.'.', с е г , V i ' . o r i n a c! o s t ; í m e v o d a ein t o p l o r r c r . . ! " ; ; t" i- '.jVf:y ••••! ^ л . ; 1 г :•;• ki KG i^ г,л o d p a r í a n e t ü s n o s C ^:\ r.eri'.jcí ľ.i - t i . " .
Г''] он ГППСРЧ ":nji_ :ясi:ó•.! л
•J o náročnu~ar>, ob.ŤoTutíiU r.iichos" ;лго;";ог;с; V n n , ;::v. ;:-•'• ;.ľoblíri,y p r i l i k v i d á c i i fluorczcirM 7. >o i •:':- ':o .-.•>, :.;•.:.'••.',-. postup • . )• . > tc:i in''.ý oko v preácŕuíu-yj júcvi-, ;• .-.'р-ч^с, lnk.:o y
• ' . ::. j . ' l r . O " . ' \ ~ ' . :
_j
ioj^
: : : U / . i f; i. n t; 1,?.'•:<:• v ó h n v ľ. 1:1 c i 1 • 1 ' / . o r. o k :•'•:;':':•'•.;
ry ; r i s.ipi ncnycíi prir::-'r:r.-ch ко'! o>l:o•;-•': h . -/odo .:.
•: ; i -
- 253 -
V súčasnosti sa uvedená metodika javí ako najcitlivejSia, v porovnaní s vodou minimálne o jeden r;ld vy J 3 í (podrobný popis metodiky •• viď. Referát V'JIíZ Brno). Nevýhodou uvedenej metódy je len značná manuálna 1 náročnost. , čím sa ovplyvňuje počet pracovníkov, nutných k obsluhe sariadnnia.
DOPOHUÖENIA PRE VYROBENÉ FAHOGENERÁTORY, VYPLÍVAJÍCE ZO SKÚSENOSTÍ - doprojektovať preplachové trasy parogenerátorov zo sekundárnej strany. V súčasnosti pri odstávke sa vykonáva prepi ach hadicou a denivodou - nie je dostatočné z hľadiska nízkeho tlaku, - odluhovó a odkalové trasy sú usporiadané v rovnakej výške - na dne parogenerátora, - metodiku diagnostikovania teplosnenných trubiek vírivými prúdmi je nútnó urýchlene dopracoval' hlavne 7, dôvodu možnosti sledovania jednotlivých smien v tr,v. rizikových oblastiach, - po pevnostnej tlakovej r.kúfiko vykonať opakované vyhľadanie netosnýah teplosmenných trubiek, - vyvodiť dôsledky zo skutočnosti, ?.e hlad Lna v pai-orjcnorótore hlavne okolo horúceho a studeného kolektora sú rozdielne, vplyv -skokovej teplotnej zmeny vody primárneho okruhu na kov v súvislosti r,o zapracovaním havarijnej ochrany prv«?ho stupňa, - prepracovať metodiku zas">.epovnnin netesných teplonmcnn.vcb trubiek 7. hľadiska opakovaných no,';osnost í na zbr.i epktfch, - prepracovať-dopr\40ovíiľ netodiku uťahovania svorníkov priindrnych a sekunch'irn.ych viek ľO!iľ;T'i'Á T.ľi'I'.RATÚHA - InMr'akciu pre prevádzku PGV-P13 - Krupn 1УНП - Analysa príčin netesnosti horŕ-eho konektora Г0-3.1 III. blok EBO - Krupa, В^Гю, bsczLna 1937 - Správa k príčinám poruňonia strednej časti horúceho ко- t lektora PG - 31 - EBO - Ing. M.Tvrdý OSc 1900 •- Ho zbor výskytu netesností a možnosti ich vzniku ;ia ľ'G III. blok - Tried, Čepček 1988 - äaiSie správy, revízne knihy, techn. riešenia, programy
- 254 -
ŽIVOTNOST SPOJU TEPLOSMŽNNÍCH TRUB V PAROGENERÁTORECH I n g . Zdeněk Ing. Jaromír I n g . Venanc
Ř í h a , CSc, VUSM VŽSKG Ostrava L i c h ý VŽSKG Ostreve W ä l d e r , CSc. VUHŽ Dobrá
U spojů teplosměnných t r u b s trubkovnicemi v p e r o g e n e r á t o r e c h , k t e r é t v o ř í r o z h r a n í mezi primárním a sekundárním okruhem v j a d e r n ý c h e l e k t r á r n á c h , joou vzhledem к j e j i c h p o č t u a způsobu namáhání za provozu kladeny vysoké požadavky r.a s p o l e h l i v o u č i n n o s t po dobu ž i v o t n o s t i b l o k u . Z uvedeného důvodu b y l prováděn r o z s á h l ý výzkum v l a s t n o s t í spojů v modelových podmínkách a cílem o p t i m a l i z o v a t provedení spoju а z í s k a t údaje o z á k l a d n í c h mechanizmech j e j i c h poškozování za provozu. ' Modelové spoje teplosměnných t r u b z a u s t e n i t i c k é c h r o n n i klové o c e l i typu 18/10 Ti upevněné jednak v a u s t e n i t i c k ý c h t r u b k o v n i c í c h o d p o v í d a j í c í c h p a r o g e n e r á t o r u WER 440 a dále v t r u b k o v n i c í c h z nízkolegované b a i n i t i c k é o c e l i typu 10КпМ2ЫоУ, o d p o v í d a j í c í p a r o g e n e r á t o r u WER 1000, byly exponovány na t e pelnou únavu buci ve vodním p r o s t ř e d í a u t o k l á v u , nebo rychlými c y k l y na vzduchu. Tyto zkoušky v5ak nemohly plno simulovat skutečné namáhání spojů v p a r o g e n e r á t o r e c h , byly p r o t o d o p l n ě ny o hodnocení spojů exponovaných na s p e c i e l n ě vybudovaném s t e n d u , k t e r ý z h l e d i s k a korozního p r o s t ř e d í , mechanického а t e p e l n é h o namáhání v č e t n ě p ř e s t u p u t e p l a p ř e s 3těnu trubek dobře simuluje podmínky v reálném p a r o g e n e r á t o r u . Trubky byly přitom v t r u b k o v n i c í c h upevněny 2 a l t e r n a t i v ními t e c h n o l o g i e m i . První t e c h n o l o g i í j e původně používané výbuchové upevňování, c h a r a k t e r i z o v a n é vysokými deformačními ' t l a k y u v n i t ř trubek (cca 3,5 G?a) а vysokou deformační r y c h l o s t í t r u b ( £ ' = „10*"f s ) . D a l š í t e c h n o l o g i í j e nově zaváděné hydr a u l i c k é upevňování, c h a r a k t e r i z o v a n é o řád n i ž š í m i deformačními t l a k y u v n i t ř trubek. (350 MPa) a o 5 řádů n i ž š í def.?rnační r y c h l o s t í ( £ ' = 10"' s " * ) . Uvedené r o z d í l y v parametrech d e f o r mace způsobí, že deformační zpevnění a zbytková p n u t í v mater i á l e c h t r u b i trubkovnic j s o u p_ři výbuchovém upevňování výr a z n ě v y ä š í , než p ř i hydraulickém upevňování. Rozdíly mezi oběma t e c h n o l o g i e m i j s o u dokumentovány n a p ř . na o b r . 1, kde j s o u zobrazena zbytková p n u t í v otvorech trubkovnic po upevnění. Uvedené rozdíly mají výrazný vliv jak na výchozí vlastnos t i apojů po upevnění, tek i na zněny vlastností p ř i simulováném zatěžování. Ve otavu po upevnění se u výbuchově provedených spojů pevnost i těsnost spojů vyznačuje poměrně velkým rozptylem, střední hodnota pevnosti j e v2ak na dobré úrovni. Hydraulicky provedené spoje po upevnění mají sice nižší střední hodnotu pevnosti než výbuchově upevněné spoje, vzhledem k tneléznu rozptylu mezí jednotlivými spoji, avaek mají výrazně vyuuí minimální hodnoty pevnosti i těsnosti p r o t i výbuchovým spojům.
- 255 -
U obou technologií v souhlase s teoretickými předpoklady jsou hodnoty pevnosti i těsnosti u spojů provedených v bcinitické trubkovnici vyšší než u cpoju v austenitieke trubkovnici. Po exposici spojů' tepelnými cykly na vzduchu nebo ve vodním prostredí v nutoklávu, které nezpůsobí výrazné korozní ovlivnění spojů, dochází ke snižování pevnosti n těsnosti spojů. Tento jev je výraznější í u spojů provedených výbuchem než u hydraulických spojů. Dále je pokles původních vlastností vlivem rozdílných koeficientu tepelné^rostužnocti trub a trubkovnic výraznější u sjjojů v bainitických trubkovnicích než u spojů v nustenitických trubkovnicích. Při expozici spojů v podmínkách simulovaného provozu parocenerátoru se ukazuje, že základním mechanizmem degradace vlastností spojů jsou jevy spojené s korozním praskáním austeniticlcých trub a trubkovnic nsbo plošnou korozí bainitických trubkovnic. Efekt "rozvolňování" spojů způsobený dilatacemi při teplotních cyklech je kompenzován tvorbou produktů koroze ve štěrbině mezi povrchem trubky a trubkovnice a proto byl pozorován dokonce nárůst pevnosti a těsnosti spojů po expozici. Uvedené skutečnosti dokumentuje tab. 1. V přítomnosti korozního prostředí ce zvýšeným obsahem chloridu však vznikají potenciálně velmi nebezpečné transkrystalické trhliny v materiálu austenitických trub i austenitických trubkovnic, které mohou rychle vést k poručení homogenity trub i trubkovnic. Velikost i četnost korozních trhlin jsou v tomto případě výrazně ovlivněny velikostí zpevnění а deformace materiálu v závislosti na technologii upevnění apojů, jak je ukázáno v tab. 2. Hodnoty v této tsbulce prokazují 3 - 5 násobné zvýšení korozních defektů u spojů upevněných с vysokým stupněm, deformace, t.j. výbuchem, proti spojům upevněným s relativně malým deformačním zpevněním, t.j. hydraulicky. Uvedeno údaje tedy jednoznačně prokazují vhodnost,zavec.cní nové technologie upevňování trub v pcrocenerátorech, která by měla přispět к snížoní počtu ojji'ßv a zvý.čení životnosti paroĽcnerátoŕú v jaderných elektrárnách.
Literátům: / 1 / ňíha Z . , Lichý J . :: Výzkumná 5/íiS Vvzlcumna zpráva zprava č. c. 940.1/31 940.1 VUSM VŽSKG*, prosinec ISe /2/ Wälder V. а k o l . : Zpráva "Výsledky exponovaných cpojů bek E trubkovnicí" VUHŽ Dobrá, červenec 19S7 / 3 / Říhá Z., Lichý J . : Znráva č. 940.14/1056/1-G7 VUSM VŽSKG, ř í j e n 1907
tru-
ľabulka 1 : Pevnost a těsnost stioju v závislosti na exp
?o upevnér
Po t от. o l. г;.leve V Ľ U ťokl ávu
Po tep si . ťms v S r. e v j due
Po e:
rrů.r.or uevnos /kli/
P rům pevn 0 3 t
Ш
Průměr, pevnos' /kli/
spoje
technologie
auster.it-2uster.it PG 440
výbuch
25,1
hydraulika
12,-31
p.ustenit-
výbuch
29,5
?C 1CC0
hydraulika
17,6
těsných spojů 50,4
Г 100 к—
75
1C0
_
c*
tesných spoj ň
25, 4
-
1 0 , 75
100
, ._
5, 2
0 100
r;
tesných spoju
35,97 21 ,18
tesných spojů IOC
94,4
30 , 8
u
49,22
too
,6
50
21,25
ICO
7
r ro en
Tabulka 2 : Dálka Б uočet korozních defektů Charakt er i s tiky zpavně.ií trub •Technologie
?rů.T.-"r. x zvýšeni tvrdosti
Zvýšení Rp 0,2
Délka koroz. t r h l i n .
ročet horor, t r h l i n
Vr.ěj. ф trubky
Trubkovnic 0
Vněj. i trubky 73
191
315
O61
Hydraulika K
1,130
1 > 27
•13,324
124,552
Výbuch V
1,336
1,54
72,972
3S5,59
Trubkovnice
;•: - Průněr. zvýšení povrch, t v r d o s t i stanoveno ze vztr.hu ~F~":'-0 H'.í - r.ikrotvrdost HM 20 v hloubce 0,02 гг,п pod povrchem KWQ- prunurr.á l i k r y t v r d o s t v hloubce 0,30 - 0,50 mm poá povrchen T5v
xx - Zvýšení ?.p 0,2 stanoveno se vztahu -s Rp 0,2 - nez kluzu trubky v neupevněné č á s t i P.p 0 , 2 ' - ne~ kluzu táŽs trubky v upevněné č á s t i
Forr.čr délky V/K Trubka *
Caubkovnice
5,23
3t09
radiálních zbytkových pnutĹ v otvorech trubkovnic z oceli 103N2MFA (a / MPa /
- 258 a/ po hydraulickém upevnení trubky
100-
!0O.
h / mm /
(O / MPa /
500 b/ po upevnění, výbuchem semtex S 35 400..
300
200 --
100
h / mm У
Obr. 1.
Z 'j "J "
~
-, , .
r
,
r i
..,.4
<
.-,
.f
-,
,
т.-, • ,
O
:.'.-;prií:.-: tcr.u Í G jadrové elektrárno /J}.:/ r;,íň:;jú pracne kritériá га bezpečnosť a spoľahlivcs", dochádza v ich prevádzke k jicrucr/'.", ktoré ca dajú ricSiť ako v jednotlivosti tak i z ^ľadi:;>.j .'-.;/s t Ľ::, o vch o í. r-'stup u, nikdy sa v5ak nečujú ^plr,e vylúči'.'. Г-г..-iohcvcs!.' nnriar'c-ií Proved^.kovGj inštrukcie Čer;kos2ovcn:;kóhc encroetickóho čiĽpočir.^.i Č.5//5
/ 1 / podľa ľ6;;:)ych pr-čia v rôzriych kategor»iüch.
Táio katObCrisúcia sa uplatňuje podľa pci::.icr.ok v elc-klrizačnej
cÚĽtuvc a '.:."o:",ňuje vykazovať výpadky výroby t i e ž ako tzv.
"zúlchy
vyr-iacané prevádzkovateľom na pred^hád-ariic porúch".
Dl s'.- сч:ко:.-1 j e ,
:T.o jicruchovco'-, která ,je cficiálne
a p^uky.ovonú verejnosti, Je t " tľ.v.
vykascva:"!^
ne^a/irtmje vžotky výpadky výrecy .
"c:i:;::očcrGká poi'uchcvcGw", ktorú ch-''.rc~.ů ako peru-
vo c-".' "\':...aj.i r.a "- Г; Ciiw.1 ck" J i-cdstatu pcrucr.y, :.'.•: poôlihnutie skutojnej
poruchové::ti bol v GC-tych rokoch
:;avodi;)ý te:\"ín "technická poruchovosť", "ento tcr:.:ín nie je d-jfinr.vaný palív tu
v iiiadnej ČĽľľ, :.i:i v žiadnc.T. riijdia-jcr. akta r o - c r t J
a cnc-r;:íti.-:y /2/.
ľc:.'„ihuje» vsak pr;lvc tochr.ic>rJ pučstn-
-••cruch.y, bez ohľadu na k r i t é r i á dicpočcrskGj poruchovosti,'
a je
L o c": a skutočný:." ozrazzz, poruchovosti.. Analýza
technickej poruchovosti nám i:~oř.ru c copied k n í c -
kí'.u-ý." ekutočne zai3JÍEľ.4V,yn ::,úvcron. Okrea toho Cpatrcnio hývaIJi.o fecorálneho ~.inir.t-:rotva hutníctva a ťažkého č.
cLrcjlratvn
J 3 / ' : ? 2 1 k ülcdcvar.iu a vyl:odnc."ovaniu cpci'iťnlivcsti
cncrrc-
tic-rých -ariadoní JE v ČZZll, ako i lYavidlá pre cloktrinačnú sústavu
č. 1/1923, ktord vytvárajú podklady pre hccnctcr.ie r,po-
ľuhlivcjti noj
nariadení v prevť jske JU, vycrád;;aji:
z už nDO.iína-
uií-.poĽorr.koj porucr.ovoFti. /Úrc\'cň dispečersko i rcrurho-
vecti Uvádza rastcirrat k ^y3r.ý::i r;ívcro:r, c kvalite
nauich •:r,::v-
- 2 CO r e t i:./ý.:!.. :,• r: íl,:.-..:-:.. i ~.zz oir.o j provázky ^
/
voct:..' ..n f '., ;•:;.;.-'; r.ý гу^"-;:з / £ 1 0 / J K, v г--г;1 i:tc;\ľho с ú všetky poruchy ar."l; ;;ovar;č. <; Vrtcry цЛ^; ponV.y U-,j : r;e:ir;i údaje o ''va] L v.? c r];c.ľanl^vi:i"li prov-;-J.;.-:j' Jíi. V ^.-^сзл/лч".ti p r e b i e h a záver e č n á í'; .i c: .v:::: (.verevani;- .• r.cvícic J.".S, >:!.;••'.•:'. я : ; : " í v ;з naJĽ.u r:a r.ovanéhc zi;t»":i údajov e ich ; o_-tečove^, ;p;-accvr ; ní . Z UVÚČOr.óho STC J 2 čc--:\"j:::C: n:;',o účújCa V t;:ba2;>í t;:ba2;>í 4V..1 uvýŕznzč pcrovr.inic ul.^oíer;-!-:oj a techoi-:kej pcra< (:ovcs:.i za rol-jy J:?;3-l9í:ř? for=r:: ;:!:r;:r-::lu;;lnoho vypač >a :-. dcci:^h:^tc:ľnúho výircr.- / З У / . / 2 / I-, :.:!huľ-:y Jo ^ r c j ~ ó , ::e v ris.rych rc'.'och s:: tieto hc-i."st.y ;.'Cüüt;iL:;o li;";.::. .ľ.aj::.:.rl-:ar.~ гг-.oj:'»:' r c : ' ; c i viď'ľ.c v reku i'J-57 u З.-lok1.; E-.-C /Atómové e l e k t r á r n e Ľ o h u n i c o / , k c e ctilo >: j.or'.iehe r..: r:.rc^;c:::erátere 0. I: a vy::.or:c v a l c o v e j ô'i...ii prir--'r::oho )::.'.••'.:ici-:>, Ľ.-:o i •: n o -
i
i
v
.
—
—
i
...4...Í.J
С..-.-.Ш1Х
/ L Á . / ,
i
c ^ C^.._i
,i _ « - . . , . . . . . j
v ГГ/-Г.: l'.-'.r.C n ; : l . b l o ž r j Z L O , !-:c:o b o l o
rvtrcbiu'
» v . —- t - j .
,_;:-.;.•.•
'.•;:;•> t. r;', r. i ť v J . J : ,
::-.'.v.•..:;.• ;-..-i : i á •_:-.:':.:--.ich :•-; ; > t c : ' a
л >:úo v y ^ o C c ž : t r i v y :-.ŕ:::.-riý v
rá:::ci
G-..::"Ľ:\:lr.i;j
V ^i-icbc-h;.: u \ i : . : v : . ; 4 : h :-r.':cv
ilic.-ij
i ••-'.".'.2i\c\'L-!j\. Cxiľcz,
7
o;::'avy /GC'/.
v т. c r . * : ; a n y с л Ľ V C : , " .
tc;:h-
::•".;• U . ; C V r.-i-г ; ч s i u h l a
% :• u V .
?c:'cvr..aníc dispečersko j n t-:-chr!:cI-:o j pcr-j-hi v-i-.'-i ĽU r . l'y~2-lDcC Г:г=ои ^ г DV. Prv' č-::lo je Ci'ipei-.-riik;':. 1 druh'.' tccp.iiická peruchoves * ;.blc>: '
19S3
т 2 7
0,7/1,3
J.
u.-.-.
v:;.;
C ,9/1,9
C.C/1,1
0,2/2,0
C,C/Q;J 1,4/3,0
4,5/5,2
4.9ДО.7 С,5/1,С c,-i/o, 0,3/0,3 1,3/24,-', C.G/1,0 C,7/1,5 /П 7
5,9/6,7 P.,',/2,5
! , :- - ? .-*
OJ
í.-.
t -
-r
Ч
|
Г-
r-v
•>
C)
•»•
cJ
tr*
T*
I
I
-r
í
t
-I
in
(
«t>
I I
>
in,
O
ĽU
f-
if^
-t
ť
VO
'fl
-
I
I
TJ
'r
\D
-í
ГЧ
I
I
iA
I
í
<
Ti
I
I
O
I
-*
Гj
Г: i
Vfl
ГJ
I
r-j f j 'О Ч*> ' Л С О \f) г ( - - - - - - - - - - I I m t ! -í- O '-v CJ - f O t.» r-« ,-J r^J ГJ -'
-'
1
<-<
'í
I
."
I I
fl
•Г1 i*-\ i t
ť\J
r-i .-s
.t
,-t
Cl
'11
r i
U
f--
f\
(Л
•,"> 1.Т . . . . . . ( V O i--
cj
i
i
Г
<-•*
Г- •
ir\
r-
i.-, c.)
П
-•
r-«
1
i
fЛ
t.
J"ľ '••
-r*
!
-"' o
-.i
•:-, ?..•> 'ti r »u .-j
.••:
í.
O
•;.)
<í
;i (. »' »•> i:
-:-^ í-
.4 o
ii
я - •-• :n. -J V t. m
.i; u
'Í
•: -, :•
-i :• •-;
n :.'•i
tÍ i. i.-.
C .t-'
*••' i: -o
ť)
i;
n :-
ti
Í,
r-
1
o t: .t: íí a
*,1
n
T - t
.4'
; . •-. o i'.. > (i. U u
^ г
• t
J. C
:
J
o
cl
i. u u.
t.. .-.: i. •;• ci .r: r• ;> tí -s. t t, O -ľi ti i.. :• я <»
[J TJ i:, 4I .v .)•
•• v, I
".J
o <> tľ -« t. -.j t. c i i. c * ~J .:. •u .tľ .i;
•'' •" - ''
.: > M
íi
;
o n -" Ц
iÍ t: u Í/J [. i; •i ^ n J - ••: .'•; . M i: v •»' t-1 O O i' "i > ;» •' •' • • L"; n ' •» v. я o *j •.' ч i: *i •• i t» «' •• . i ••* -'J
Ci : i n; ri :1 ü
>:
J
>
o
;)
t1
,-j
.:
i*! L"j /- : - :'• ;t
-•;
!
bi 't
, - 4
г
:'J
Г-1 С
л u
]
i - j
и
•*
О
О
О
ГМ í l
í
I
Í
i
a
«
5
I
t
f
I
I
~]
••.-í
« О - Л 1
i
J'
t
4JCT4 --t)
í—I
I
ť« f"™ -
Л О
чг r*í •*
'•I
x
I
»'->-*••?*
l
I
1 i ..J
I
n
TJ
I J i;-
I
r • rj
O
I
r-
/->
•* (M CTI
it
O
í-1
Í-*
I
J
C
i
I
l
*••« Л1
I
;Л »
I
I
-
1
гл
а
V)
r'
I
f
I
I
t
I
I
«-*
I
I
»
I
r4
I
ез \o -
1
I
П
о
I
I
OJ
I
4 o
П
f
rj
O
-f
M
I
I
rj
n -
i
i
1
I .
a
-
1
1
f.t
1 (-1
<-•* v"
'f
I
I
I
1^ vo
r-
I
iľ
'C
I.
L,
• J
O
tr*í
•*;
1.
U •J
.'.; v O
Tj c
- *
-•• o 1. -' 'i
D
•o ľ
Lí.
o n
1.
ej tv
(T, u
"_:'
2
t.
O)
i ' [ i
П
'5
a
;. -j
í. -j
-J -j
*::•_•
r
(Л r*
í-
J i.
;*
•'
-
л
> J
C .*•
'J '••
u
t:
a
IS
TJ
(. "•-• N "J -1 [: }< o
t. t: ti 11. •. t -1
c
-*
*j
1;
a
»Í i
n.
u
*-<
o
r)
í. -w* 11 'C rt il. ui . j •_• • -» о Я -• -'» i - 1:. :. , i и ľ- n I* I", i.; O í. J u» '.J O
O
ЧО
CD
O
H
O
ftJ
t-
•-*
í i ..'-1 I I'M-;
I
O O í
f
VI
-t V"1
•J-
M
СЛ f\ H -
m
\'i j.'П!
I
Í
tJ
t:
r-
Í,
1:
r
«;
' * ."»
ř
(.
:.
Í: .1
~ 262
l~ '.'.
ľro
j o r Г-iu
r.L.z:-Vi:~z'-
•: v i . : .-••:-; ; • . ; . . • • : ' . - ; r ó
>'У : : : ч . : ; е
/. "-;
r~ "v
V t,a':-'.:"..'.-:5 č-2 uv^č^a/jO počc-t:iür,ť víecbŕcnyc:! pr'-Cin pori r n r i a d o n 1 ' , k t o r á t.cuka^ujv na :::)a.ľ.ti.J nai-tópcni-.- tcký:i; p r i Ľ i : aký:r.i :rj novhc-::^ projíľ':cij c konstrukci:;, a l s i v > c V . . V :a^ ; .ľí:v 2.3 u 1 "'du :<_•.•.- poietnoĽi. 1 pôvoô-Cv рог'.1сл zariuc-: r.í.
I^c^aii •*••; s ť ;:;-.\д;.Лз пу ..Tojektanta, nie hlóvnc n-:\ v>robc.
::;::'iače:.i. Z tac'.ľi:y Ó
a hlavne Luce pcc-.ytova'.' o I 3 J i . ľ.л!: ^.::ra^J nie ;-;-•; ú; : el "obviňovan-a" výrobcov, a l e na ;.:-, :.;:.-.: " Í J , ai:á j e ;:otr:brrí r.polur.-ró = a výrobcov, dc~Ĺv::toľcv dc~Ĺ oľcv & projc -:: jr f a p p r ri i ľi-r t c h o . í c '/:;] ľ: j <: а рс^г.л "•-::./ :: ;. r •-•.чи". "!:.y ::: ; :'_а^,п- ргс-J!:: r:V.: jú to::
r.?, jloorv. J'••"•' :;pô:;ob r.í .~.'.:avr:r.i:; p.:-3-:Zbcc.v ; :'O :.:yik.v .::ic
Jcúnyu; ;: ' a j u í 1 о Г. i t. ••;,)!;* ch "üriador:'' prir.drnGho ckru::u ..".ľ, klcrč TK^:U:. Iný;:; r.pôaobc;:. ovplyvňuje bo z p c-č n c.-:!' a spoľuhlivcs'J prGv;.;č;;I.-y, sú p.ii'c^cr.crát-cry. Poruchy рьге-^опогаLorcv p r e J s l a vujú v;'i2ny probírá pre prov.-'dzkovareľb. Toto tvrcor.ic nón do!-:ur;critL:jú úila.jo v Tab. č. ',, reap. ,]>..'j graľicŕ:d n;: v;: c ovanie na Cbr. č« 1. !-:clo sú uveciorvj ::iclo;i b.očnoty celkovej '.ochr:ic):cj pcruchovcGti JE V-l n JS V-2, ale i podiel pcrucb.cvccti jr.rcСо:.::гС1ото'; tri n e j , / 3 / Pre-pcklac.ím, Г:c problu::,íií.i.ka cvcrníkcv r.a JK V-l i priiv/irnoho kolvktora na JE 7-2 je čou'i-cii.o-í:5r; =:'ór;a, av";ä>: oiirea týchto probló~.cv nsôlu;.5Ujú cľr;Tíio , týk.'gúco na t i o?, iných č.-: r, (.í pr.rc^;ot::;rd torev. V Tab. č. 5 ir.fr'ô^.'r;.o rcr,čclfjPio pcn:r.hovonti paro;-H"eráV.-rcv podľa joho n a j d ô l e i i l c j ších d i c l ď c h č cic t í . T o p cd s t a t n é , čo nízi ::• tohoto prehľadu vyP-yv-3> JQ t o . f:c r.a na paroloncríitcr полОг.гпо čivo" iba n>:o na tepelný výměník, nic ько ÍUJ funkčný cc-xek.
..., v ; ;:•
'..c: Vi I.:!-.-', pv;
Cbr,
•:.
i
Vývoj tcc! I '"
1П
:
,
i
-j,
; . . _.i
-j
-----
L
'•••'
I
i
!
i
o
o
,: О
О
N14
Q
«
O
*-*C3
O
О
•-•О О
.-. О
О
О
(О
ч О 1П
С) I
:-
I
;
O
^
f
"
O
fC
O
O
C
Vi
O
O
O
O
r^O
O
"'O
_^
o
,4 O
O
O
r-
O
.-J O
O
O
''
f\i ö
O
O
'"> O
O
O
O
O
M O
.-'O
<-»
O
n
O
•••O
O
O
O
(.
O
O
•• O
O
,-< O
ri O
'
f4
,"<.< D
o
Í*
O
!
(,>(".
i r"
...-í f г.. о ! -••.
o*
1 11 -V U
ra o |
j.
a
1 ".
0 t:
tj
v ] ••-•3
"Ü
t:
t«
i, ii > a
i -.
^->
.t:.
.r:
•"U
»^ « c
9)
a -J
"J
3
<J
. r
í. O u
ti - •
о
•"-*
Í L
v.
Ci
O 13 - J 1c
n «'
••J
>
O t .'•t
o
|T
c
s.
r-. t. -.1
:i i. (L
o r.,
ií
o H.
[*J -TJ
í/3 *J
I I
~ 266 Jo zrejr-e, :'.O t i e t o č a s t i najú sôzr.v. ďOsxitoo'J, rui.j:-.á' z hľadiska možnej, r e s p . nc~:üi:nej op rovy, Ci výmeny. Z':.ZQZQ v;'c-j: pcukána" na to, že t :•. č arrive J'ni/áói^iťľ'problc.-y,
ako
r a p r. systém odiuhcv a cdk:;*. rv, dck'džu pcri.v.'iic :: r. o 7; r í j í-r. r. i ť život prevádľ-kovateľc-. K ty:::i.o prcblÓĽ,::: pristupujú ŕrcb-úuo' technologických postupov pre údržbu, potrebu-' r:anipulátcry г. а uťahovanie a napínanie svorní kov, úpravy tesniac .-j plochy p-ri;.-•/; r "y c h kolc-I-:torcv, nedcstatočr.á tuhosť vek.», r.: ť", v;: n i c ::•:-• tesností teplovýrjcnr.ých rúrok a pod. V t e j t o SÚVÍĽIOSIÍ je- potrebné .:o pc-j-j íiavi;' uďte prL jeenca dole5it03 p r o b i l o , a t у 2 ;jv. í i v с-.м о :ť parojonc-rátorcv. KcnStrukjnd r i e š e n i e , kvalita výroby, kvali'.a prevádzky a t e r ŕ noloArických postupov údržby, --.le i skúšok /".lakový-jr./, kva! i IT v-:..::c~chc-£ickóho
režimu ей ^ec^.tatnd faktory pre
jivctn::3ť
p^rc^op-c-ratcrov. 60 E-5£U urobiť provádrkcvatolia pre ^výiíenie íivo^ncnti paro/jcr.erť.tGrov ako colkUj i j oh o dielčie':! úauti? ľcstuvr.e /v c ú v i í l o s t i
G ochranou tlakovej nádoby reaktorov/
zr.í:i'ii
ггспсу ::^io" výkonov na C,-, fj Knc:- po čebu ;;C :-ir. :. ráclc-ir.cu výčržcu 10 E.in, prehodnotili spôsob vykonávania tlal-.ovv,'ch skúšok /pôvcônc bez protiiJaku/, rozproccvoli pcdr::'-:v/ : rerran kcr.trcl, zavádzajú
sa nová tochncl epické r c ; tupý u..ruby, r :.•.•:': i r.
sc ;:axir.:':lnc ebeedziť prechodové procesy c riziko;:; výpadku fclok"j c.d poklesu hladín v }G, vcdno-checický rcŕ.i:- je rrísr.c slcccvariý, i keď silne závisí od kvality vstupnej vody. Prirodzene, doje и
to v spolupráci
c výrobcami i
výrkucr.ý;;i
ú.ítav.-.i, nie viax v jjotrecric::. гс:;:;;кл; a p c t:'•:•': г.сл rýchle c i.V.:. IVe lepalo pochopeni?? vplyvu jednotlivých proc-ccv na životnon" paro^enerátorev je potrební iclí okú;:, a ť. I'uĽlurrie v^.uk n.i:;tuj'-uje potreba r i c S i ť ctá:;ku nakoľko je íicr; ar.á '.c r h:; i c k i iiivctnooľ r-arocorv.rotorov. A k to;:.u je potrebné súr. í.re;':i ť sily kolektívov •.-.aorcr.-tj-.'.nich зс nízke i vycokccyklcvcu vl:.-.vcu, korOoncu prcblcrra'.ikc'.i, dirrnostikou, deStruklívny:..! i riv."c;M:uktívr,y:ni kc-.::iro:a:::i :r. vyrr — cvaU ;raktickú ixtodiku ::a hedn-;tc-rue :";ivotnoôli prsro^on-L- :•:.'. -crov.'.'c lediku, :: aplikácie kterej vyplynú j-re prevťldr.kovateľa kori].r.".re deporučonia na prípadr.-}
- 267 ~:u;r.y r o i i - o v n í l - h c v , cč^tiivoř: ~ ckúciok, •:o:it:'ol i pctrubrv-J dia,". c s t i k y .
Ctúzka životnosti v5ak nastupuje nioler. v súvislosti s parocc-ncrátor^i, ale tie": v súvislosti s Ы с к с ш J E . Pre p r e vádzkovateľa je predsa d o l o ž i ť ; poznať, či je "cind p r e č n i e vať pCvcč;.i p. edpcklada::ú 2ivotr.ee" blokov« ire- te-r.to Ú J O I bude potrebne vytipovať ľ^^c^h nariadení з ryste'rov, které r.ajú poástat::ý vplyv n a tTalíiu nožnú prevádzku, rerp. n a prüdir:cva::ic; životnosti J 3 Je (•:-.C'.'.c".::ý výpadok vý;;;;.y jc-dnJho bloku Jr, lyp-'.: V?:•::•; .'..;C -rcdstavL: "ie stratu na výrobJ priLli:;r;e 1С C'C í.lo';:. U ž Le"to
doba výclavby JE s blokmi typu VVÍ:R 4-;0 a tc::a i výroby ;.ríi;:uSr.ý..>. /.ári:.•:(.:;£. Л výstavba ďalších 1 CCC :.:'.V blokov jo :: tick..-. Radi by era proto u v : ^ l i :;vý:^r.ý ".i'.ujc-:.-, výrob:ov а CCCLV:..:.JCV c r.ro-.-.ic:^ v.rc-VLj::.-:y a ur.v.iLy :? pc::cc r : - : c : : r : bi
t
•- ^
. . - o ^ ^ v> . I - . 1 . O «
»--
I.-::. ^
-J *<J 1. ta.. -J . i L) . .
;. . ^ . -
,
,. .^ u 0
"..:'0-li.r.^ti!.v ::vvJcwia c^cľahlivcsti zariadení '-rciicvcr" ť.
/1/
i'rovOdakjvó inatrukc" u č.5/1975 "Operctívno plóncv/j výkor.Li a hodnotenie pr:;v.;d;:ky опь:^;сtici:ých výrob;;:'" I I . úplr:ó ;;:icnic, Fľ.r2
/'1/
Kuc'-i-jf-.V. u k o l . : Vývoj tcchr.ickoj peruchovooti blck vJ-j
/.1/
V.J..4
— i|.,^,
oj-I".:Ví!
í.:'...-:v^.',
Jj / ^ d
Kuo-iiiiř/v. a k o l . : ľbr/.'.-i.livor.i.' JaOrcvý'jh cloktr.-í.-irí v cbt';.;:; I . polroku i:?íC, Spiv'.va CľiGIÍÍ-;;; Г/Cľ^o -
1
i;i"i>r. J'ir'i.i :й'а::.'.1га, £1 ov--ir >v c-n o v,; o i. ickó r ;.-•";::''-: v . F.i , J
iira::ičr::: 1 2 , ;,;r- JO i-.r:i..i:-,:.::va
•' С З с ,
X n u , ľ.í.'iru;'<
lirri'.i'
^ n v ^ í i ' í ; : ' •-••.; .i. .-л t n j к л n ci r-л :. r\:.'oni j.v.hjrny ": • ' i . ' ! ; : r j :V.: ',', ;-,-JÍÍ:-JÍ ľ..; J •••!-, vysokou bo: 1 ;;.; - •_-> t , ň l a i nu\ir-.:. t ..i •:. • r / o . : 1 : .-• j i e h .1 I v o s c „ .I-.' j i c i á . !• •: r. '.•'.;• ;'v-5 vônov.ir,.! ;: Го.--./ :
.'•i: i
voik,.
1
••;:- : \ ; i v „ - v ý . :;
; « ; o r n a 5 t
p r i . . ' . ; i r r . i i . : u c«: ,•••..•'i
lador^v:!')
0 l í i k СГ о Г С П
1
.
'.'
cvou
( t - ; Г С '. .: '. , , i
".••Ľ.
CK'-;
1
,
":.:e •:
:>;•:;..•;•;
Л v. ..'č :•'.!.'! :J r- •'• ' i -- i í' ; . > o r u c b 1 p ř i č t i , ' . o ; -. • •-•. ;-r-•.•;'••. ;,о-з-: :<•,•• n Ы - ' k f j г •'. S 1 . ) 1 : ! i f1!.1 ! ч ! ] f l p ŕ o v j / . П к čo i- •-• •. u i ! c. -i r :" ' h c : i ' . r ; ; ; i - . j , \ ;• j.: c i' I ' M in \r-c.o\i:. v- I!N::. í-ŕevrížná -".j.,s e t 1 . ; ; - d ó r r ^ ; - -; - . - к г .-,•.; f
:
to;1 lor.nCirifi; ; • I ;J - i %•• j 5 f i j :: v / ^ u k o l ^ ^ Ľ ' . - ú : - /..'•. j i ú i ^ i u c , - ' ( ..•-••;; O Í > r - M 1 - , / p i b b u h o - ; . " i k i . u a " . • . r o c - . j .•. ; ; ; ; i : i . •M * . .•л <.'-,. ( u i r ^ r - ; i c i i b i o k ú ! ч Т О ) . 1-J.izkj i.J j o v ú - - . , ,.•!, l í ; - o'.:> - j ^ - . 1 ' . je ••••žní r i ' . í o l r u s ;;•"•:.-1 i 4uf//:i , ke k l u r é a ú . . „ d ' j c h i r. •_• r j : .: I J Ľ ; - • ,• , i ü ; r . i v / , :,-. l a c i ' j V i . - n i .• " ю л : á ; : - , Г А ; Л ; . ' 1 i T o t í : . ^ v : ^ ' u ; h :к.1иу.'< ' b-, ' ! r v . ; . , л и с . ч у ü f . ? i , ) , í л р с I n o h u л ° ^ ••'-, 1 '• 1 í. í v i . •. ' •níi".T ': r ' . ' d ' č,"i _"> :; , V O Z ! J . Г í':...-. n i m c p o t í c n i i o v ; ; : i ' 1 ; • •-•. r . : : ;. • d l o u h a c i o b v j a or. : r; t . j v o k . ; ' 5 C j i ' c r n z n í c h v ' i . - ; o p o . •• . - > r - i r ; .-. •: r mít ; o : ! y r, v j ; , : ; . ; j i k y O j v . " 3 - . i 1 1 ' - . ; : v i ü:3 Г П ; ": ;- С 1 ; ' . ' " - . . . ; ; ; : j o c u • • i A C o n y ; } O Í £ . d i . - - v 4 y » л i . • 11 L i Г и а : .1 . . ; • : : ; :i ; x l v ; ,-: .. i ••.•.'.,
к г tí r.'1.
;o bi-\'icn zUouúok а provoz1.: pr.uZi-4inr! .
v n i t ř n í pjvrvh Cokf4Í.;n:ho ok;"i.'!ui Ы с - ^ u net b ý t p.v-jvi'iž.ný kcvo-.'O č . 1 s t - , , b o ; kj Konzurvacnic'r. j:rost fürikj . v'
prv i
í á r. i
3o
C •: o I u r,-
í í •. r i c í c h
:; c- s t u c j
proti rzí
a
sr.UiA.: cxiv:j
í r. i '•';,'••
o.. _ v r D r. u r. 1 •,
- hrubých ncčir.rct - j e mrv/c h nočiutot n prachu - .k o r or.-ich prcdukíů -
odinciŕ, r ň n i a a r í o l o j o v á n i odfit r a n e n í j i n ý - j ! i k o n z o r v a č n i c h p r u s t ' o d k ú .
s i n c i p r v o p no t u pri chemického č i i i ' . t ' i . ла ; L . J S í t i lózrsí r o z l i č n é h o a i o í ' - n í . Pro vy.:?;; t i nc[i ŕ i - л : - - í • ;,л".оку, kti.-ró známo z k.laaic!:'.; c n o r n n t i k y , п.ч b,-,;i Í;.ÍÍJ.O:..VCSných s i j . r ý c h n i n u r á l n i c h U y a o l i r - . K chom. ä l O i ü n i h Ufvr.ti p o t r u b í a o l í ř i v ň i í ú so pouf:ív,i obvyklo^ňnr.ú kü"contr-,iv-in'-ch r o z t o k u o r g a n i c k ý c h k y s o l i u a J o j i c h o o l í , j n k o j o ;.\•L-olínu •:.i;roni'.'á, c i t r a n amonný, ĽGTA 5 upravun/iM pH. V po-.j.ední době na s.-ipadé u v o l k ý c h j o d n c t u k j conot 1 1 vú f i r m y n.ipř. K r a f tvjork U n i o n , Droivp.-Ot.'/jarl, '.'.'jstlng-lioubt o j . cd c'aonicV.úho postupu urjlľi!) u s t o u p i l y , v'odiy j e k r o r u r . o s i o d t i j i c i důvody:
1)
teci-r;ic'.-.č -- průmůr/ potrubí a t im c-bjeay okruhů :.o .:vbí1 šily rľjd uncnnou mi. r u 2i ekonomické • ч':oi:.j«j.ly .-úklady a-potřebný čao na iišiuní j) ň k o,logické •• :umio:>t likvidace velkých ubjonú čistících
ich lázni.
Proco so alnduje cesta čisté montažo« po niř. následují j,згт proplachy vodou, rosp. slkalizovaným delonóton. Tyto proplachy potrubních traa jsou nejprve průtočné a později cirkulační', při nichž jo vhodná využíváno zařízení na úpravu kondenzátu k zachycení zbytku nečistot. Při provedeni tzv, Oiatfi .-noritílío jo zcolo vypouštôno Čistení resp. proplach/ parního potrubí« Tanto zpňsob vyžaduje parfektnš vypracovaný a prováděný pi^n kontroly čistoty od výroby, přoo dopravu, skladováni, Míi.r.áž až po vlastní proplochy. Základ, Z G kturého vycházejí vypracováno tyto podrobné předpisy pro čiotot и povrchů э jsii kontrolu j u napr. v NSR normo Dlí.1 2545.0 ň v UJ.-N .-4N5I li 42, liorma DIN uvádí a dofinuje 3 stupně čistoty i putiidovonou kvalitu vody v průběhu zkouáek i při uksnOoní proplachú jako kriterium čistoty. Komponon ty a syotc-ny moji ořílit na 3tavbu noznočis tčnó, r.obo snadno čisti tclr.ó . Prj aVáirky kcnrrolu čistoty jo nD slwvbč zvláštní ir,spekí;ií odbor. O velkých jodnotok je píírni potrubí znainých rozmarů (cec 700 - 800 ram} a je tedy vypuštěno z čištěni. Profukováni reso, pro.iiyvaní cizi parou by zde bylo těf:ko provedivtslné {i s ohledem na r.droj ) . NiJskýtá so v5ak jpožnost pro.iy;í parních potrubi vlftutni parou v cbdebi tepelného spouó. č-ní nebo horkých funkčiích :".kouäok. Tento způsob byl proveden na Millsronc Point v r. 1976 Ci na Hala Vcrje v r, 1983, Obdobný postup impulsních profuků ,-,-arovodj \.l;.., Lr.i ,iaruu byl v SSSR zkouoon úupéžnó na CJužno!.Í'K. r,-jinjk.j VIOÍT-,. olektrárr.S s bloky W E R 1C00, Tento postup prc икс vlaorni parou by bylo moř.fio případně ovdřit i při P,"> j;.í t ín £ ^ r.ašich bloku. N«1 by se k nÔmu však vyjíiuřir ii 1 -. -'T- č v-TobCíí porogenerá torů . Zatím se o čiňt&nim o v prif:rav.j pro bloky VVílR 1000 nepočítá. ünt-ü i и паз byly získány určité rkuďonoí, ti s p pur.sntáinich čisticích oporaci (PČO). U dvou prvních t-ivch t>l-j>.ú byly sukundárni okruhy podrobeny ci-.--r. icku'Tij no.'i.'ri fc::tokun kyseliny citronovó (3%ni) s inhiol сегол P J O I N Ľ ľl A. Chemicky byly čištěny hlavnö potrubní trnsy z uhiíktifo r.izkologüvanö oceli VT oícruhů i parovod."-. U parních D:;< 'jbi b'- ío realizováno nSi
- 270 -
1
razinem (50 mg.I" ), při 90°C. Z toho u dvou posledních
bloků typu VVtiR 440 byly pro urychleni montáže a zjednodušeni provizorii zařazeny do cirkulačních okruhů i parogenerátory. Tento krok nalzo pokládat za vhodný, jelikož ao PG v důsledku pokloau rychlosti proudani lázno stane místem zachycení uvolněných mechanických nečistot, které je u typu W E R 440 dosti obtížné odstranit. U typu W E R 1000 bude vyčištěni prakticky neproveditelné a tudíž dle našeho názoru jo tento postup zcela nepřípustný. Za účelem volby optinálniho postupu PČu pro další jaderné bloky hlavně typu W E R 1000 provedli jsme zhodnoceni dosavadních u nás použitelných postupů, Зако kritériun nďn sloužila rychlost ustavování vodních režimů v sekundárním okruhu, hlavně průběh obsahu železa, vodivosti a obsahu S i O 2 . Uálo bylo přihlédnuto k alkalitô (pH)» P'"'i ktoré byl okruh provozován (obsah NoH^) i dalším provozním podmínkám, jako jo počet odstávok i jejich délka, üylo sledováno období cca 5 měsíců od tepelného spouštění. Z této práco, ktorou by nebylo možno provést bez pomoci a zájmu provozovatelů, lze udolat řadu obecných závěrů. Pro noža ponory není zatím vhodný postup tzv. čisto montiižo pouze o následnými průtočnými proplachy, jelikož га cold sledovanú období nobylo dosaženo trvale nnpř. požadovaného poklesu oboohu íoloza (20 'Ug.l"-). Proto ciion, čištění гезр. odrozenl. pi'ináucjici rnlativní zkrácení doby provozu o nevyhovujícím vodním režimem je vliodnýn poatupcp pro PČO, Ukázalo se, íc jo možno přejit no luzně o nízkou (cen 0, V..J-) koncentrací kyseliny citrónové neinhibovonú za předpokladu úpravy povrchu tryskáním. Ooluirn rozhoduj í ci.o foktoren, ktorý ovlivňuje vodní rozin nok. okruhu v průběhu spouštění, zcjraéníi obsalion celkovúho železa я vodivosti za katoxom je délkci odstávok a jejich četnost. 7. porovnaní diagramů elektrických výkonů při spouštění vyp-lyno, žo u vetüiny bloků bylo kolem ?J3. - SOt ónc provozu mn 'hndonní (asi ."> týdny) plánovaná revizní odstávko, letor.i r.OAa ::,i náolcdok výraznó zhoršení vodního režimu i při. zvýňonón pH v a obsahu U2"'4 okruhu, Toprvo při :~pouštdni posledních dvou bloků byla tato odstávka prakticky vynecháno, co.': 3.2 výrn::nú kladně obrazilo na rychlosti ustavování vofinih;i režimu. Kromu těchto dominantních vlivů lzo tialši r.áv.ji~y shrnout do následujících bodů: - alkalizaci oei< . okruhu provádět dávkování™ tčkavýcli alkalizočnicii prootřodků (N^H,; , CJH^). - zvýáeriím pH Izo omezit korozní i erozní <:•"-j j v ĽO
- 271 -
- ehem. čištoni i proplachy potrubí provádět bez zařazeni . parogenerátorů do čištěného okruhu. - zvětšit průměr cdluhovacich potrubí a optimalizovat' jejich umístěni v PG. Mezi dočištovacími operacemi a vlastním topdným spouSt čním uplyno však dosti dlouhá, několikaměsíční perioda & řadou rí.oušek apod. Zda vystupuje do popřodí ot.ázka ještó dosud nevyřešených protikoroznich opatřeni, jako Je dostatočnú dlouhodobě účinná paaivace i systém konzervace. Tyco problémy u otryskaná, povrchově aktivní nizkolegavanó C-ocoli nejoou celosvětově uspokojivé vyřešeny. Go i u nás snaha tento problém řešit. Provedli jomo, hiovnó se- zaroěřoním no optimalizaci oasivaco, výzkum v laboratoři i na zkušebním okruhu (VÚ Signa). Současno s rašením základní tématiky byla získána řada i dalších poznatků, kteró by bylo výhodné převést do praxe и dalších spou-i t iných bloků typu W E R 440 3 1000; 1) při chemickom odrazení otryskanáho povrchu použiti O,5%nlbo monocitranu amonného při pH 4,5 přináší, proti neinhibované kyselinu citrónové 3tojnó koncentrace sníženi korozních úbytků a zvýšeni rychlostí rozpouštění rzi, 2) pro pasivocí po chern. proplcchu se osvedčuje oxidační poŕoxidová metoda v alkalickom prostredí, i když hydrozinový postup nolzs vyloučit. Ostatní postupy Jsou z různých důvodu zdo nevhodné, jak např. ukázaly zkoušky na zkušebním cirkulačním okruhu. Pcroxldová.paoivaco vyžaduje dodrženi optimálních podmínek v obsahu žoleza, pH i prouděni lázně. 3) čin vyšší Jo alkalita prostredí, tím další dobu jo tnožno udržet pa3ívovaný povrch v bozkoroznim stavu. Optimální je pH 10 - 10,2 -nastavené N H 3 а Н?нл v kolonátu. Za tóchto podminok by bylo vhodnó grevádot 'všachny dílčí zkoušky zařízeni (bez zařazeni TÚK a s vyloučením možnosti styku s mosazí). V dobu odstávek, zvláště dlouhodobějšího charakteru, vystupuje do popřodi otázka konzervace okruhu. Pro konzervací i'.nríZQni nebudo raožno použit j on jednoho postupu. Budo třeba vhodně kombinovat sušení s mokrým postupom a inortnim (dusíkovým) pol3tařo4. při mokrém způsobu by n&ly být dodrženy podmínky, jak bylo uvodono výšo ad.3. Oalšin problómom jo čištěni provozovaných zařízeni, hlavní parogena rá to ríi, kdo so vyskytuji ruznó typy oxidických nónooů, hlovní na toplosmónných ploch<Sc!i, I u поз zaóín;'i být tato otázka aktuální. Dsou zprávy z ciziny o sloíitých vícestupňových poitupech s použitím relatívnu koncentrovaných (aJ: 10;^) roztoku na búzi ЕОТЛ a hydrazinu. I toto otózka je u nás v současno;) ti sledována a 'studována. Určitýn řoáonin se jovi použití lá::ní na bázi organických kyselin. Tochnoiogie nebyla u nás doposud realizována a pra«i ověřena. V ôSJR д v řado jiných států jo prováděno čištuni korekcí vodního rcZLnu !
; .- : \j \ ri./; J : : : ! < • ) ^. •.:
• • • ; - . v../i
.'.o > i c : ?
yjur'tl
ijcTi 1 . 1 r j ' o ř
• •.••:,':;;.:V,:íl! : г ••.7А:П (••j
; i l ; - C ľ . 3
rI »
i'ro'.o
.-.-j," c o
j
"'o
-
ti'ciT'í"! C
n;,
'
p!!
vy;,,Jany
''.rioi'fní
' ' ! -.'í J } ."i:' .*'.'.;.;. c ; * 3
T.noiíi'
konr.on t r oco by
byl"
ľ.-i v ••> ••"•:'" •:.:
r.-i ir. ti n ; .
• cľ-i.-ľ) .•.
г
í,vl!,(,
;i?ou,T."'i pi:
j
vyrvrí'Tia
v.'f
,^!',i . j n i
b
i
r ; . ; - r : ' ".';
' . ' " ! : ' . r ; : _•., '.:.
C v ..:'•••.
; i
•
.r.v
oo
* . •'-:
•: '• .. i i ' . r i
v y M "
p
:
K' v'
íl
; . : :j
.''.•!,
:-.-I j , - í ..: ::O :v:^č":-! ľj i " . i ^ n O v J
'""^' I.-"
>n j ", •, /j říj,-;
•• •.! : ' . v o - ; V i
4
z.i
л
' I , i Ч-л ч ^ . ' , i
uvé:,t,
GaĎvriv
£o
p ř i
k t o r ó
e 1e k ír.í r n v .
PG
л
c h . - n i ck / o v l i v ň u j i
o
..
tibs
?-'<•.: C c t\ r. ^ : í Í Vv i r ; " ; ' . ' ;
J i i O n i r s ?
ponükua
v'v'lvj
4ct«.-:o"i
; : o ; : r c " , • • . . í ,••••;«
č j . o í o c,-.
vjdnny
í-1 / t
."-o". 1 1 o j", i I. o i r. č
' : : .' • J ;. j - . ^ i o - J c i ' j y - ^
prj'v.iHť;
f a k t o r i ,
j а ciч r r ô
k t ú
o p.v : r •"•• :• í .
; . . :-i:.,_;.. • . " ,
Rov/;-^
,)•:•• t ŕ o b a
'-ilí? v T i i C : '
-; i v o r n о я t
/_ '
^'ľ'ťť.'nŕ
,::;í!^í-.u
i o
V Ľ I- :-r.;-:r.
Г) -rí'.f..:'!: .-v . •• '. •"•
JVT r
rožir,",,
1 О , Г : г-••• .:' • :• r i i. а"к e •
ínŕioľ-rcjí'.or.'.,'. ,
'.-ýí'iodr»''": j ú L u d r i •-'\ г ; : ' " . '
: l d
k o n í r o l n j'?
-
,;
ra:'.-j ü
!•. r.!..-
..; •••, - з п ý ; , ' •
c h i o . " ir.'..'
u-?, x n i r
J..';i;: " i z ~ c i
•~ ' ;": C c'< •'; f o 1 o u :i •]
: O
VüiJiich
:' 2 г i ; : - . •-.ľ "•,
•л-:,Ч'-/г: p r o d l глЬогр'?-* í. t j o i i ü L;lo2on.í n PO r r i p o j О'-:л do o k r u h u ý .-•? - . 7 ' . , • . -
o p í š e r-.-í^irút.
s . '•• •/•; ? л о 1 и
; Л ' . ; ГГ;П.'":';Сг t
V 1 /" 1 ; L : í ' l /
ľ ;"* i *'-' O
do
с .-.;.-•:••;-.; I o t n /
:J.-:O
v y š š í
rifi
:••,•"; i v i t a r o ž i n
k-j.ic
Í : ' . ; H ^ • povr jr;ou
s p o j Ľ - Ы ; •.•сз t
Lo r i a
Zvyšování provozní spolehlivosti a životnosti parních generátoru jaderných elektráren lího typu
II. d í l DUM TECHNIKY CSVTS OSTRAVA
Zvyšování provozní spolehlivosti a životnosti parních generátorů jaderných elektráren tlakovodního typu
Dům techniky ČSVTS Ostravo KvSten 1989
Obsah: str. VÍTKOVI.СЕ a jaderná energetika Ing. Kolmaš
1
Konstrukce vertikálního parogenerétoru na nasycenou péru Ing. Biljavskij
5
Pevnostní výzkum prvků vertikálních parogenerátorů pro JE metodou fotoelasticimetrie Ing. Movila
13
Konstruování parních generátorů pro JE Ing. Hanák
18
Výzkum iermodynamických rocesů v primárním a sekundárním okruhu vertikálního parogenerátorů PGV 250 pro JE Ing. Burkov Vliv změny výšky hladiny v parogencrťítoru WER 440 na namáhání kolektoru Ing. Hanulák
27 35
Výpočtové analýzy nestacionárních termodynamických procesu na sekundární straně horizontálních parogenerátorů Ing. Lidický, Ing-. Ubrá
48
Problematiko měření a regulace výšky hladiny v PG JE las. Mel^cký
55
Přibližný výpočet árovně vibrací teplosměnných trubek PG W E R Ing. Papp Systém hodnocení pevnosti a životnosti JEZ Ing. Hanulék, S. Hudcovský
66
Vibrace trubek parních generátoru W E R 440 při jmenovitém provozním stavu Ing. Urbánek, RřLDr. Rubák
8С
Studium podmínek korozního poSkození oceli 18CrlONiTi Ing. EOrda, Ing. Spiíchal
88
Aplikace metody EPR к hodnocení kombinovaných vlivů chemického složení a zbytkové deformace trubek PG na jejich náchylnost к ККК po nízkoteplotním zcitlivění Ing. Ěremiáa
93
Zkušenosti s provozem PG W E R 440 z hlediska materiální problematiky Ing. Kupče
97
"hodnocení účinků dekontaminace nn materiály PG Ing. Březina
61
103
str. Příspěvek k predikci křehkolomovych charakteristik oceli 10MnNi2M0 Ing. Strnadel
108
Nízkocyklová únava svarového spoje oceli 08CH18K10T Ing. Matocha /
113
Korozní poruchy korozivzdorných ocelí v sekundárním okruhu JE Ing. Qsrstrisnsky .
118
Korozivzdorné materiály pro tlakovodní JE Prof. Slfmark, DrSc.
123
Ovlivňování spolehlivosti volbou technologie výroby součástí Ing. Jílek / • Vliv úprav povrchu teploBmenných trubek PG a chemického režimu primárního okruhu na transport a aktivaci korozních produktu Ing. Burelová
133
Některé struktume-mecheniské vlastnosti oceli 10GN2MFA pro jadernou energetiku Ing. Staněk
138
Vliv úpravy povrchu na korozní charakteristiky PG trubek
127
Ing. Číhal
144
Kinetika lokálního korozního napadení PG trubek Ing. Mummert
148
Popis a vyhodnocení vybraných vzorku lokální koroze PG trubek Ing. Tscheike
158
Mechanismus lokální koroze autenitlckých ocelí za zvýšených teplot a ruzdílných podmínek zatěžování Ing. Uhlemann
166
Elektrochemický průzkum vlivu usazenim a mezer na lokální korozi PG trubek Ing. Schneider
173
Hodnocení vlivu stavu povrchu a chemického složení na korozní odolnost trubek PG Ing. Angepnann
180
Ochrana pro korozi PG ^ Ing. Riess
187
Chemické režimy sekundárního okruhu ve vztahu ke korozním dějům v PG Ing. Hradil
19S
str. Vliv volby materiálů a vodního režimu II. okruhu na spolehlivost PG Ing. Toman
207
Vliv chemického režimu sekundárního okruhu JE na korozní pochody a tvorbu nánosů v PG Ing. Hradil
211
Chemická čiStění PWR PG Ing. Riess
215
.
Vybrané problémy optimalizace chemického režimu Ing. Tomík
225
Analýza chemického režimu II. okruhu JE typu W E R z hlediska koncentrací solí v napájecí vodě PG Ing. Jehlička
237
Zkušenosti z provozu PG EBO V~2 Ing. Tischler
243
Životnost spojů teplosměnných trub v PG Ing..Říha, CSc.
253
Provozní spolehlivost a poruchovost PG Ing. Kramařa
258
Dočištovéní a čistící operace zařízení sekundárního okruhu JE Ing. Vijím, CSc.
267
Porovnání koncepce sekundárních okruhů JE naäeho a francouzského typu Ing. Kopie 272 Aplikace elektromagnetických filtrů v sekundárním okruhu Ing. Kysela
JE 277
Vliv úpravy povrchu trubek na usazování korozních produktu Ing. Jindřich
285
Aplikace akustické emise při diagnostice PG Ing. Crha
292
Provozní kontroly PG Ing. Herman
297
Systém kontroly netěsností mezi primárním a sekundárním okruhem v PG WER-440 a WER-1000 RNDr. Kawalec 302 Jakost výroby - jeden ze základních předpokladu zvySován! provozní spolehlivosti PG Ing. Chamréd 308
str. Odezva vnitřní vestavby PG v signálech provozní diagnostiky EDU Ing. Hulín
313
Závoslost chvění PG na tlaku napájecí vody Ing. Sadílek .
318
Nový způsob vyhledávání netěsných trubek PG W E R Ing. Mátal
328
Provozní diagnostické systémy vycházející z on-line měření vibrací za provozu komponent primárního okruhu JE Ing. Vorel Teploty a teplotní změny exponovaných uzlů PG Ing. Mátal
333 337
ZkuSenosti z provozních kontrol n oprav PG a kompenzátoru
Ing. Bednárek tfdržbaf opravy a kontroly PG JE připravované а zabezpečované v koncernu CEZ Ing. Duba
343 348
'".
: : \ c . .";:;•
• , : •. ,
••X•.• : ' " • . • . ! г
:.:\íľ.
.:-. .l.
i . - ľ v ? . г :
r v , ; . ; . v : : n
l c ; k - l i t : i v I; o
j e
\ •.
[•;]:.
j m ::!•.•. Vi:..k
.;•'".
u:j'.
•
u,'. : L :.'.'••.-
v;..'-:-.j.•'.
:;•';.
;•:.
Г;. ;; .
vr.:V
. ' ľ - • r : ••."•..'". ;•.
t г.•••io.:'!ľ.i
- 274 v tiene b l í z k o s t i vodního zdroje •:. t&.v.o zdroj je využíván podi? možností jež poskytuje :•. n i k o l i v p:u::o podl-.- j(;di:o::t:.'i;nnýoh p;.edt;iíiY vodohospodářů. Ovlivněn je^i ir.í praO.ewím provoz c h o d í c í c h okruhů. Pokud to rňtusice u,v. :;":ňuj e,' jn o u provozovány průtočně, to j e vždy p ř i chlazení xoř^kou VOÍDU, ní k c y i ř í č n í . Ve vnitrozemí jsou c h l a d í c í okruhy, vzr.icdcrr. к ir..-tßlovunýn výkonům, c i r k u l a č n í , a l e provozují :e с pokud ;r,z'<:r.o inirii:::;iljiím zahuštěním. Odpadní teplo j e rosp-ýleno do ovzduííí ;: nesnt^zujс í-eki;. Pro úprtvu přídavné vody, vSi-.l t-den k .-iískéxu r.ahu.štování, postačuje ройке jednoduchá UDÍ-I.VU, Ľpr:-.vidla jť-n cesením (bubnová s í t a firmy Baudrey). Ner.í nutné vodu č i ř i t a zvyšovat tak obsah s o l í jr.k v c h l a d í c í vodi, хм к ::r.o-ji:"Tov.;t vypouľitenýn odluhem i řeku. Hii:ší obran coií v ch] die.í o d ě y p ý znri.-r.ená snížené namáhání konstrukčních m a t e r i á l ů , ic-tří :;c i n v e s t i c e za úpravnu a poplr.tky zv. lirr.itovunó o:ip;.dy. !Г-'к!;.йу га r.výíený odbor vody jsou kcnpen::ov:íny podatetno k r a t Ľ i vr.dúl e n o s t í n nir.iií dopravní výukou č e r p á n í . 2) Uspořádání chl. dících okruhů ;-:r.ičřuje, coí: j e oni^t;:*" všeobecný p r i n c i p , к maximální j edr.oduc-'-Ooti. Chladící včiirj j:;ou citu ovány v optimální vzdálenosti cd strojovny, obťlhová c h l n d í c í čerpadla jsou umíntíína ve s t r o j ovnč, r.nr.cí jímky рэп podlc.íín - 0 v ose s t r o j e , přívod ochlft"enó vody j e tlakový, cca 1С r. k . c l . , daný konstrukcí c h l a d í c í věže Í;C яис-hou vr-nou. Ociu.rop.á vadri j e hned pod výplní ,ov:idína s.y.'jtíkien vljiitýci: tv:rov..k !i žlnbú do stredovo v p u r t i a spojovacím pD'.ľ'iibí:;; r; V c tonových rour přímo do sí-acíc'n jínck chlndiček. Ciilí.i".cr:í pr.inárnich okruhů j e uzavřeným .^/stónicrn, ?. nř;i:)2 j e ť ' p l o pŕodiivilno dv<;mp. dedkovými c h l a d i č i . Funkci rozntřikovr.cích b--.KÓnů nebo rr.alych c h l ' d í c í c h okruhů přejímá vodní z d r o j . Unr.vľený okruh pak тйу.е být naplněn vysoce k v e l i t n í vodcu o optimální dávkou korozních i n h i b i t o r ů . Korozní nomáhání clilndičú prin'íru j n mLnir.;-.liaovúno. Ciiladiüc j.той рпк vyráběny z kv--:litn;'ch ocelí pouzc s ohledem no. primární stranu''. 3) Drilu í r-'uio o d l i š n o s t í j e z jinýcl. oborů, r.^jnón.". ; t r o , v ;MIJ i;";ť"nr;m napájení, vyvedení výkonu, v srního okruhu, havarijního zabezpečení, SKŘ, ve r-l::\ konstrukci kontejmentu a t d .
f ?i í;
tí: гг.и Cb ní
1, J
C.l
P r i ;;•. c ár L
e.r-
4) Pro téma přednášky n e j d ů l e ž i t ě j š í jnou o d l i š n o s t i v De r.ín okruhu. Jim j e věnována n á s l e d u j í c í k r . i i t o l n . J. S;.-f-tón cekundárního okruhu frnncousských JI-J. J ok již. b y l o ľ.mín'no, dochár.c.lo ke k o r o r n í n u n-ip-.doiií ľG
b y l y naopak p v i ctyku s vlhkou p a r o u . V m í s t e c h i n t e n z i v n í h o omývání d o c h á z e l o к tuk rychlému úbytku m a t e r i á l u , že b y l y л." k t e r ý • a r t i e po k r á t k é době provozu z n i č e n y . (Kolena přovádt-cího p o L r u b í , o d b o r o vá p o t r u b í , v a tup do cep o r a t o r u - p ř i h ř í v u č c , ) D.'1-a'ni korozním f a k torem ?G j e zvýšený obrrah n o l í . Ty ne do n a p á j e c í vody mohou d o s t á v a t pouze natřeným kondenzátorem, n e b o í k v ^ l i t n jiřidtivnó vody upruvovanú d e m j n c r n l i z a c í j o vždy v y n i k a j í c í . Po zj i'.> t " n í p o p r a -
- 275 -
r.ých grsbléreů. nastal intenzivní výzkum, Q to ve všech oborech, ovlivňujících provoz parovodr.ího okruhu. Především byl podroben kritice výbor konstrukčních materiálů sekundárních okruhů. ^"ro za.jiííění naprosté těsnosti kondenzátoru TG к náhrfidy dosud používané mosazi nebo kupzsoniklu, byl vytanován nateriál nerezový pro píční vody a titun pro chlazení morskou vodou, lie— rezový materiál jo středně ledovaná austenitická ocel, s cca J.8 % Cr a 1O£ Ni typu AISI 304. Nyní se přešlo na AISI 316 s přísadou Mo a zkoumá se možnost použití dvoufázové oceli. V obou případech má kondenzátor dvojitou trubkovnici, moziprostor plněný tlakovýn kondenzátem, plátovanou materiálem shodným s trubkami, aby bylo možno provést těsnící svár. Kondenzátory jsou považovány za n e •prosto spolehlivé a tísné a protože v okruhu není. přítomna měděná slitina, je úroveň alkaliztice těkavými prostředky zvýšena až nad pH 9,6. Erozně-korozní pochody ustaly. Tím ztratila opodstatnění instalace úpravny turbinových kondenzátu. Žádná francouzská J3, pokud je nám známo, _jí není a nebyla vybavena. Tok se podstatně zjednodušuje zapojení systému dopravy kondenzátu. Soub'-ľ-znš o výběrem kunstrukčních materiálu byla zkoumána
hú JE zcela vyhovuje legura 2,5íí Cr. Pro konstrukci by tedy postačily imteriály třídy 15. ?го zvýčení bezpečnosti jsou nej exponovon-ujší mícta konstruována u ocelí třídy 17. Záradní odlišnosti sekundárních okruhů francouzských a čs. J£ r.íŮLcrne chrnout do následujících bodů: 1) Je vylouijcna n í 2 zo včech částí přicházej í r:ích do styku s kondenzátem, napájecí i kotelní vodou n párou. 2) Juou instalovány kondenzátory spolehlivé a tísné po celou dobu provozu. Kvalita kondenzátu je trvale kontrolována а vyhodnocovaná»
3) ľnrogenerátory jrou v e r t i k á l n í . Suspendované n e č i s t o t y , kterých ne v PG nahromadí zn rok 30 - 40 kß, jsou p ř i každé odstávce pro výměnu p a l i v a odstraněny vystříkáním tlakovou vodou - ICO a t . 4) '^avízcrií p ř i c h á z e j í c í do styku s vlhkou parou jsou konstruována z o c e l í t r . 17 nebo 15. 5) V žádné nám zrníme írancouzsr-kó JE není instalována ÚTK. 6) 0,-iiiíinosti v ř í z e n í chemických režimů spočívají predevíím ve vyľrSí dávce těkavých alkuliz.MČních prostředku ^amoniaku nebo morfolinu). pH dosahuje 9|6 až 10,0, obsah s o l i j e p ř í s n ě s l e d o ván, zejména přesným měřením v o d i v o s t i a speciálním způsobem vyhodnocován. Původně používané chemické režimy se neosvědčil y , a p r o t o bylo v průběhu počátečního provozu p_rovedeno i n t e n zivní ověřování různých typů kondicionování. napájecí vody.
- 276 -
4. Vývoj chemických režim* v elektrárnách ED?. Organizace chemické služby je velmi odl Ušná od neši.
Je tc
iahlivou, není v provoze zdvojováno obsluhou, která by očekávala, j e s t l i r.utomatika vypoví a bude j i nu n c t nahr-idit člověk. Totdž p l u t í pro mčřer.í, řízení a vyhodnocování ^chemických režimů, nejen v sekundárních okruzích. Kěřící p ř í s t r o j e jsou instalovány s rozvahou, není sledován tak velký počet vzorku jnko u паз, celkový počet p ř í s t r o j ů se včnk od našich podmínek p ř í l i š n e l i š í . Rozaíi je však .v tom, že všechny p ř í s t r o j e jsou v chodu, měřené veličiny jsou spolehlivé o j sou přenášeny do příslušných uzlů. Vybrr.ná měření jsou přenášena do Paříže, kde p ř i GD s í d l í skupinu Centrnle groupe des l a b o r a t o i re s . Tento kolektiv složený z 50 pracovníků - 25 techniků zej iř. bijících sledování chemických r e ž i mň v provozech JE a případně jejich řízení n 25 pracovníků vědeckovýzkumných. Ti pracují podobným systémem jako u nás ORGHEZ, avšak s bezprostřednějším a trvalejším vztahem к provozu, D to ve všech JE. V elektrárenských provozech je podstatní menší počet zaměstnanců chemické služby nez u.nás. Např. v JE Paluel - 4x 1 300 K W j e 5 technickú, obdoba našich směnových chemiků, z nich» jeden je vedoucí chemik, jedna obsluha na směnu v CHOV, která provádí i některé analýzy vody a jeden pracovník ve směně na příprnvu dávkovaných roztoků. Stáčení chemikálií, skladování a manipulace ve cklndu provádí pracovníci dodavatele. Asi polovino JE včetně JE Fnluel není vybavena vlečkou a doprava chemikálií i ostí; lnich hr,';ot se provádí kamiony. Sklady jsou minimální vzhledem ke spol e h l i v o s t i dodávek. Po zjifjtění korozního napadení komponent PG nastal b o u ř l i vý vývoj chemických režimů, zr>m-"řený nu kvalitu kotelní vody. Do roku 1931 se provozovaly režimy fosfátový, s molárním poměrem Nn/P0^2,6 a tzv. těkavý, s dávkováním amoniaku a hydrazinu. Právě koncerA roku 1971 byly v JE Beznnu s tčkevýb režimem zjištěny trhlinky na trubkách nad trubkovnicí, uprostřed svazku. Proto byl toknvý režim opuštěn a až do poloviny 1972 dávkován pouze fosfát o nolárniir. pomeru 2,6. V JE v USA vľsnk byly se.znr.rnonány pokračuj í c í koroze. Od poloviny 1972 do konce 1973 kladl konstruktér důraz na udržení stálého niolárního pomeru v Pil vodě 2,6 а kontinuální odkalování. Vytváření trhlinek ustalo, ale objevil se nový fonomen, zeslabování steny trubek vo etrudu :.'var,ku, nv.Ci trubkovnicí, kde ne usazují nánosy dispercovaných č á s t i c . Do konce 1574 bylo nařízeno dodržování 2,3 ^ lía/PO^, < 2,6 , aln soclubov-íní trubek v Inconelu 600 pokračovalo. Od konce 1974 p ř i j a l konstrukt é r kondicionování těkavými prostředky, nie s příčnou kontrolou katexovnné vodivosti, tuk aby p l a t i l o OK" volným 0,15 (počítáno jako CíiCO,ppm) г Ä ' ó 2 ,uS/cin. Při iCéf!, 0,uS/cm se povoluje provoz 2 týdny a-'priíí^jO ,uS/cm okanijitě odstíivit. V nrůběhu roku 1975 byl opít pozorován denting a podmínky znovu zpřísněny, okurr.iíitě^ odstavit p ř i SCu 2,0yUS/cm. Souběžně b^lo zvýř.nno pH až n°. úroveň kterou připouštějí použité konstrukční materiály. Při přítomnosti Cu do pH 9,2 , bez Cu 9,6 - 10,0. Tím se minimalizovalo vnáiíení oxidů Pe do PG. Se souběžnou minimalizací obcnhů solí byl problém koroze trubek vvřeaene
- 277 -
Kontrola chemických režimu sekundárních okruhu JE ve Francii ce provádí v následujícim rozsahu: a) kondenzát z každtho dílu kondenzátoru TO - měřič vodivosti, sodíkoměr b) kondenzát ne výtleku kondenzátních čerpadel - pH metr, mSřič vodivosti, sodíkomčr, kyslíkoměr c) napájecí voda - kyslíkoměr, hydrazinometr, turbidimetr d) odluh PG - muřič vodivosti, sodíkomer, pHmetr e) páre za ?G - měřič vodivosti Porovnáme-li chemické reiíimy sekundárních okruhů franc ouzs-f kých c našich JE, vidíme, že v obou případech j e vyvíjena velká »r.oha, diktovaná Spatnými zkul-enostmi s korozním napadáním komponent, sekundárních okruhů a zejména ?G, o minimalizaci znečišío-_ vání napájecí vody. Cesty к takovému c í l i jsou však v obou případech značná odliäne. Souvisí s odlišností konstrukce sekundárních okruhu i filosofií přístupu к řešení problému, V naíem případě so ubíráno cestou s l o ž i t é j u í , konstatujeme j i s t é znečištění nebo předpokládáme jeho případný v;:nik a vynakládáme mr.ximální ú s i l í o znovuvyčištění vody pomocí s t á l e komplikov«in-"jjší UTK. V elektrárnách 2DF s v o l i l i ccatu nreventivr.ího гепе~c.".í vzniku znečiňtění, eto za^ iotříníra dokonal": těsnosti kondenzátoru a přísnou kontrolou kvality kondenzátu. Zvýšení pK hodnoty v okruhu na 9»6 - 10,0 , což jim dovoluje vyloučení měděných s l i ji:: ze systému, dosáhli odstrrnění problému eroze-koroze, sneöititov-'ní celého okruhu, zejména vííak prirbgenerátoru korozními produkty. Protofie nám v souuasné době připad£Í ceata našici: írancoazskýc! kolegů výhodnější, pokouoíir.e se j i uplatnit p ř i projektování tzv. bloku novo generace a něktcrýcí. prvků i u j i ž budovaných prvních 1 C00 i,:VÍ bloků v JETE. •
- 278 APLIKACI: CLEKTFOMACľiETICKÍCH ľiL,Tl
Jan
Kysela
USTAV JADERNÉHO VÍZKUMU, Rež
1.
úvod
Zajištění spolehlivosti jadcrnč-oncroctických za i í zen í vyžaduje vysokou čistotu viech provozních kapalin, zejména vody jako hlavního teplosmenného média. Reakcí vody či páry s konstrukčními materiály vznikají korozní produkty, tvořeno zejména oxidy železa, ktorú sa usazují na teplosměnných plochách. Jedním ze způsobů odstraňování korozních produktů je elektromagnetická filtrace. Výhodou elektromagnetické filtrace je, že múzo čistit vodu při vysoké teplotě a tlaku. Přitom regenerace filtrů :;e provádí prostým proplacheia a j tudíž potřeba solí, které potom ve forme odpadů zatěžuji životní prou t ředí. 2. Aplikace filtrů v sekundárním okruhu. MožnoĽi:i aplikace elektromagnetických filtr': v sekundárním okruhu j sou vyobrazeny na schématu či. 1. Jedná se o: - recirkulaci vody v parogenerátoru - filtraci napájecí vody parotjoncr.í Loru - čištění kondensátu - č is trní odluhu parogenerátoru. Uvedené aplikace by měly vést ke snížení obsahu korozních produktu v pároger.erá toru nebo к zabránění zanár.cní ione:-:č. 3. Výsledky zkoušek filtrů na jaderných elektrárnách. Ve spoluprácí ÜJV fu3 tčné a dispergované Fe) pohvbevala od '! S ůo 75Ъ, v pran-čru byla účinnost 55%.
- 275 V ý c i c J.-: / k Viili t л t iv.ní s t r u k t u r n í ů:::ilý::y uká^.ily, zo h l a v n í čcíst ":or c : : n í c h p r o d u k t ů v k o n d e n z á t u j o t v o ř e n a herna t i t. ein (и'-« - Г о о С , j л ved1 l e j š í č á s t l e p i d o k r o k i t e j r . (г* -Í-VÍOO!Í) . P r o t o byly s t r u k t u r / i í ^ a n a l y z e 4 podrobeny dva vzorky o x i d ů , zí<-.k.inýeh r o•jor.orn' ! f i l t r u , tudy c:-::di' zachycených KMF / 2 / . Лп.-iiýza byl.i .-rovc^oii.i n.cto.iou i n f r a c e r v u n d Ó XöüLbaucrovy s p e k t r o s k o p i e . , V ý s l e d k y j s o u s h r n u t y v t a b u l c e 1. *.'а jaderné elektrárne; NORD Lyi CM" vy ::<••. ou á e r. r. a í ; och ri.'iiych m: ::;•.: o J h - c .i Л t en í kondenzátu з vy sckotl a/.vch okiív.íkú •.'.""..' - napájecí '. ;; pnro'j'-ncr.ítcr" - t u r b i n o v ý k o n d e n : : . i t p ř e d b l o k o v o u ú p r a v o u (íiOŕ;) . I>:i : : i s t ě n í k o r . d e n z á L a VTO Ľ O v : ; . : p : ; í k o n c c . - . t r a c i ' ;*ole?:'n p c h y b o v . : : , . : 1 ; !; c;tJ 37 - 7 5 jĽtj/1, v y í i t t : ; . ' ! ! í z a Í : : Í ; ' J 1 3 - 18 ŕ a / l i í č i r i n o r . t í t Í1L:-.-I •-.-•.-! 7 S í. . Vr. t u p n i k o n c e n t r a c e v ý s t u p n í 5 - 9 f.ifj/1
napájecí vcü" pnroacnerá toru Ľ u č i r i r i O Ľ t í '.'Or.
č i r . i. ];i 15 -
17
(j'j/1,
K o ľ ' c o n ' - r ; i : : c i e l c ľ i v k o n d e n z á t " , i1:"(.:-.] Ľ C J ; ".a V3t.i:j\i d o f i l t r u b'j'la ".0 - 12 f.: y / 1 , v y a t u p n i 19 - 21 finj /i. rj L ^ Í . : Í : ; O : ; i. i / A l t . r a c e D b i . r
b.'-.i:i í c l f ^ r . : ! b y l n t a n o v o n j a k o ! ' . n n c c n ' . . r . i c c .".iK">i4^r.'3ova:v.'::o ž o l o ľ . i : : л c i i y c c n o ' i o p i l p r ú c l i c d u mcnibr .í i v v y ' r i u l t r a C.L1 t r o m c> v e i i k o s t i . póru 0,-i ,'.:::!. U v e d e .".c? v ý . s l e d k y f i l t r . - . c - c b y l y ::.í:5kár:y ;•::. p r ů t o k u filtroir. 4 100 ко'/'"'- C i ň t . i ' n í V . o n d c n r . i t u p ř e d ЛОК i.r.'lo o ; a k o \ ' . i : i o ; ; i p r u L o k u 2 t / ; i , k d y b y l e C. r c;/.o r. o úč i;;jic.';t.j i i 1 1 гг. • . ••'. '••'• í " , j / . Vý:;l
; ; t r u k t iiľ:;í ch
a n a l ý;: o--::
v t::;-'.
2 а o b r . 3.
Ка j a d e r n é e l c k t r , í r ľ. r: ГЛЮ Jar;luv.';!-.v I í o l u m i c o i - y ! ГМГ v ý r o b y C'KD ; # .лp o j e n n a č i S t O n í c - d l ' j ! : n p a r o c / c n í í j ' . i Lcri'i p ľ e d ka(:Ľ:-:i.-výn i.'i 1 t r e ; a L Í : ' ; t c p . í o d l u h ú ( Ü V O - S ) . Ú č i n n o s t f i l t r i : b y 1л : . O o d o v ; - ü a m o r e n í m o b ' j n ! ; u susp-endovan'-'ho ?о'.н:'л . P ř i v s t ::ptií к о л о л t г .TJI Í!C)C:'.'Í m e z i 1 - "! ,-G iiKj Г е / l ! ; y l a i i i ; i n n o r t f i . ' r . r a c c r.nz.i 3 0 - 0 7 ^ . P r i v s t u p n í k o n c e n t r a c i c k o l o 0 , 5 mej F c / 1 b y J л d e i.str.or, t f i i t t a c e ir,o;:i Г>5 - 77 í. /•1/.
'.'/s': - Лку "k'vjüok f'l->. t r o r i a u n c t i r i.i'ho f i l t r u v :;ckund.'irní!:i oí;ru!m t l n kov\)!i:V:i r e a k t o r ů ~c d a j í gíiríicul: t a k t o : a) Vi ; iri:i'!r' ГМК k odr; traňov.í n í o x i d ů v okruhu j o pror.r'nn.i a :-'.Ť v: f. í ľ : c d •.;-.-. í:-: : ; . i •••'.. n i k L i i ŕ ľ
o.vxďj
ť p-r-íí _T J.
| i , i r ; ! i s . - i 7 ; - . " '. i c h ý c i ) л
f • • г г . - ч л о п с ! . i ••••
kých cá:;Li) na v e l i k o s t i j o j i c h c l i u p e r : . - i t y . i í t r ' . i k t u r a o x i d u a d i ;ÍÍ'C- L s i t a j e o v l i v n ě n a prcdevSíir, n;i'.crinle;n sckuniMrníiio okruhu a p o u í i t. ý m v o d n í n r e й i r.'.o m. b ) '•' ý r; 1 c- 1 V. y u k . ' í z a l y r c . i l r ľ í moíinof. t i d o s a ž e n í ú č i n n o s t i K.'IF s k u l i č kový:", lo.'.t-r.i v p r o v o z n í c h p o d m i ü k ' l c l i . Ľ ) i ".••!•' z a c h y c u j e k Ľ O B Í Г е г о т а у п . : t i c k ý c h o x i d u ("Ю'.гпе t i I.) i o x i d y рл — rar..\'.::ictick'J (iio;:\iLit) . ľ m r - \ : : o n í v y ;•.;; í ú č L n n o . i t i (' 9 0 1 ) u d : ; t r a ň o v . ' i n I p r o c k i k í . ú I-.I; '.' f i l t r u r, vy Л .J i "i :.; r a d i o:it;^w niao'ne t i c k i j h o p o l o , 1. j . nitou strukturou filtračního loi'c.
koro?.e filtru
j e noiir. v l , i k -
:;o j v ý í i o d n i : j : ' - Ĺ n i ' l i k a c i Г. M Г v r.cjki:nd.í r n í w o k v u i u i b y m o i i l a i.-ýt r o c i r k u l a c e v o d y v p a r o ' . : e n c r . í t o r u . T o j o v ý s l e d o k lady srovnávacích r.tudi: n . i p ŕ . firr.'.y V . ' . v i t i n q i i o u n e / J / , U : Í . Í G KGP P r a h a / G / . P o d ] o t í ' c h t o studií j : z filtr y-z i v ý k o n u 10% p r ů t o k u n a p á j e c í v o d y p a r o ' j o n e i á t o r u by r . n í / . i l -/.an.í ľ i e n í t e p l o ľ u i i i ' n r . ý c h p o v r c h ů t r u b e k p r o d u k t y k o r o r o o 7 0 - 3 0 s..
- 280 nam literatury /1/
Fric, Z., Kysela, J., Kříž, Л., Rrpar, V.: Správa ÜJV 6381-T, Rož 1982
/2/
Fric, 7.., Kysela, J.: Zpráv.i CJV 7532 T, Rci: 1935
/3/
Simrn, V.: Zpráva VE KKW "Bruno Lcuschncr" F7JC 24/8G, Drážuany 198G
/4/
Jindřich, K.: Dílčí výsledky zkoušek EMF v 130, nepublikováno
/5/
Výzkuraiá zpráva EPRI NP-514, květen 1978
/G/
Zpráva EGP Praha 40-ё758-71-002, 1583
- 281 -
hematit
1
f
magnetit
Fo- -J^^-Q З ° 4
goethit
FcOOH
lepidokrokit
2
'
'c2^3
hematic magnetit
Fc Fe
1 t I
i
O x i d
Vzorek
It II íl
ti и t i
00
it ii ti II к ti u ti i i i 1 i i i i
и
'Га?.. 1. Výsledky strukturní analýzy korozních produktů zachycených ĽMF - JE Kheinsberg
10 72 4 9
Fe-OOH
61
2^3 3^4
39
Tab. 2. Výsledky strukturní analýzy korozních produktů zachycených EMF - JE NORD
O x i d
Vzorek
1
Zachyceno EMF /%/
hematit
2
3
Na vstupu EMF /%/ 15
magnetit
85
80
lepidokrokit
15
5
hematit
10
20
magnetit
90
80
hena tit
10
10
magnetit
90
90
Vzorek 1
-
kondenzát VTO
Vzorek 2
-
napájecí voda PG za VTO
Vzorek 3
-
turbinový kondenzát před-BUK
- 282 Texty k obrázkům
Obr. 1. Možnosti aplikace EMF v sekundárním okruhu 1 - prinární strnna PG, 2 - sekundární r.trnna PG, 3 - turbino, 4 - kondenzátor, 5 - filtrace kondenzátu, 6 - КТО, 7 - napájecí nádrž, 8 - čerpadlo, 9 - VTO, 10 - filtrace napájecí vody PG, 11 - recirkulacc vody PG, 12 - filtraco odluhu PG. Obr. 2. Prototyp dvoukomorového elektromagnetického filtru - 18 K?a , 350'C 1 - filtrační kanál 0 -3 3 x 5 nun, 2 - spojovací potrubí, 3 - cívka, 4 - vstup vody, 5 - výstup vody, 6,7 - vsíup л vystup regenerační vody, 8 ~ vzorkování, 9 - tlakový spád, 1С - kuličkové la::c. Obr. 3. Složení oxidů a účinno:;t üleklrt^iayrietii-kti filtrace v Ľ •_•>•. i.: лdárníľ.i okruhu jade r n d .:1c-; trá m y ľ.'ORD.
- 263 -
1 *-••
T
n
h MF
10
S ГГ EMF
m
- 284 -
Z*-6
- 285 -
- 286 -
Vi.IV CPI'.AVY Karol
POVRCHU TP.UUKK К Л
Jindřich,
Jan
OSTAV J,\:J••:;<::fíiio V ? Z K U M U , 1.
U;;AZOV,'Nr
KOItOlíNfCif PI'Oni.'KTC
Kysela ľ<e:-
Úvod:
Sr..iÍM u v i i v r i ! . k v a l i t u л k w . n t i t u k o r o z n í c h de-ju v e n e r q c t i v k ý c h s/sc e s e j h '.j-j : ; : i i : ; t ř i j i ! i L ! s r o : j v o J...MI jeví o r . " :? л e r-j" c ! : i k y r. a o v ) i v ü J n í 1 ť - c h ť . ) p ľ C Ľ O j ' i u iioĽu'.iavC j í c í c : ; o c o 1 i . v пуи-.О.-лч p r i.-n.í rr. i c h okruliú, k d o c i . 4 - ! : í : : í k a k í j . v a c i uvv)l:vj-r!;.vh л е г и - л i c h p r o d u k t u r . o u t r o r i o v v r i t o k'.::i P. i r a d i o a k ': i v r . Ĺ I z o t o p y , j...- t a t o ar>:!Í:a : : v l ŕ í . ; t ó d u L O Í i L.i , ru-boC 1 z d o ••.••:istii j - p r í : : : ý v . : t a h n ; u u i r y c h l o . i t í k o r i v . i n í h o d-.jjo а п,:ю.!;-. tv:'-a 4 r a d i o i : : o t í . ; . ä , kLo::*: joOU v t c : : i t o G y;; u-í.-'. i.: t r a : i r ; p o r t o v á :iy . V p c : ; K ! : r i í c ľ . l-'-toí;:-. so Ú Ľ Í I Í o o v l i v - - j ; i i k o r o ^ n í c i i ď j j ú a j e j i c h následků : v ; : : i :•; ::;•; Ír.: o k r u h u n o Ľ O t ŕ c J l u j n г.л v o l b u v h o d n ; ' i . o v o d n í h o r o 2 i : . ; u cli n.s p:'- .';:!i;j .-u v n i t r n í c h p o v r c h ů k o r . . ; t i : u k č n i c h i-.i i t c r i . í l ů k o r a p o r n i n ! . : i r : ~ l : ; ; : : i ' j • 4 r u : . - ! . V : : h l c ď - : n к t e n ; : , zo p t : o b i ' J : n ú p r a v y v o d n í i ' o rc2ir.-i j : - . k o a o o r . c -z •.:.:-j р. г ?.'.Kir.'/!:'.i poO.'i t e j n í n i \>o''.::\ ínka.'nL , p a k p r e d ú p r a v a p o v r c h u p u : ; k y t u j - . : ^ i r : ; í r.ofi : i o s t i a p l i k a c í r : : ^ : : ý c h p o s t u p ů . Za r . o j č a s ť . ' j i :; tudov.i:.-.i p re':) 1 •• ' :.'•/ p ť c d ú p r i vy p o v r e r . : ' : l ; : o p o v j . x v ^ i t r í ; : o : \ o u t v o r ! ; : ; e x i U c k i : к о г о ; : - : í v r . s t v y /1 - 6 / , c l : r o : n a t o v ; í n f , iir.plan t á c e k o v o v ý c h k . i t i . r . t ů clo o x i d i c k ó v r s t v y , ir.<jc:.a:i i c k o u p ŕ C ' i í p r a v u č i p r o d ú p r a vy •_• í.ck '. r y c ; : c : ; i i c k y ; ; i i .">atod ::ni . " Ľ a t o p:.\íco n a ; : n n : u j o n •• -! í:' Qté p Ľ u b l - J n y p o u . : i í . í oi-..k t r o l y t i c k é h o l o í t e n í t r u b e k pa v o i j o n o r á t o r n . 2 .
K:-: p e r i .т..; л t á ]. p. í
с лü t
v o ^ k o r ó o x r i e r i . - . v ' r . t y я .-.)<_• c h.in i. c!-: y iipravc-riýr.ii a e l e k t r o l y t i c k y loiítč-r./'."..I t r t-b!; b i:;ii L: r;oľi.:.:ovJ o--'oli 172-lú (vy L4i)>i/k Vi'", i'itoi'ľi t n v ) b y l y ;::''v.i::0.ny .-i.i vy : ' . o k o t l a k ! , vy r . o k o ť o p ] .y t. r. £ !ľ<ja.-; t u r o v O vo«::ií cr.iyiv"i> P.VS-3, OJV Г<с: ( o b r . 1). Z á k l a d n í f y ;:iká lrv.'-cho.T.ickc iídaje p - 10 MPa , t •- 2 ' j f i ' C , ij -• 2 t / h . ZJOI-'.-IČ
votirií
г о : i:.v/ : a )
C C
b,
„(i = ri <j. k<; 3" J
N-II 4 C--Í
C
:,.т.угку
;rovo::.'ií
H
Si-.Ci!
J
^ ,
'-
5
^.:
.5 . . k , "
5
r
,
1
^ . к ' Г
,
1
-,(,.i
i:VS-.1 '
?!i:,v c..,.,,
.
i'-' r.vj
jsoi!: ktj
- - i .9 -
ľ ,
Pil.;!j.
,:•; k , "
1
= 7.1
t
с)
С.,зЗОз
= в ..k,"1,
C\.
= (30-100)
CKC.,
= 1,
u-j.k-;"1 ,
n-,j
p!!,r .
k-;"1 - C, J .
1 "* - ' - ! F l u o r i c c n e u t r o a ä Ь.'Ч!...:Г! •..>.-•. j Ľ i:::^:i t ' i č i n i l a 0 :: , 7 . t 0 ;; м *";; Р1о:;:;л r a d i o a k t i v i t : b y i : ! ЯУГОГ.Л ::ral t i k a n á i o v ý ^ ; a::a l y -.-.á t o r c : a C . I : Í b e i . i i 50 .-. Чо tiv!. c k t o r o : : \ . l!;3o'r.o.';t к or :•>.::• í .:! v:1.1.'.-.:-; b y ! i ;: j i.; t o v i : - i j o j i c í i k a l i c k ó r : r. 1 )/, t o k u КУ.Г.'1, a n '.--. 1 • -d:-. y':n ror.pr. ••..-t^r, Ír, l i n y u!.:-.yb.í:yii.!ľ,::-..-,---.:.-í.-A.".')v; : I : ' L t v ; > l i _ t 0 b i ť.: k o sto-:pt.r:i í j u ' . : : v j t l ; V;'-.::! p::vk-; •/ / . c ; >::ní v r : , t v c b y l o hu i - e t o . i o ' : ДЛ:; P ;• ' í u t r o j - . ' . : i H l ; : : ( : ; - ; v r k : n •!<) s .;ľ i f i
r: 1 ::•.>• ::\.\ t u n í::; v a l v d i : ;d:-. ; s o l i k/::'-t <-p 1..)•...• v a r u . ",a;-. j i .;ĹÍ.' v.i n o .- v v l u t o v o u :> i'i-коч .
- 237 ľ.-vrchová
i!r:;:ios!.
T;iy;m"-!iiiij.','.Mi ky
,i
U
3.
V / : ; ! o dk y
= 0,0"'"> a
v n i t ř n í
ci b y l a
vc
i';^
t r u b e k
rv.•: •"• - -i
b y l a
= 0 , 3 4 p r o íioch.ini'.'ky
p r o olcík t r o l y t l i c k y
u p r a v e n í
p i í:".'. n i n ••; i : p ia v c n ŕ
t r u b -
v;:ork,'.
I if. i ;•.•;•/.In Ĺ r . i i ü O i ! : t i ' . ' : i ľ ' h dov.íno
c t r a n y 1
i; r Ľ Ľ г. л
t i c c a
r °i::;;ýc!i
k'.-ro:rn í o ' i p r ' / d u k t u lyp^cii
v^.uu'ho
: n
r t v . i n u
L r .)bk.i;:ii i'ľa.>.
1) .
s ' c
'•••io .':•.>
-
v š e c h n y
t. •,';>•/ r e ; : : . ; ; , ü j e ; c h a r a k t o r i n ' i . c k é , / o v i i k o n t d e , ) . . . ,< V . K V J r u l i г л k i . i v i t y . i " v . : d y ';io:i:;í u e l e k t r o l y L i e ! , y 1 <:•:":. V ( i n ý c h I n i b c í is'-vi n L n ' i / ! í .; r v ; _ п л г i c k y u p r a v e n y ' : : , ; ) o v r c ! . e : : i . \ ' c l i k . : ; L r n i U o M k l . i v i L y lci^i-'-nýci-i l-.f.:;.'-- ; s e ;• ;. • .y i.-, s.) j o v r o . : ; a o : : í {4íi - 01:) i r í.i i o a k t i v i t y t r u b e k г. ;:\ocha:i Icy. у •а;)-га v o п у п p o v r c h e m . J i r o ' " 1 ::p\!:;i tx тл, j a k s r o v n a t c h o v . í n , ' : i v i : : г\,;::л:.' ; Ü V ; V : ; I O V L l i p r / i v c i v / c h t r i : ; , o k v u Г v •• ' i-k J n ó - c h c m i c k ý c h pc J,-:.\ ,:k'\c\\ ;>i:-invír:i í h-:> '•>•-. r ú h a j a d ^ r n ^ i . ' i o k L i " í m y , l i y J o ; • - r o v n á n i k o r o z n í c h v r r t o v vy :. •:•.: (с:г/с)\ n.i s 1 ••".• o v a ných povivších. T z u e s c u k a z u j e c i i a r a k t o ť i. r; L i e k y ' ;::.•..'.!£ 1 T:Q7.Í o l . c i r n '-'•?'/> jelici/l '.'••! i Mo.Tt: j í? o v l i v n ě n a iij ' I ' l e n v o ' . i n f ! : o •••.•/.imii v i a k v : : ; b y l í.'v;l p r o v . í J Ó M . I11 i : ' n . í hr.'iLno.-.t c í l k o v i ' koi. o;'.!) í v r . s i . v y ji,- v / i l y v''t. š i v p i í p a í M - ľ.ioc'.i.ui L i.-ky чр> a V..MII51IO p - j v ť c l m t r u b k y , iíjvn"'/. l.ak i. v o l i k ' j : ; ' ; j c . l n o L l i v ý c h č . í . s t í k o r o ; : n í vľ.'iť.",', L j . o p i - л Lop ";L.ik(_i;;k,'l vrr:Lva j e v p r í p a d i . ' r r . ^ c h a i i i c k y upiľ.T v o v a n í l i o p o ' , r c h u v . i..-: í ..c.': \j e l e k t r o l y ticky ! e ; ; t o n ú h < j ( ' ľ a b . .-- ) . Í4-] a ! . i vri í '/.a:;toi:;"ľ.'!i í i i i ' i o z a , c h r o . ' u i .?. n i k l u v kn-- ч-.ní v r s t v i ' . 1 j ' 4 :" :' ;•I:VJ:I 1 i v ú r; d r u h -v. v o . i n í h o r c ; : i ; n u a t y p t " i p o v r c h o v ú ú p r a v y t r u b k y ('i'.;.i5. 3 ! . '.,. :o ; : c e l . i j f d n o z n a č n í r . r i j i t :;yr, t e i - a t i c k ý r o r v . H i :>_•:•. i .:a:: L o u p o n í in i'o a Ľ r u o b o u č y p i ; t r u b o k . Z a l : í : n . " o n : l a t i.vn í ; : . n : r . o ü p o i u ;':'••! c/.a •/ k o ;;:.•.:•]' v r s t v i - ;:•..- v / d ŕ vy 5 š í u t r ú b o k :; m e c h a n . •:): y :p r . i v j n ý n p u v r c ; \<::::, p.ik u c h r ó m u j e to;r.u o p . ' . c n ü . J e h o c b s a l i j o v y . ' - j i •; k o r o / . n i v r s t v e ď : k t r o l y t i t - k y I..:' 1 , i/iu'-lin p o v r c i u i . /ivý.-'.cný o b í ; a i i Cc v k o r o r n í v r : ; t v č a t-.níí;; i j e h o p ľ • to:;"iOĽ t v o c p i n o l o v ó s t r u k t u r o : ; : : i o s n ý c h í e r i t ů к о г о ; : : ; Ĺ v r s t v y 'i-:" c;ťivodci:i p r o p ř c d p _\: 1 a d r. i'/.í í rozp-.i-" t p o r-1 i t: C •.•'.: '•: o si o:.:c j n i n , :ľ_boĹ j e j . i c h s t a b i l i t a r o r t e :; r c c t o - . i c í n глп o . -.i; •.%•/:" :-'.:'.:•s t i t u o v a n ú h o .:i;).o.:.i c h r o m e n i •i . V. í v c r !
.'-..a "ov.'ní r a d i o a k t i v n í c h k o r o z n í c i j p r o d u k t u n a povrciui ď . - k i. r o l y t i e '.-.-/ l-r.-šLenó t r u b k y jo ;:hru':ia polovi.-ní o p i o t i t r u . n j ^. ::••.••„• 1 ..inicky i:pr.i vcný-i |':V.TCÍI.-!!I. Ľ l c k t r o l y ticr.y lešteíi,; t r u b k a .:•• kc r.-."4': o d o l m - j • í. i; tor. u piijpív.'í i z v o t š o n ý o b ;a!i с'пгокл: v )••><•: .-:i í v a ľ v elektiol y t i c k y 1OŠLĽ:Í-.' t r u b k y o p r o t i koro;::ií vr.,;.vc :.ц-с: •••:-. i.i:kv u p r a v o n ú h e
Literatura /1/
U l l b e r . j , M , , R o o t h , Т . , Per:;.;o:i, P , . :Viator c j y u t e i i ; : ; •: , V o l . 2 , b l i ľ S , I . o n d зр 1 9 3 7 .
/2/
:.'itava, ' Л . 1 . 2,
'i'.,Kitabata, \,:лЛ.,п Wi-7.
•I!
Vr.\i-.:aki
K. d
a t
Т . : Viator
a l l . : K a t e r 7
•:, '•.'...}.: . ..', \b-22.
Che::á:Jtry
c!ie::;ir.trv
oíľ
Ciici;:mtry ci
of
;n:l.jar
nucio.:::
nuclear
svr.lPM
rivsť-nc
•'.,
l u K i J a
.
.
'.'
'
. ' ,
' ' . :
'.".::'
V o l . ! ,
.1Л1Г [p. t e r n a t i o n . 1 1 i.'-.a : •. : ч : . ' . e u:i '•'.'.!•..ui: April, í-'.ôo, T o k y o .
l : j o f ! i ^ . > : ' t , i . , i . Л . : J A I i ' i n t i • ry..11 i o n a 1 С о ; . Г e i É i-."i.:o Ľ r. ' „ ' n e r nii-.try '.'.> i i , ; ' . - - . : ; ' . /.; i •:! , г л ; а . . чч.к-.-о. iiur.ti:.,
•! .
T : . !.•
':. . • i
' . • : ' : ' .:.;•:• i 1 , ) " ľ ^ ; ,
::i
1
'"•.:•, f • • - • • : . -
T o k y o .
' ;-.
',;
' • •••
C'lie• •• . .
Tab.
1. Depozice radioaktivních korozních produktů na povrchu trubek
Experiment
a
Typ úpravy vnitrního povrchu
i i
СЭ
1
6
°Co
== = -
2206
7734
elektrolytická
3765
I
136 3
4538
{ 4151
8951
|
1980
43 = 3
11870
4589
7S56
5898
2478
4367
elektrolytická
.k
j j
mechanická c-
Co
6817
elektrolytická
см
58
ir.echa;iická
mechanická b
Radioaktivita /Bq/
10854 5286
= 200 mm; v n i t ř n í průměr d = 130 ran
Tab.
2. Plošné hmotnosti korozních vrstev trubek
_ -
- -
Поз r.é hnotnost k cr o ž n í v r s t v y
/mg/cn3/
Experiment Mecha nická »Sprava ?I
TOPO
a
0, 32
0,08
0,40
0,13
0,04
0, 17
b
0, 52
0,07
0, 59
0,04
0,01
0, 05
с
' о,01
0,13
0, 14
0,01
0,11
0, 12
-
co OJ
E l e k t r o l y t i c k é leštení E?I
I
TOPO
- 290 -
с J)
о
r-i •С)
! u .J
i:
аи
I
« I
i •I
.-J
,:-
j
I I
I .
n.
i£
u) tJ •o •o
i;
o
II
jJ
11
i
t: a
'
V-:
» 1
O Г..
t
;,*
II ľ II
|j
„ \\
ti II (t II
II
Л
! i
Гс-::; O b r . 1.
Reaktorovi t lakevodní smyčka 1 - a/ t i vr. Ĺ kanil 2 - sr')V!:.H'a::í kanál 3 - ••• i ckulačn í čerpaáio 4 - r, hřív л к 5 • chladič G - z к •• i S G b л í úno k о •- '. ' • t r ;. i л. 10 - ť.pr!;-.-.:, -..-^•."y eric í okruh i c í okru:; 1 'I - oci::ír v z 15 - cJluŕovj plynu 1 C - V 5 t J ? ?1 au z a. ŕ í z c n í 17 - tl:r,'kov?.c ir.eti"ic.
KV5-3
.";.'.•• ; С -rit. i~-- -'a VI *Лг vl • •••" " »í F-faí< u". l a
)iutisitka,Osti--ivu-I'ir:iba
S p o j i t i slďlr.vur.í exponfvnr.jcii konstrukcí zn provozu je jodze z á k l f u ' n í c ! : prutaínok P U Í ; V ' I 1 . j^ro j e j i c h bezpečnou f-i-tkci . :.:i'.-m pľ/e'upwrn Jo •• torr.tr r:ažr:: a k u s t i c k á emiflO (л.л) ril£k у ч-.ч'о:: 1 г; Л- .-••: nnítni'.r.t. V 5í)'. ' asr.é dobž j« př: 'л f~\/• p ř i č o n i v í a k z ú a l o k a no.jsou v y v e r ;ii?ú.:iy J--.:., lor.'.nó mc>2n.cr.i.i. 51-vO.ovŕu;:! AE v prúbí-hn Síi'oľií defektu 4O I E Í i r j " j.ŕírr.:> /;;í'Lslá г.л c ' - ' i v.Ko'.-.íionó koná t r u k o o , k t e r á u r č u j e v e r l i k o s t akiitr.ul ovr.;iů fjla.itlcká e:ii_rí-;Ie a v.púsob J e j í d i s t r i b u c e . T^ tc f a k t o r y ,-"'•< ur-liij? i l i s k r t i t i.-iui í« - i i r o n i d e f e k t ů . PřorUof.erÁ ; n i č o Jc< 7,п'зм;-«п : v ř i v y n í . i t í 'io-^'irt a i íikis-nýcli z k u ä c n í i s t í я aplíkcic í tc-fcn rcr-t uiijky, m\ v;-^rfioci'.'6ní iiAvrh'j postupi^ d.-\lSilio ře5<:-i53 t •/yi--'.ltí /-.J' V j.i-. :'.ii
..' -cv-irinientAlní
inri
i ' ŕ i t I n k o v C c h z k o : í í k i c i i ľ n r o c a u o n U o i u í J C ) J e p o t i i i ' vj'm s y r ••n IX}' :AHAT, .)I>!IO^X « i r c h i t o k t u r a j e z a l o ž o n n :m z á k l a d n í jr«,li\otüc • •.' :.uvr, j í c i. 7.n Xi'.ií č á & u л.-. 3. i.-k t o r u ( u l i r . 1 ) , S i ŕ p ; Á l z p.l o z o o l o k t r i c k ý c í i fii,ji:.\uú S ! ;-.v i"-8 \ • . > 1;"-'. j'fisnio 'ОГ'-^ОО kJ.'t ) j o p i ; r a v e n v p ř e d z o s i i i i v r . ř l I a iií'.lo p ř J . '-:'.'nji -i() ar, •.t гч;') v A c - ' i s t i j . í , V.ď.i J o f r n k v o i i u n ö n j - m v o n r. ŕ í \ « t ( ? í n ä íl 1 ; i t íiľ i.',i>v:'i.-,, V j>' " ! ľ á ' c v i i C'ťioti Ü ^..X j s ^ n 7. t ú c i i t o ••iv.injô v y p o č t'-ny r - i : i ŕ ; i ' ' i ; l e c K 1 " Í > ; Ú a : 'f)'--i4lkové" p a r o m o t r y n i ^ u l l i " : . oa'río v s t u p ii ' v o l i ů i n i J " ал :.,-:u\lovóho г л р t a o v a c e p ŕ c c i i o i l o v ý c ' i ,!evú IV .-;•> .'•i-.'-. Ĺ vti r. •'.,'... 1 ;•:; i : j : i i v í v p ř o d z c s i l o v u u i Ji'.
'."••'••• 4i f. >'.J .IÍ'.T.OS t i k y j'G p o m o c i Л'~. j o v o d e n o \*o 'Ivo.i v /\ к 1 л -in í o li з:.'' • •>• . i ; • " ' o v í 4.1:1 JTOH piMVÚdi::y v . ^ k i a d i H oj;p^. ľ i uioi.t y v b i l j o r i i t c í 1 : . . ' ; : • li.:',;:\:<\:Уп з. -.' p r ú b f i h ^ L l a k o v ý c h z k o u š e k . :)ť: b í j s o n -.'.ísk.-.r.ú . ,;.!.'.;>:• ^ ř í r a o cvCi ť-ovťiíiy v px~.\xi b<jhom p r o v o z u i С. i l J ^ v u í - " ú k o !.o::; :• v:;jfi;.!.i ..! í .•|.;jio.^t..ickího .bystrinu J o p o d ú v a t v zrisríd^ :i>'í iiiklii.dn.L •.J::'U:^--' r». V j - ; ť í ' vrtli« . i n ' o v f t t 00 »řa-iiii c o m í s t a Ľ о:" у V: t i ! , по ог. т - П ;;•..:•:.'•-.• j.'n:.í..ai ,\ ľ:'islodn-i pule -^ii-i dtxo t i t z i ' r t ž n o s t t r:'K. t o urOo:K.!:o - , ! - . . . ; . ! ^ .'•/ V t .'ípfifií AĽ s o l o k ü l i z u j / , raiatn v i u i k u J e d i i o t i i v ý c i ; • '!-.i: ^ : , ? ; ) o c Ľ i l o s t í z.T. fiou-íasnóho vyho t r n , Jakými JNOti á p i í S k o v á a m p l i t u d a , l i b l k a nábúžni'i l i r m i y , tiob.i t i •.•..•••-, ľ o í o t p ř o k w i t ů , TÍV. udal-, ••t, '•' p o t l s t a l í v ä o r l i u y z a t i m /.iiiimó a y s t ó ; u y Ab v CSSiZ Kprnoo\Yi%ríxjí ч 1 ;;ľ;i'i :. p u u z e t y p u p r u ď r ' ý ď . v z p l a n u t í . 11a " d k l a d u v y u o č t o v ó b o a l ; ; u v'.'.-un ZH1O'ÍO;JÓĽI iiíi r u n LÍIMÍJIÍ h j p o v b o l . V ý j i m k o u j o « y s t ó m a m e r i c k é : i \-.чу РАС,ktorý dckáio zhücl;i;> t i t s t i s n i s i g n á l pcdlo j'í'no i n t - v • : . : ! / ;•. ui\"í pr.tvdöpodobnou vzdálenost deí'oktu od sn£n:.\<5e (polomu r : iviľ.:: !.;;(•• laoín'iho výskytu). Výborných výsledku doaahuj.j I o k a l i z a 5 i;í motudu pro a i c u ^ l typu prudkých v z p l a n u t í а to pl-oUevžim p ř i ;. •. I iViraCíiícii oiporlmoutooh, jaU a piozcolektrickyuii siiauiátojty, t.ik i při tzv.pon t e s t u , I u takto provádoných iuŠřoní Je lok.ilisn.•o :-:-O.T!TJ4 jorx do ОШОЕОГ.О v z d á l e n o s t i od budicího zdrojo,pcn:5vadž ••' } rábóhu svého Síření se původní o s t r ý impulz rozpadá. Vo v«"íti£ch v?..iálenostuch se lokalizovaný' pulz v i d i t o l n S l i ä i od jjňvoilníiio 3 íc-Tuilu.Výsledkom Je noi^řosúó u r í o n i r y c h l o s t i S i ř o u i oiastíckycU
v iU, k t o vri ať» i;i'5ní v s ú v i s l o s t i na v z d á l e n o s t i od raífita zdroji-. Z ř e l a jii.:". rtitunce nn.4t:i'.i'i v průbSíu: f.Inkových zkí .иЗок, kily Jo sií^ri'-l gone^cván z vStäí!ľ> '.oítii r Ľ í i v / o h z ľ f'i -vysokých č e t n o s t e c h 4 ! výsky'.;! s i g n á l u . Zpracovaný sieiiú.1 pak r výra charakterem ;iooo! ovíi ú pož.irl.-i-vkum p o u ž i t é охрят; laontální tachi-J Ky ,, To WÍ i:noni , íej swzi Jv •n o t ' :vy:ni omisnimi urlá !•;•! t:ni nejso'.i dna iíitočíiž» cU-'nIi/' řastiví i n t e r valy }>":; zprr.orv&ní v y p y j e t a í teoíuúkou, V provo'íiuoli podmínkách mají :;ч úr^voíj s i g n á l u Ali ~-',.\~' síct'"n y tv.'lrio lo/ 'i c.'-.-'.-ch p a r a m e t r u , m;;ř, průtoku, t'ifcu n t o p l o t y , sp/f/13 í. ч rhod '• \-'.u>< '•. n c r o e a t i . Z tiS^bta EI'JVÍ/'.•*: Jo tŕobft v o l i t -laný exporiinoni.ú '.s: Ĺ iiŕíítu;- л 5. po důki ••'.':л<5 ;.iri
diskuse
MSŕení AK provádčrtá V piilbáhu tlakoyýcli zkcuSok vo v-)'roi.t:ín závoiiř nlcÄisUn n,-» í l o í . I t o s t p r o b l e m a t i k y loicaliz iCf s t r o j ů ц. js.'-.-iziljf.cí. nctoü'.ky rj.\15ího vyli«--rfnoor>vňiií. Ze sumaSnlah k ř i v V-. AF; f'\J v / ŕ i r i ' i l f t s t i iia s t i m u l i : I/o pftjdjtov/.díi t únik. л Miüirvloviit kv-, i i tu ";;f>íitá2e j i ž v pofiáteoníoh . s t a d i í c h t l a k o v í i n í . U v.kouStíkjktortj ;iv; у opakovnnS tlakcváiiy, b y l a p o t v r z e n a p l a t n o s t K.iisortiVn i r r e v e r a i b i l n i h o j e v u , c o ž j e d ů l . e í i t ó pi'o stanovertí podrU:i<>k pro hodnocení ooľ-kovóho tocliniokóbo stavu p ř i p o r i o d i c k ý c h kontrolíicli. Souřadnioo 7.di"ojú AJ2 vypootouó z töclito nuíí-oni se ukAvaly j - ; 'то chybou. Zí-klndiiíni po'/.ar'avkoiT! pro presný výpoíot oouľri(lii:l.c nraí.sn£ litláloati Jo r b j e k t i v n i urSoní r y o l i l o s t i e l a s t i c k ý c h v l n v Лг*пе öAsti k o n s t r u k c e . JpdnÁ se o s l o ž i t ý problói:,n.i k t o r ý bylo ; :.. ukí'w'úav v tu'odešif- č á s t i . PonÄvadX e l n s t i o k á v lim indní. h?ii«5m ä í f « n.í ßviij t v a r , j o r y c h l o s t ž á v i s l í l ruv Vzdálono3ti :m'.míiío о Л ř.iln.-;". Z T 'laStö v e l k á chyho. vr.niká. n i\>aiálů o malých onnvri ioJi. )i.riih} in pt4-.il4ir.om j s o u jirokAí.ky v .? í i'-orii , Jakými j.4ou příru'';y a sVFiry ,ki,oró p r o d l u ž u j í drálni a avyžuji útlum o l a s t i o k ý c h v l n , l'ru provôi-crií optimální r y c l i l o s t i 5 í ř o n í vo 2Л"о1опуо11 o b l a s t e c h byla pr^vádňn.-. sj/milace ivr. různých místech PG lumúnira t u h y . Tlov.ní r t r n í s n í maf ;'i Vylo provedeno vo fortnS dvou o b l a s t í situovaných do o k o l í olreu kc-lií\£ony xprůinórovino aourfidaico '-"dů vypočtonú ;• ú í ľ v v c h j-oxdílú přichodu sir^'tílú Jí o třom ,9nín<'nViU.! j.i.illo r l c r . M » ni': uveríanrho v prťici fl\J • Z Vybraný ch t í í o b l a s t í ui-č'mýcU -;'.:Л\г dai»"u tru j: с i snímaCú J.TOU no j p i o s n o j r .í výale-lky doarvhovťmy -• ..i. l a s i i 1 u t r o j i c e S3,S'( a S2 p ľ i r y c h l o s t í v-P,(^, r:im / .чос; ).ar,p!:k u konfj f-iiracf' S3;3't a S1 \';cli;'izí eh.. V. л v ö t a i а зоиичгр" n p t : sa-, lii ' rycihlosť ni5.?í. 7, místa 3Íi:iul;\oo Л1 nemá e l a s t i c k í , v'•;->•. --••'r:i-jtj lirtíhu ко 5ní:naC;i 5-'i ,.ilo "obíhíÁ" po obvodu k<>; oktc-i 3 to do mi:, t a , Jehi_-i 01-.i13ni.ac0 : .1] •••• vídfe stnŕru ]-.i•.< uhr>d«i. V tomto ui-ípad^ p.ruktie'.:y lit cinoliá'.'.i k d:". 1 *..'.••: rx>zx>adu e l a s t i c k o vlny a vo srauru pohybu ко siiíiuaCů:?; no j a o'.J йЛ.Згг' přokó J.ky. ri'úboli odchylek od skatoíuycti souřadnic v rr;'tvj. a ios t i ;;.•. r y c h l o s t i . ŠÍLO:\Í jsou pro obň konf JYjoi-aoo v o b l a ň t i "i uvedenv ria obr.3. Výäo popsaným altTOi-itiiiij.-. l-гв l o k a l i z o v a l i •7^^rt:jo sj-ujitú'io sifiii/ilu v příра;1Л , žo Jo možno n a l ŕ z l ; vizu-ňlní ,j>i-ipcniiio potrc-í kt..i-'jKtínlcli i.;otod v J e d n o t l i v ý c h kanúlf.-«h k dobu p ľ í s lu."'- r» J í c i pr v";:>C--:iy, '.'. JoJicSi vzájoiuiiího posuvu l z e ;iuK u r ' i t p r i s l u ä i u i S.-iscvú r o z d í l y , k t o r ó jsou zAkludníini ú d a j i pro l o k a l i z a č n í výpočty. N7a torst ]>riucip'j p r a c u j i syauéniy pro do t oko i úniků vo vodovodných s i t í r - h . Sl;l,'.dají 34 z rj'ohlých A/D provodní к Л \ k o r o l á t o r ň ггл?. Možnosti
- 295 naanzerií ttlioto způsobu zpracování byly to3tcvÄny pomoci ucifi'a vyrobron'lio (ÍIJJÍ'K;; na PG. Typický prúboh zmžřeuý ztipisovaíem ^ ŕoc dových jovú. ju wiií zomán ;i/i оЪг.'*. Zi^íny v amplitudo 3ignííJ;; J j r,'c!:u;' í и J. body.raozi kterými .jo nožnó odoíSítat říisovú r o z d í l y (obr.-, j , Při. tlakových zkouäkuch koßroliicovauöj^ich Konstrukci a J^v-Ttíia bShoui provozu яе obvykle Jon zřídka se^kúvuine so / o híii". k t pru prudkých vzplíuiutí ,raezi k t с: гут?! i jsou dostatoSnó шои.-у u^trió pťr zpracování samoSiiiným p o c í t a í s n , Ľmisni s/stó:a ao v '.oi.'ŕ pTípsidS omoiüjo Г1л vsr.orkcvání, p ř í p a d n í ль spojitým sisfriálem ic'/v y.ublokuj»!, Z tolsoto d.úv'utlu je rto wířeni раК rozlľuk'.'it n :mjft7.oni pntŕiOnóho experimentálního p ř i s t u p « . Nn o b r . 5 J<4 uvoС1ГЭП iii-úbíh tlakové zkonSky priir'órního okruhu. 3 colkovóho priii.>ě!iii četnosfcl AE JO zřejmó го/.Лй IUÍIÍ rkouäky nn dvö u á s t i . Y pi-»'1'; byla AJí nespojitého cliamkteru u bylo «íožuá j i zprsn;:vávat sys tura-/.bOCAMAT(sieii61 ijrudkýoh vzplar/utí ; , Nnopak p ř i "vauiku" í'miku i\ob;.-lo možno ji/. LOCAMAT použi.::, uofcot s p o j i t ý s.L(;.-ál r.c\-j-i.v vuj o zpueobu .snímání n Kpracovdiu. t i s i t o systót&Gm. ZúvGľ Jak plyíio ж pŕť»d7.oržo7j.ýc!i výsj '^c'J;ú, s o u s t ř o d í n í pos.::".« nn Jodoi: ярЛзоЪ zpraoovŕiní 3iei)í\tu ЛЕ neiii ŕeäoniri n nevyíerpúvnlo bv v'-ooT'riy možrľjst i , ktorá t a t o oxpox-l:nontť'l:ix toclüiikn iiiibizi, P ř i pravovniiý systém pro diíitTUos t i k u Í41 pomoci AE mu« t 'byt psnvÄiiv a muň-í umožiiovat пдгпй p r í s t u p y poc!.2.o okamžitého ohnr-aktort; V pi-.'6 etripíi i'-oíen.í jsou p r o t o z.1 i ; "Jtovíro' typíckň млг.т^ • A)'; bŕhom provozu spojitým sledovaním ^ . v c . ' s t r a o í nv. K-.r.níovpu jiú'jknvou p.'iraííť, S tSclito mířoni budou íi.:iTr'/>".ny r pň я o b y 7;irr»covŕijií kt«.'r<5 brtŕlmi xsihrnovat vSschny možno tli-nny «1 ,';гм11. ů:' od «("jpnjllŕího až J-.O s p o j i t ý ) « Jak n n i n n ä u j í do.srivadní z.kuřonos t i syat/u;: AS i •:•,. 0 dá-, Л i-culnó pi-odpok'.ndy pro sp;_n.Ti!\í tiíohto požaílavlt 1, Liťjraturs //J ^-V /'j_.-' /•'J/ /';>/"
W.Sfcroiohor,M.Mik;ioh: ICVíJ's 86 sysmn., inoi-o.-i.üo i i i ' o íj]'-'."1 í.;irícy, a v a i l a b i l i t y and aafoi-y; ><4:c 1. Гг.^г. iiit 0211.-11,. , tí'&S ,bi'o7.ont 2'/ Acoustic oinissior. monitoring of a t r u o t u r e s during c o n t r o l l e d 3tiii,i!].ntion f ASTM-аТГ 5б9~7б, Í976 J . Crhn , K.Maznnoe : Apl. ik;ico Л'С nr. tlakovó zkcuäky jn i-o^'ľíujif'it o r ů n komponzátor'.'j ob jornu , ~.V»or,koiif or» "Mot oily dio.o'o-.tilcy j'id. oloktr/iron, !ГГ Plaoií, 1 98? , 1 4.;, J . JonuV: ,M. Sv51 ljík : Přolilod algoritirn'i pro l e k a c i emisriis. u;L/ilostí v roviiľj ,Výzk. zpVAva i-'zú ČSAV.I^Ofc E.onoklo: Motbodun 7.um Lok!\lisior«n von I.ock-» ti-ľi.on in Iíobrloi tuii.';aS>'.4 t oni on; Maschionojiíiiarkt ,195'» ,-'.úř/., 2,
- 296 II
I
I
IV
! OBR.'
•
,—
b
CZĽ1
t=T<
r.ch.éíT.o niěřc;ií na PG
. ..
měř 1:50
"-j y z.
zmistění snímačů OBR 2 Rczrr. si grál u A L
i' -
-1G0 \
-200] S «i- S3. s.;.si
Í.....J r
v | 7)m/,us )
0BR-3-Odchylky-R-od skutečných ^cuřcdnic v zov;s;ost: no šíření -v
i j
iv d.vr
i-jiW л?:
10 1 0.5.10
oI 0
20
i
/.0
60
80
100
čas [minj ' 03R.5 Záznam průběhu tlakové zkoušky primárnfho okruhu
- 208 -
!'!-.:.VA[).<:K0VĽ Inn.
"'.
'. i J j L
Ггпа v s
r>
KĽľJTROL Y
Hnrman,
S.
,\fiGGLííC.-
í! u r á n o v : , : . . i ,
; т . Ľ how.
\' p r í r . p s i v í - . u j e c í i s k t i i o v ; : ' T Í o t á z k e , г . . - л ! з з ' ш o p : : r i •>.; i c i l > ,;• v . \ ' , : к о Ч ' ý c h i - ; ' i ! i L ľ í - » ! ffl.j t e r 3 ; i 1 . ;.:: r r r . Í : n r r ;,;.•• r • - v J E L '.'. •.'"!•: Л Л 1 ; . í " . ' 1 ?Г!.ч iiiiv ;inii rn;r:'-nhy к о пt r u l riýr.li o p e " á r : ;: r . " ; ' / : ;":Ľ!. ;:Г':;:ПГ"^!:; Ľ p : ••!!:•;•..• m m i J Ľ K ; j / Í a U a j . Pôk-J, ľ.iSR ( V i i Г 1 . . Г . .• "• .. ľ i ô i : : : ' : . " n "[••!icnrlrií t o r y Л П t \ o ľ i í ! v i ; i i» t . ; s" и с к и " > ( ! : ' r n \ Pi o k r u h u . " ! ) , -T č e h o \ v l ; 1 •/ v : s : t ti i.niruv.'j h c z r - r : f;;-, n n *. i p r n \ .• •.!.: ^ Í V O M I : ! : "С ч p r i п Г! • . • r , " - : о ! u - t n i \ , :;'.-!;'••• v - . ' í ľ ^ r v i i V i : : i ' 4 i v c ! i
.';>• t
.i
r ' . '
. ' ľ ; : j : : i ( '
r t ) . ' " l u . L l - ' v :.Í;\ í
V
:...v
ľ : ' . : ' í ;
p e r u ;
' . ž
;
.
1
1
' . i / : •.
Лr ; : . ' " - -
'•
:
> - :t ŕ r
1
•
Í L ; -
; . r ' l .
, • ' 4 , l ľ . : . i ! - .
í i
. • . • • • • : • < . ; ••[
I [• : i ; : ! y
; ч ; i ••;•:.•;• y
v . ' • / •> r j r i í I - : : ! - . . ' . :
- ' »
•.
;.
y
v •
'.<.-..'..
; . ; • : : ..•'•:; •'•.•.•••. : i n í ' - •
•• '.
; :
•.-.."!
-..;-'
v ; : :'•.;•.•• 1
<.'.., y.'.:: .i
'>.:•
••••••,
"..•."...;
;•.:;•.: k '
v u ' l . ' H i y : ; : '
•'!
.•.:;. ; v : . /•.• .. . • '
'..••..•!.'•.'•
;-:,'...•;
1
:'.••
:
. . p , . : i i
••::;:.,•,;.:
t \ ' : . ; l ) t •: r \ r r ' i p r ;
( j , r ; ~ ; : i :•:
l l . c . l y :
!. ' i ! ' j
: m - j
. . ! ' • . • i ••.'.•
;. - / •_
t • . ; . ; " : ; Í Í : Í • • '•
: . • : ; . : ' . f n i •'.
;'í-;íi'.-.
-• ' . ' í l ! . '
O Í Í . Í ' . ! ."í v :;!::;,J.1!1!
;•!.•,
i , Í ! . Í :
,Í ; I - . ' . )•'.::;',
У. :; \ \ : H • i , V i ) ,; o ľriivniir'
;•: ! . ' c í r . ! i . ; t í / o j ; , . : ; > . : i : ; ; iu
,';j';:iľ:'v
1
p;-r.
; i ; i; ' i 4
l
ř
_•;!
л
i i , \ r ;
4-ť;.ii\
;
ч ;'IÍ!
' n '.
• • ; • > ; . ' , i v <<
• ;,
' . ' c / ; i ' ; .
•.••'••.!
; : r j i - . ; ; ; - . : ; ; ' ,
:; r
; ] .
.;.•..'/.•..• .
i - - i p ;•..•. ^
}
: Í - - ' ; Í j ; ; y .
J Í I : 1 : U
• l . ! ; i i > ! <_•;•• i <•
r
:•••'.j
.";••;.
; L ; , : : ; Í ; : - Í
и
.!. .'
м
v 1
л :' : U ? : ' - u á p . i
f
; ! <:'.'.
s
;•,'-•
•.: i
Г >i : : l : Ľ i 1 . )
:: '•..::'.
:. > ' ' . J •
/•:!.;]
. " . ' u !
.-.i.. 1.-ul-iý.-i
!• i ; . ' : ; . • . ( . , - !
v r ií'.'í-:;;
K .
i . r : - p ; . Í ^ I : - V n i i j L; p r u - j r r i . r o J ' - O 'r-y r . - i ) ! i i " . ; í ľ i r . p i Ľ f ľ i . Í : i i • r i i M i r : >• c I í p " í : v r ' n l : i c o p " t : v . i ( ! / : \ [ ) v ; ] í. f j i ň i i
2 i 3
i - ' - ' i i - '
/
t •./.i:;."-
r a : r. \ c í i c.pi.1 ; \ i r . i :
.'
i
-i
.•.-••:. : \ r ' . .
V . V \
i ' u
m
p : . :
1
-•': :•••'•'. 1
••
t n u j
: . ; v o i " d
. !i ' ; j ť
-;..•'•::
M L :."':':": r . '
: " : / ; . ч : С : Г ! и " " í c n
1
'j.?
c ; : ; ! .
- - - П . Z t o n io oS!--.,:;
' i - 1 . 1 1 :r i Л 1u
v . ! i !v
, : r ' n :; •; j ú
/ i
;.; v h I r ľ u ; ' i
•: .•
; - . i r : u ; •-;::;;
i i o '..' . '•• • : i n .". " i C L j
M ľ u í l c n j
l i / 1
; : i ! ^ v
и.Т.;:
tv(,;,
i1 C
4
; n ; ' ' : " : : . . c :••'•'. •; p r i :-:• ; n y • ."• i i v , , , ' i ; ;.> p r . ; ' . . : . - • : : i i : x o ! ) " i:lr.;-. • . Л П . l } ! ; n-.i ;-'".с .j"-:jt '••.1->í: r-JLvK) ^ ; i "• •. ; :, :";.":
n
1
V p : 4 . " . ' i i f í ; K ^ v j ' : 'í ; y. v o v n . i n i n Ľ p , - n q z k u 4 л l i ! Í e n Л Г .• ЛE r ; P V / í í ii'i:!:o t
k O Í ) :"; '. Г ! i - , ď
i í lO P I
;:;.'i:(.'p i ü O f r i -
'
!.!'i!.'i
n u t n ú
:•<'•;;::
1
ý . " :
; i . , p • : : . : c i , i : i :'::
•; j ; i c : ; P
p o - r r u . ' - ' i v n
k S J i : t r , •I ;• ^ i n . i : - : • k .'-:Í'-i :Í-:-. ' . p i : ri-?,:
t
; ; ; • ( . " . . , Í ; . 1i-•:•.:,• l y p i / . •
. ;i:i-,'
Í " ' L : ..-'.!. ľ . e r ; L . Л -.."j . ' . i ! ; \ V H Í ' ,-, J I U ' L . I . V'Vtíí V ľ i G : i
!'!;••.
' f i .''"
к - , - . ч t ľ i : 1 -, . i T i ' ; ; ; - . ) : - !
W r . - . i ;
i
V i í a l - í i v . j e v .':;'> i nL " . : - . . T : V i - r o v . " ; i v k iľ.-i i : - o l Ľ Ľ I - I . 4 - ! ' ; ; Í - : I J l . " . Z ; i >: г г . 1 . n ; : v j n ý ;; j , ' ' i \ л . " у p r o p r . i n p ľ c v J i l z k n v C c h i - . . . - п L r u v U l i i . i I r r , c l i p ľ i : 9 ľ л : : : . ; v ;-:.i b c ľ p c č o n i л k v n ?•£ •:, W E R t v p . j V 2 1 3č 7 , 1 .
,;.r. \' | j r u : ' ; : - . T " ' : :•••-. : h ! й : , \ . \ ; v ; ••; ; . : - i ;•; p r l :;p[-;!C;]v;!;;{ n : ) z . i l i l y p r e \ y i ' i . : ri ú ?
/ k o . чr-:i i j r: L ," í - , k ] ;!•!•• i i i ü n •; i ^ i i r ; . 1 ! i :>
J t i i í : i- •; > • • ! ' ! . ' . p
• ' „ " • ' '.'
w
pr e -
; ; ; : k u ; n i , ' : ;'-'!'.n
i : - i v ; .::":
ľ ' j v r c l :
'.i:V!
c p :;i I i
i . : ; r i í ; ч i ::
• •':[
o k r u h . :
VilHAĽÍi
U;] r s a
.;•, j .
IV:; kv n
:j
vVUií
t } , i l - : o ; Í:j
; '.:•• -1--
^ •'; Г>
i'::ij^
p r urjгас..1
£•_,'<..
:
núc!o!;\
:
v
.,• i •..••; t i ;
;ч)П>'
- vor'a
7 v r ; r v
tt;uv.j.'!
L;-J1I-P'...
a
..
( I I . vyrlnnii.:
" l i n u t a
nú*:.;r!i\'
, К 1 r;i
; i n ; ! . ' . ' . N
;• ľ i : ' ; .
Л 1 \ ú - :• - Г ] i I r r j ni}
i:
'.i;:!\cv:v;
•'.• i .
f"ie:it-i
. : Ľ p . i;:-.í: .'•.olu.
.••.•••.•y
! u : ! i i ; l
f- ;J •:: t . i , v
.••:?j[]':;\:ia
k r; 1 r: k L " ' ; i
;;:H'(iřMi)
';;-kijvc:i
i;;i;k.i
,• •. . i : \
;:.) I ľ'.:':: n
. ' K i í ' ť i j ПС1'? j
y
.j;:i'jt:
k u 1 r ; 1 . .'•::
•\:i,i:LÍíi..v'i"i;rM
•• :
'"^
; r. ,-\'/,:\
)
> •::•: v
; : . ' ! • . ' ) ľ . ::
.i
'
:•:..,•
\ \~)ci:n
. : ' ' ' -'i
]••:,:
:I.J
i : / : •.!:;!
•i f;:; * .i
' n 1 i . r . ; \ . i .:
(.;• •;• r . U . : .
''•..."'• i . ' . " : :
;11"•'-• !.';.•; j u i .
••••• k o ' i t. r i ' 1 y
n • I •.' ]• i .' 1 !•
'i . .
J ľ . .
r: ,"i v i о с
.'ľ ; •.'
..".'.'i ľ c v
'o]i
1-е i.j r - j ; ' n e I TJ k^
•;•;' ľ : .
o;,ľ!:n
U . 1 O:; i
n t- i I:I;'I r-'i V Í : ! :
:
11 , i k j v t; ]
nU'.'tkn 1 tk
;•.••! .
na
'.;. r m
;r
;:;:,
I Í . \ ! - ';: y
tljki.'vr;j ľ G
v v i:i i.' í i '•'• í !v .
l i j Ľ k i ' i i Ĺ L: i-- L: З
!l:-i:liu;
И Гi1
íiií'.'.ib::-
-'v
'„t1.".'i
ľ úľ k u v c k '
k i , r ! 1 1 u i ti \ c h
: : K I ;;;I ! i к о v . n i ú h ; )
•
,.::.\;u:
r •. 11 ú I r ; i
v v i.i'.1;:; i í k .
• j Í i i Ĺ •" •- i ; Í
' \. •,
Píl
c l j ^ n
, ' j ľ i u ; i r ; ; ; i r;
;: i :". '. ..',•' .•:•'• i ; [ i t : v n i : n i Í : Ľ '•: k : ''• '•
:;
K i i c !
/ \ , : r ;
•:•:::;;: • • • . ' ' ; }
n
i c a ! ; :
n a v i a c
гг!!':)1:,
Г •; 1 .
k c ' i t I/o 1 v.
urí)r;t-;r:ui
! . - ľ
:
•'
! i"
- 300 -
7 v.-u-v ti.'1::'7.~ l i n k o v.; j r ŕ . t . k i l i y C 1 O Ü "é c v í r j r n :>, ; ' ; i v ^ ' . " v . '":n r i y ;t c a p i:>"c; o :;'
rii;:.;l.i
i":'i,
p Ľ CH; r Ľ ми
naviac
;;;:iOÍ:
v v l ' r n n . - : 7\;rcy ľi nl;nv:\) nŕrlnhy fíii;j'::noví L í;:; Í i j :\i::: ;i:;v r c l i y p r : :.• J r : > n v i! v l k > ľ v ; i ľ y p r j r . ; ' ; r r i y c l i k o l •::!•; t n r n v I'G .', v u : T ! . Í í'.',1 p r i n ; : r n y c h í;u i ;:k l o : o v ľ í:. í'iH'-..u í i - ' i v j f i ý
v i .--и,:):::;)
ľ i : : ! ' : ! ; Ľ víin.':;.uj
k •:: n t y. ]. n )
firoprari :
!';•;• \ ;':;!"••! civ ;': k;' ;•• t r » I n n n f ľ л и г и ; / : ; , ' ; ' , n h ЛГ С Г.: Г': r ;í í. r;ÍK'. ;ľ',ii '] líc; i í; ;; i л ч п ; •' f; r t : ; i r ; ü i . '
ľ u r o V Í K U ; i .' r ' . ; : ' : ; n l n j f i x- c: v í cJ z U o v ý i., h k o n l r o l .;..• v L ü n i t n ; n ; ; i , : : . ' 7 D'.. л "• r t \.': ifýr-.i ! : n n í ' . r u k č n y r . r i o.'.'Tiír.i p n " ( Ü J C I K : :•. í.;:!".'.'.'. \ § з - - т í S i l n i c jr. •:•;..:k v.ilu:] p r ^ l i í .!•-. i !. , in г:гт\1и\;••; --;! .i Í.1 J •:;,;: f;;' v л v ;.'..•:• i.ii(í i •• i ' .•; k i ; r i I r ; ; ! ;) v r c / s o l u i k ; : ; i t . r o l 11 Í M Í V Í ; . ; i \ : : ; . : ! j y '•''• C . ' : ' . I : U : I ' I / ; . Í - ; : : ']['. iu'.kcin I r o 1 ti j ú z v a r o v ú ' J p ^ j c p!.: 1 .'. L.i L ! ; i , - . : ) v : ; i .•"'.l ' . • V o i ) I .!•:!•' V ,' l:i I
ÜU' t O l k l K ) i ) .
!J i . ' . ' ^ u i К о p o / : ' ; i n t j k i .
u p r i k o v U;ILÍ
'J..•':•.
!•; ( ; ; ; г i ' J i í i t : i. L;: k o u I r o l
p ľ ; 1 v ; i í í - ' ; : ! " v;-!
! Í u 3 í ) :.I:J:; i : : c . : v
p . ' : ' i ;::• i t; i t r i n i r ' í ' / j (•:' -';•; T í i S i t ;*:;•: : : ; r . ' y r
; i i:
1/ÍJ
! i n ! Г; 11. :it.i
p;-!k!:::i
1
:
. K "
V v.-;
-
npil/i
ni:'u!•:
k o ni r j l ; : n i
р : ч ч ÚLI : : ; Ü ' . >-: i
t í i ; • !. ' i i n i i
r, ,':•.; j i r:
!•;'):; 1 : r 1 , i n i
C.LIL;-
v
oi'Í2b::íi:i
j ; ; Í.IO J?: i;j
vykun.ií.
"Vykonávanie
r.O ;;;•'• k 1 . ч ! i ,',;; l< с м I ,.••.:, i
n ; ir c ) t i ; : i i : ! r ; ' : I u r y
;i u o v o c l o v ; ' : ; : v a r y
:;|ii),jiiv;ii:i;! :;v(irníky ( v y j k n i Lküvnnt:)
ť.-.iu .:: -r r..: • ; : p.•;•:;•;
(-;•>':-
i;ú v
Lui.itti
11:: v .-jili-
k o i i l r u l n ú 'Jiu.Tr.c: i o : v Ĺ . i l.nn;:
;:v;}ľov
1:;!
:"-;н) j ; : n Lfi п.: i i - i i b k o v
; : : r, i r:;', i ľ . i :
.••.;.!•:
ľ.;ivoc!y).
v.'iüOiir. i k y a
t!r,p-; : ч : i;;jiu'' t u n ; i . j i i u v i u i
i
^G.
ÍHI-ÍIG-i)2
(L)u/p;..4:ľiu;; t n u
f i i í ^ ' l I.I-iio
I;;;^;.'.'-
;i.;:i\-;:
ruky .
v»'::itjnni!;:;
!1ЛД[ č .
lí:;:;:lnj
-.4'\;;;KJL
z ; ;v . ; / o : i j ^
cf;o'vov;;;iý;) i
M i l
úíiľovnunic
m;i l r . 4 - i ; : l o r i
/r'(t/k>
•!: ;.•,'•;
p o č t u
cívncii
:;.'J i n u . ; ; '
i .
_1Д r o k o v
p ľ c k r a i ; i t. 2
V ;' r '. v v r;i i
.'•; ;"• n 11;:'• 1 n
pi) u!;n:)č^:!;
:
u 11 л !•: o v o u I I L H Í U J O I Í
: i r i m:' i ' n j c h k o -
-
O J J , - ; ; , : . .; k o n I:-;-. 1 j
-
iúi;:;i;4;''
n d 5 0 шш ;' v i a ' . ; ; : j -
r,po J t . ' V o C i P- f U ' f i r n í k y о Ф n'.4i:';iii:i ;iko ÜÖI;I:I -
!•. : i ! . r ' ; l a
c i j j - í n i v . ' . .i p . f ! v ľ i . l i , i v.: k i n i l r o l : ; p o \ r c i u . v;:
koni rol j
- 3d
-
svct.jn rúľi;k |.í)ľO(j2ncrú t o r n
- objonovó ''.i;r; t : o l ;i
P r c; vjľ.Ľ'II'.'-'-l ' ' o n ť.'olu rúčok (vlc:íia r.ciGlcdovrč do;>oru ĹTMI i a : 1. koüi'.-üiri тли obsahová!: 3!» tcplosmanndliu ncvrr.'r.j (v r r , > na":i:: I M p n ň:; t r ú r o k ) a r.iá за r e a l i Z Ü V Ü I v pricbr:!ii: ?.. roku prr3v:'id/!!
v.r,:\ ] ! ! ( } i i v , k p r c c I r o í i л n iiaíSic: k o n t r o l y PO majú r e n l i z o v a t v roznmi/.í ne! 3 d o ó - . J C I ) r u k ' u v p o [ i r c í l c h o d z a j ú c i c h k o u Ĺ r o l . ' c h
', .
'.
y c. ú n i k y
p r i ;•.!•::?,
; i ľ : . ' ! ' ; . ' i •: y , i (j'in J.
:'"]i";',.i!
k .'.l
:".ч
;•!-.)
:!!'•
v
•, .
••.
V!'"o
,":• ! ' ; : ; : ; í . ' ; ,
;• i :; I i . 1 i; ...i 7 .
•.•
\ ! ;w.,: ) ;!:iii;i
!•.'•(/
•".'•. r
г.:-,'--'..'.;, • ".
.•'•::'.>':>•
í0
i;
r;;i
' . i" . C
."'':n
Е
т т \
.'•:;:;)! ľ
r,;;
;•
••:'.
\-\:\rr p;":-
.:i'M ;;•;> I u v
}"•
v u
i <:'i
k l r j ľ \
r . h
>. \ r ; ; : i I Ü i I-; n
l'íi
n.';'.i
r = 's r : • •.
i
í . \ ; : !
'
'.
i i
'.'u'1..
i ,j"
r i i ľ i i k
k o r ;í r o 1:)v;!i;''í;h
r n :.' k
'",.
I: ! . ' i : " , ' ' . h
i i i : i ! ; i t ÍÍI':Í ;':
,nr:':;.!h
.í',, r ú f u i .
d n p1.i:i.;úi:
П ' .
; т • . ' ; ; . ' . i .:
|)r::v-: rw j ; ;
f::i.';iir: i f ; ! i
! • - 1 r. r -,' : : l i
; ; r: ,
!íl°o
r , : •.'.:
i.i;'
:.
1
r:;;':v:r
v n : ! y ,
:'..!
i ) ľ : : v ; : n
' j i i i k v
k o ; i l . r : ' l y
Í M : U !. ľ n ] (•••. . ; ; ! ) ' i ; l i
s n
n;;
iL
n:i
Í!.
k o u !.ľi; i ÜV:.I !
!:;;;1
: Í ' 1 ."• \
i.ük
L o r (.-c
;':.•/:;'..:;'
.!:?:";:!; U
!'G
(.iidiibiir;
r ; . i f U ' i i í ; ; i !
! •' ' >
U i i ; n ; ;
i
^Li,''iV, iuliíi
d.'.'f.'ľkly.
:•:'.! •: i
.;!;r;;i:i
:;n
v y k o x o v . ' i !
rúr'.:!:
i v.: . .'.:'.,• k c: ;'•
f G pronaliu j ú
n r ü vt: íl/icy
k ! ( i - i - , ! ' ! ) l v o k
; ю г о м : : п г ! г : :
i r.'•;.: i
r ú rK y
( K t n ; ' ý
v\'b;.4"ii)
í i n í h k y !
;••', •."•••.;<.
o " . í...!
I 1 !)
[.r i . M T ľ l i u 1"„
en 7.
п!:;т".т'Г1''':>
r i í r o k
' ,-
vysiiii.' í",
|ifí?í)
!
: ! i : i > , •' i
v " ••; I !•; ý i . ! i
-.,;. •.
'• .
: : ; ; ' n \ i ' ; i,
••. '
Í ' U
'•;•:•! í. ľ o 1 . : ' : ! ! ;.-r.";-.n;ťi.j:?
:'
'.•'•.•.;•
J" r - - : > ; : i .. ?;";"„
м:-.;
ľ ; ' ! 4 ' k
y
I M ; i ! i ,i
' ' . . ] L < ;ľ : .í i
! ; i ! : n \
.,;:'• 1
\
и I r;; г: С ь .
;
.• .
; :• • i y r o ľ v r l i c,,r: :•::•.:••: i : ľ - j i : i u i p . : r i. o c í i Ľ i ! >.:;)
;.'Viivi!n:-i:';'ni' гч/vríi Mp:;rut:ií ••.. • • p l n v - . i k o n ( . i . 4 i l í i ; - ; i d o }. , i i) , 2 3 , ': 0 - í \ r:
a l . r v
; : i :í
i n l ľ r w . l
|U";:v
!'i>'.i'-:i.:i-.; i.n;-i;v
A\\
:;
• J : ! ; u i г ; : , " . ; : м i ;;: 1 1
M.'.ЛИ
' i í / k ľ
\\",\\\ ;;
•.;
výi:!i
.'.i!)
k o n t n
),•' :.!;i;r:;
;;l'Lii; L i IM.HI
1
'.
;
1 ; •".. r: •." t • 11
:'.•;:', j n
P
.:'.l>'.'i i v
Г , ; u n : ó . : ' í l ;y f ! i
u,•]•;•. v
j i o r o v M . ľ i
| ) . ' . ; v . ':(!.•'!•.
!
iv::í-.:-
- j02
lov
-.
Лr
!í:i
VvíR.
? r* k i a LÍ o ''t : rjková
г ; , га;.,''.; n ú .'';
naňi-in
.•••ki/cr.os I ľ'
к и п t i ÍJ 1
i n t e r v a l f'-
rr; i r! i in J i f " "
ri;jtí;;!jo
i!n
2.
a
bt.zpcčrios tni, .
p r o 1 , á i l ľ k o v n '.'• ! . ' Ч
vnii l!.rr,i':
olih 1i a d k y
.-v ; т . . ' . ý n h
íuníu
.',••:•; I гл
ijpci'íír i i
му ил
p r : o p i >:v.i
č n i .
J!-
n^/.'j
.:;il Í I T I V . T i
;з c i: i; :'£Í ô r i • c : •.:
ti;í I r u h k y )
-
H;
t c í n , ма
r;l.i::!ivi
t,.::.,
na
:'. a u t
!'!>
t r :<чг. . n
\V'il'"
i.!j • : ' , t ľ ; MJ J r i f i f . r i M ' r n i л
n:j'v;!;
ľ[>
[!.,
:':•.;•• r
pr:
:!li.v " l o v y ^ h
k;;,'
í1 G .
spoj n v
;ncva
':ľ
Llnkovyc-íi
hr)l» u? i у
p r i ,\; j i::";ru>
|П'и(;г.'Ч'У r t) 1
„
v
k
fv
o b l a s t i
.-11 n •. 1; i , .;., .L:r:j
/;• i.
:
rnr'-:tí)
l : n n !. r Í' 1 '"i > c ' '
:•.".••.• j
H.'HÍ.'ĽV
!
'G
/'ľ
iiadGOiirny. rirJZ'intok
riT-, t o n )
i;-.];1; j i :
í:-:!.
!
i J:: : i
i4":
v
;
: : . • ; : ' .
jioíííinriijii р ' - п п : - П " : у
ľ 1 "•:• : i L i »•; L/ l
-'.:
)
:', i }
-í f}
í
i
rirr? v^:'/!:
k u ľ ) i . !'•'•! ť i
v
'i.'''-.
СУ.,Ч;П:(:СП
\
: n
-" y r ' i
ľ ; i l i ' ľi ' i u i" f • i - ;••';. i i . T " .
!
i
.ЧЛЛ.1.
i-.:;ri'. ;-'i i
'
•,
V ) "' c . '• "• i •• ' - >' ; ' ' •' í i 11
' : :í ( I /
;
k
::,
!
. . : :;
•.•:'••: "": •
!•''.•'.'••. : i: 11.'
; '.. -
;
•• . )
- зоз ЗУЗТЬ'М :-:OH?RWUY NETĚSNOSTÍ MSZI PRIMÁRNÍM л GEKLVÍUXHKÍM
7 PABNÍCH GEWSR/TORUCH WER -
440
Л
VV2H « iOQG
SNi)r»Iilirf j l s v JCawalec VÍTKOVICE ,.!£o;icorn,Qí»trav а
l.'Jvocl Meziokrahová notSsnoat parních. £:.5nur:ítoruľ t . J. p r'ail V: rr:dio• • > . V;'. i vn í ho primárního chladiv« do -jííicuiľJární ŕn okx'uhu v p nm, i u: .5-?nar»Stofi3, j-ä j.ídnoii я fy ní Palních velí í in, kts~'> .TIIJÍ .-угчя;^ vliv na Ъегр'лсг.у o spolehlivý provoň Jv-.s.j.-nýc:: :. 1.". ítrííf.Mi. Včtt:jr.é zjl.itínjí v /niku i.'ikľovíto n e t ř s n o j t i J slydovóní .-.ujiho dai5í'no rj.Tťí rajíe .-jabr-'inlt neko:"itrülovri!,elnc;c;u rozvoji víid,kterť: uvedenou notřoTiCJt vyvolaly. Vahlsden V: tomu,íí5 t e o r e t i c k á práca a ex^oriraonty, provedené ve 3 t d t n : h o ro^vinuf-ýia j adorn 6--;•:>.• r g e 15 cicyoi prcgraraosjprjkísaly , "..» pr:;v iopj'.l.Tbnoat r.«-!ilei:c4 veliVcjiti (t ••• .• , . koř.cípce Pi.nak-b'jfor^-fcr'i'äic) t l s a důnled;io-j konJ. rolou aeziokru;.;vé r.o-» t í s r . o a t i parních g-süer.'i'.oru jadomé «l-aktráriiy prakliaky "c^La vyi?u ; íit ZÍ3;;:••?-.it, pr-..o:r.iatí jedny nebo n í k o i i k a traUok я p;V?dujít tak vjr'iky'u !^v:-irijníih iitavú, způsobených touto u d á l o s t í . Ко i".'.ro 1.0 а 3ls:do-/ání aszioV:3'a!iov i n o t í s n o j t i J;; z VJ'/IS UVŮdoných d-ivodá vSnovfina v projektech joJernýcii e l e k t r á r e n з t i a k o vyi.l:iíai reaktory zn'.iia.T poaomoot a príaluí-nó kontrolní(шо.-.А'..огоv a c í ) 3 y 3 t i : v jsou ^ i " t o zdokonalovány i i>cílem provoz.:. Maxi-aální přípa.3tau valikoot aeaiolcruhová no těsr.o.it i p a r n í ho ^..'.nerátorv. Je na víoch provokovaných j : : J o m ý : h oLeŕ:irŕ™iá;h j tl'ikovodriÍEÍ reaktory j »»dní я z l i m i t ů p ř í p u s t n o s t í ; ro provoz. :;í\l přťkroCení l i m i t n í hodnoty па*.5зпоз'Л т:з1 býí pl-falučný p.ir:jí ,r»neri'itor tívant. cjiý blok odstaven z provozu, ?.rovode:;o vyiii.'.:d v -i i í t ď s n o o t í n r-aji^tona - p v:-, v •;•., 'j jaderných .fiak^ráren v ĽoA, J .-.;;•:• nsic.i a vo ai.'ií;'iii UHJ so I Í G Í t.'?;' h o d n o t a :ь-.?:.'. i o kr: ihr,--i ne*. Í;J~ n i : : * i p o l í b u j o v r c j j a n u n ě k o l i k u .;-j.;ítak dK3/h(v,í r u i n o u jO n e b o
6
)
.•:.IJův-;,Jní зу-згеэ k o n t r o l y se.:ioi:ru)rjvú n u t č s n o a t í t o r i VViíi - 44Ü a VV£R - l O O
parních
jen^rí-
.\ontrola ж; г I o kruhové nütäano3ti parních üar.ür/itorü j ndůrnych e l e k t r á r e n з re-Tktory VV£K - -НО <з V Vij 11 - lOuO ja podle púvoiního sr.vít^ikíhn t schni, с k4 to projektu zajiätovŕĽia ra^ŕcnía aumiirr.í objo:nové a k t i v i t y ( b ;/da3) odiuhu parních generátoru. Tato auiaúrní obj'Sm.ivó nktlvitíi může být xúřana periodicky rn oiiobraných vzorcích odluhn icütodou auchúho zbytfci ni>bo kontinuálně pomocí detektoru airnární a k t i v i t y , i n s t a l o v a n é h o na a p o l i í n.ira kolektoru potrubí cdluhu •:: jednotlivých parních gsnsrótoru bloku.
~ 304 -
Na vátaině provozovaných Joderných elektráren з reaktory VV£Il 440 a WER - 1000 за doposud kontrola meziokruhové netesnosti parních generátoru provádí periodicky na vzorcích,! když detektory sumární aktivity jsou na zařízení v souladu a ^i-c j-jktom instalovány. Pokud jde o c i t l i v o s t měření,je v instrukcích pro provoz parních generátoru VVÄH - 440 a VVKH - 1000 stanoveno,že шиз! být možné spolehlivě zjiäíovet objemovou akt.iv.itu odluhu }~í Bq/-ß a vySSí.Při dosazení limitu 370 Bq/datf pře- .s-iisární objemovou akt i v i t u odluhu rau3Í být přísluiný parní goac-.-ritor oJ4t£-ven,r.otö3riosti vyhledány a od3traněny pomocí opravy V\-->.X:ÍU.•-,:•. Jo и о zaslepování taplosračnných trubek;. Stávající syotéa kontroly :oe z i o kruhové netSsnoaii parních generátorů VVSR - 440 a WER - 1000 má celou řadu nedostatků, z nichi nejzávažnějším Je to,že zo soiaórní objaaové aktivity o:lluhu nelze odvodit зкиtečnou velikost caeziokruhov-í net53nosti s го zraény sumární objemové ň í t i v i t y v 5ззе nelze .-stanovit čaanvoa zmíňu 3>eziolcruhové natčsnontí.Nen/ proto možná spolehlivě zhodr»ct i t závňžno3t vzniklé situace z hlediska dsläího bezp~2Č:iéhj а эр? lehlívéíio provozu bloJri jadern-í •••uektrámy a prij.uout усэз o p t i mální rozhodnutí , t . j . n e p ř i pustit na jedné 3tranS r o i t r i e n l Jed:*4 nebo několika teploaraenných trubek parního generátoru з nsisieiv/-. vzniki-д havarijní situace a na d rubí 3tr.o:i<5 zbytečné od^tsvení psrního generátoru event, celého Ыокпд з n Í3ledným hledánín;ía3io neúapřSným) veloil mnlých netě3nojtí,s nlciiS Taohl být parní generátor nad iíle provazován při spln Sní k r i t é r i í jaderné bezpečnosti. Je tomu tak z teľ» duvodu,2e sumárni objemová a k t i v i t a odU-.hu súvisí nikoliv pouze r.a aeziokrunové netěsnosti parního цепегЛt:.ru,iýbrř. na cel^ řej ; i dilSích fyzikálních veličin, z nic^í větvina ja navíc funkci íasuCizotopnvé 3ložení shla-3iva prim/Smího o'scuhu n sifti'/ita jednotlivých izotopů r veliko3t ociluhu,objem vo)y v parnic generátoru,rozpndov^ konstanty jednotlivých izotopily J30U aoaozřejmž časovo k o n s t a n t n í , o j . ) . 3iior.!i o ;ají5tění doaťítfeíné rezervy pro bezpečný prove- ;.ЗГ nich ^íin-arótorů v aitu-aci,kdy není možní z j i a t i t o ku tečnou v e l i kost müziokruhov« netôanoati a j e j í chováni v čuse,vedla sovětského hlavního konstruktéra pnmího geniráton: ke stanovení vel-si přísného limitu přípustnosti pro provoz; sumár:.í objemová aktivitě odluhu J"O Br-./ásJ odpovídá při božných podmínkách ;r ovoz-i (zej'ü'ina úrovni aktivity jednotlivých radioizotop i v primárním chladí vo.) na československých Jaderných slektrárnách t,c ^iokruhová n^tvsnost zhruba 0,5 dra3/h,t.j. asi ü,l> ca)/s . Vahledeai к toaiu,ia celkovň natí-ano u t je zpravidls tvořono nSkolika dílčími netSonostai, je po odstavení parního ger.era-.oru z provozu ns základě překročení vý3a uvedeného litaitu )10 3q/dai^ nutno hle-Jflt netěsnosti o velikosti řádově 0,1 da3/h a aen.v>í. Vyhledávání těchto velmi malých netěsností pomocí zkoujek ti-snostl,uváděných sovětskými hlav.iím konstruktérem v instrukci pro provoz parního genorátoruChydraulická a luminiscenční zkouáka), je vä.ak prakticky nemožné. I při nasazení manipulátoru využívajícího c i t l i v ě j š í bublinkovou přetlakovou zkoui-ku, jehoi vývo.i řeáí pracovníci Výzkumného ústavu energetických zařízení v 3rně ,je Ick'iilzace uvedených net-čsností velmi obtížná а zkouSka často nadává dostateční spolehlivé a r;produkovatelné výsledky.
- 305 -
Velikost hledaných net-Jjinoatí l e ž í t o t i ž pod hranicí(u hydraulická a laiiiniacsenční zkoušky).nebo яз hranicKu bublinkové přetlakové гкоизку) c í t l i v o s t i , k t e r é Je možno dosáhnout v podmínkách jaderná elektrárny. 3. Inovovaný svateb kontroly m-::;:iokrahové netí>3ncati parních generátor u VViH - 440 a WEH - 10ÜO Iíeč-3totky původní metodiky kontroly aoziok.rahove' netěsnosti pai-ních ,;e:i-3rátoru WER - 440 a VVSK - 1000 i volal nízká hodnota limitu přípustnosti pro provoz a problémy з ní spojeni vyvolaly potřebu inovace systému kontroly meziokruhové netěsnosti včetnž přehodnocení líxitu.Sovětský hlawií konstruktér parních generátorů WEH - 440 я WEH - 1000 proto v г. 19В7 n svrhl nahradí* výáe рорзопои původní metodiku kontroly sut»z 1 okruhové nt^ěancati par- ' nich génerátoró novou,založenou na výpočťj velikosti nutěsnosti n9 základě výsledků moření objeraové aktivity izotopu Na24 v p r l Tiárním chladivú з v odluhu parního generátoru.Jako limit přípustnosti pr-j provoz byli navržena hodnota те г! о kruhové netěsnosti parního generátoru 5 dm>/h, Výpciet K-37.Í o kruhové netěsnosti 0т/Ц 3 e provádí poaocí níoiedujícího vzt.iha". Jz
'Z
A-z
'
/dm 3 /h/
kde : h\i,. . . .objpmo'/Л flktivítn radioizotopu Na24 v chladivú primárního ':' okruhu / Dq/dm3 / /V'^.»..objedová aktivito radioizotopu NQ24 V odluhu pnrního ge^ погйгоги / Dq/dm3 / Ук-, ....objem vody v přímím generátoru pri -.lané úrovni hladiny а . ^ p nmího výkonu / dm3 / ''V"- 0,046 /tC^/ . . . . rozpadov Á konstanta radioizotopu N.r-24 .',,-» Gi/fe. • -• • krm.-3tar.tn odluhu j)nrniho generátoru / h~- / Q.' . »..vfclí''".oat ocu.uhu prjn;il-o yeneráto-ru / dir^/h / FotbT'bný teoretický rozbor {.robl&nßtikj- cezioknihovt natěsnocti , provcucný ve VITKOVICJCHjpi-okáľ.nl, ŽG vít.oh navržený sovětským hlnvníir krnstrviktércra pro výjiočet mařiokruhové m» t ř: ano a t i j.arníi.ci generříton.! p l s t í роиге prf uytá.lený(st.acífnánii)režira provozu celého blcku jadernu5 olektrórr^ a lze .juj nu -.ákltäí řady sjeclnouuiíujících n onezujících předpokladu (ty zde pro omo;-.cný rozsah referátu nemůžeme uvádět) odvodil ;-. rovnic,ktorá popisují rcatenaticko-fy/.ikální reoúel trannportu radicnuklidů v síkundárním okruhu recirkulsčních parních yeneríítorú (vir- n a p ř . / l / ). Moření objeraové aktivity roclioixotopu l-'a24 jr.k v prJniérníit chl-2divu,t?.k v odluhu parního generátoru ye provřidí v laboratoři comocí gancripüktrocietru o vysokým energetickým ror.ližuníia na pnriodicky odebíraných vcorcích a je časově velmi лdročno\ Teoretická ашЛуг.а i praktické zkušenosti z československých jaderných.
- 306 -
ůl-.;irt:pťíren '.'kákaly, io pro veln:í aalé hodnoty nut esností (do 1С % 11 :ri tu přípustností ,'го prevoz) Jo eVtívíts rbdic-izotopu 1^24 v -.-i: s..1!'; pfirr-:.h.c generátoru t a k ^ i í ^ , ž e b\;.s lei 1 ! : ;c ci detekčnÍE f •;••.' he a,.T ebo Jů i pří veltr.i cHouhá ňc-v-j n.fířr ;.í / .Í.-'"..-.ru /.níiinou chybou,ječ se promítá do výpoít;: r.r.'Ľc i > ';.- ~ i -iVr\. -JIOV-- r: - ť. srn.- :.• Í. .. э zpochybňuje: tak зну.ч! tchotc výpecť.:. Na^zéklodř vý5e uvedených ala-.í-.u^T. j ' . í ú n vr hl i c-':b-;-:r.ici lrd> cemu VÍTKOVICi; pri jednán í Č e з ко sloven.1.; ry; •: ;-; s^v't.-ikj'::;' LptcitliĽtú v Ostravě v z í ŕ í r. 19&3 aovét«kérii: h)bv?~.ín. k c r.-J t :•••..):*. í r c v i parr.ícb generator;*; VVbií - 44o з Wir. - 1-^00 pt^c-chst pr:.1 vČM ni malé Eťziokruhové net&enoati púvcidni u^tediku 'í:s,'.ioly po.--."i ьсř e n í suí.iirn^ objenová 3ktivity odluliu p^rríhc gcní-rítiuTi P. t Í • . •;•ve po^prekročení hodnoty suaárr.i obJKir.oYé r.k"..ivity У/С Ьс/ая! uplatňovat novou ĽiCvOdiku výpočtu uer.í okr;;hovt j.'jtiL-noüti ns siklarló ".óŕení objeacivé aktivity radioizotopu 1Ы24 v pľi.wrr ÍIĽ ел jedivu '.i odluliu.ri'ová isetcdiiTi pľ-lLota vyža-'H:jo,aby vžech::y ínscvi zóvislO v e l i ř i n y , vstupující do výpe'1 tu s ;:y1y aí-.-ŕeny pří jut^len-'Ji raíiiru prevozu bloku jsJerr.ó ele',:trárr:y. L-imi t pŕípuir.r. ^ t i j.rc pri-v;,;; parního ^snerítoru :třed£tavii.'-^ hodnota itozíokrij-icvé n«těs" ; j : -*- G : / I I - 5 dmlí/h. r o-vět£,;cý hlavo; kenatruktér ::kcoptevbl níá r,!:1."/:; n v prc-l-,kc^ Ĺ s jedntíjií :äcv tiských a časkoalovenakých opeciclistú v Mc Í ''•• vi v icOmi r.I9""'9 potvrdil ff.oír^oyt uplatnení néaí r.-uvrŕ: vwio V.TtO'ílťy kontroly sezíokruhové r.etc-snosti parních ger.er'.torč. r.»j j ; . •jén.ých ölektJ ŕ-rnách r. reakterv VVSR -• -440 a VVtii - 1ĽC0. ::f-:i-:-i.vfvi.i jpuvj proto Ľoď-itek instrukce pre prove? p-smího generátoru 'fľiK - -1 ;Q,ktorý uaoĽií používat na československých jaderných f.'l-íitrárnách í.novovfcny' syotía Kontroly Keziokruhovú netisno^ti i'srr.ích gt-neráterij. V aoučaar.é dob-í je dodat«c1: prtdautex üc'r.valovíiCi'no ř í z e n í za učouti Čo.-TAS a provo zovatelu českculovtr.a'icyĽh j . ^ ü u mých elektráren. Innvoviiný syatdir. kontroly neziokruhevd ríitěsricrjt.' s п:;\4 :-t. : ľfiv^nviE l i a t e přípustností pro prevoz 5 árC/h pf-ed.'jiß.'-jjr v; :.~ п а к ; princa pro zvýšení spolehlivosti prove zv ;>prr:.ích generátor-.", při dodrženi váech pc-ža;!avlcu na jadernou bezpecnoa L. ľnalr,3t К'КГtsc^íí veil k r s t i meziokruhevé netí.-anoíiti a j e j í závialoati na čn£>*? UCIOžňu j o t o t i ž : 1» vyloučit ^vzhledem k p l a t n o s t i koncepce "le£ŕ.~b'. ťore-bresk" moinoat '.iplnt'ho roztržení Ječ:\4 nobo více trubek parního generátoru s nAslňdnýni vznikem hj;Ví>ri ,iní síturtco; 2) i.enezit zbytsínuaiu odatavevtíní pamíoh generátoru při velrai iralýcíi r.e;-.iokruhových neť5sno;ttfich, ktoré nepř&tístnvují ohroíeiu l-azpe.čné):o provosru jadeiTió e l r k t r á m y . 4 . nLiiOĽOli :-.ovíiný nyoti'n kontroly Dseziokruhovfa netbanc-ati pnrr.ícii i t * j e d cvr.ých elektráren з re a »et o ry typu VVSľi
gý
sy-otému n Jeko takový automatir.jván event.přímo koncipován joko soucóat sutoatitizovaného oystému ř í z e n i tccl^olcgickóho procesu (ASft TP) enorgobloku.
••••;•.! г •'•'.
3fv;'£ký
iilnvrií
>;..• •. •'•.i .,*. l i r *
;:; r r i c h
v e i i i . r í 5 . 1 •'• ;-Л VVF.H
é ř e n í VSRvi o n r . / / ) . ЛитопсЛ! sovnný DjTjtím kontrol,) mezíokruhové n e t ě s n o s t i r.íir;-:cb g e n e r á t o r ů .''ülfiT'.'ch e l e k t r á r e n яе st^nOarlnínťi rasktor-y V'."-;?. - 1CCC i £i Ľ í i l S í ^ i v nouč-.-Juú oobřf pj'0jektovíiny:r.i t y ^ j t ú t o '•'.•Jy au s í b j ! t H c hostii p p o l e h l í - / л -/.jiSEoval. nc-tésnr-3t 0 , 5 (.'.rr.j/h ,. '•'.--. atari c verí í г>; г ! o kru hov é n e t é s i i c s t - i bude v y u ž í v a l inf'oiT^'Jcc ••!!'.! '. :-y3t :'VÍ;U '.lift^i-.c-stiky prove s n í c h r e ž i m u , ь to >: <: n V: r tí t. n 6 u c a j c o - l i v i t e p r i r j í r n í h c c h i i d i v f t , " . k t i v i t í o ô l u h u и v - i í . - r c n t i o'Jluhu ' •*déh-) ;-jtTiílic - s r . e r á t o r u . Cyot^-n EÍĽIÍ být n a v r ŕ c n J:, л о ас;:1аяг ; . 'л " ? :. loku r. г ' ^ p ŕ y k r c ' a n i l i r i i t r i í Кс.^псгу ^e3iokru!:ov>í n o t é a ; r ' ;;*í í :: -."тО/Ь О/Ь n i-'í - ÍÍÍ jj i i.'..'Л po .;íj(,í i; r.-;ÍI s u j í c í c h syr:t'~;!; A^n T? C " d í fJVefí b l o k u ,, ;;'' JJJ'.. 1:'::' : ii Z Z* C: . d:j í fJVef.í b l o k u . Z* C: ". d:j í fJVef.í b l o k u . Vývoj avf^nOho nutCT-.-it'z-'v.'inúhe ĽJ- r.ÍĽir.1.! buJo vyi-v'.r/at ?.:;;£ ; •• xx .'r;aíi vy zk-.r^Tiž. -vývojových i j:-ro Jc-kínS-ironbt.; -v '-. -ľ.:ií --• ;:;-ací. :'. r'.vr. i-.. í T o M í a e s ne::í р*1гок ň t, Л.::-.-9 vý'ôiru vho.'.;,.-'ch ^ r t e k t c r ů : ro .-'.cr:tir.i.-..'ilní •'•xľ'eiií a l r t i v i t y ,:côn-; t l i v ý c h r a d : VÍĽ> t.o[ ú v p r i •'íiTÍia rhlrsdívu í v r.dľi.uľ.u ;'irr.ivh g e n e r a t o r * ; , n ý l r f . vývoj s o f t •irovéi:" v>r;--.-;ní prv opracováni, výsledku n o r e n í ;i zrvlr;./.oní výa-
ť l t r í
''l.'i l'i Г Ггг г-T..f-jCP« г-Tf-CP
í'i-i řeífip.í
". •:•-'.•/
: :íoh
t o h o t o ukol'i ЬиЛо ni;tnc v o l i *
VÍU-J í i n t . :
j.::r.u zc ivou ntis-
:'-r-:-..- v., t " : í ť ^ t i c k : c - f yy : : k í l n í a c d ů l urooí.ŕíu.í : > í n ; ; l a ' . - í " ý Н к И ! nie zickruhov..i zickruhi ' гло-т т i .' : :ti:iii ! i t ^ : r :: : : : íí : . ; X ^^ ;tt -.-оНко.-И.! nie : , cc. " ./гло.-т. v :v'r:;''r.:-'jat -Icr.;.'-': ' Г'ГО-.-огг. ,'ch r o ? ; 2 e ^ . M O K U n '.:'z. k o r. í. iiv.-^;.: - -1. ••!j..Jvir.••• *.•"•'.•; r.atöönc.-.'.i ; •, •-•••• ••t. ;,Lté;i; rr.'\vi'.'.Ql p r o v ý p o J c t а с z í c k r v h "-v é n o t 5:s -;.--.-, ' •; •;.•...;:•. j v o ô e n í i i c v p ř e i i c J i c ^ í '.C£iú>íto'í e . k t e r ý r c u k y t u ' 4 ^.-. í -.;.!:.-'ty ; - d ; r ; i d a „ - : ; í akuto-^v- stí,;,.- <Ла : ŕ í b t a c i o n í r r^ • ; 7o:v..íc:" :-i..' i ".»jch Vr^rk'.j, 2fliir.tjr.ii p r a v i d l a т.:.; a í , : - c j i j - l t •':. "••>-....•-') -.r.ý p ř i a t u p k v ý i l . ? ô k d Ľ é r e i i i ptí^lv^ýzf; ľyzik'^,.:t. ; ••' i •"•in poJlě ]Tů'.:o?jrii \ю rsži.iiu Ы а к и í s t r.c ic::/.iT)í •- i . t s ; -j r i on'.r:; í ) . Ve'Jlť •..':'.-.' -ivrídcný^h p r'.-. >1 ť inú j 1 . ; riarbyl::-' r c ^ u ó ž ŕ - ľ; i t v e l x i • :• . ••. .''JUJU .:т'л/.:^ ?,'t,^^í:'..ií}í v.,'.-íl'ľ'.I'-:u c í ŕ e n í !>V:t.ívJĽ.j oá Ä :.'••.! p a r n i c e ••••..-•at-: - •• I J ' K i výpoí.t(.: •••.:i-.í o k r u h o v é n e t ž 3 n o u t i ) p ŕ i : ; ý G . p r ú n í kü;; ;-.:.. ó j o j í . Y^J.;.' i~> p o t r u b í o-Jluhu. T e n t o j . r i n i k icC.íe u ;.Í-;T.ÍC)I ^ e n e г'.*...1гЛ V/;:K - 1000 p ř u i i S t H v o v n t v n S k t e r ý c h p ř í p í i í l c ^ h ; 0 i víc*; i .•I i:-:.- ?;t -i c-'i'.'.í.'J i v í z ; r-.'o í / J / } í: j e i'pilaobc-n r.eyhc-r.ýir u i b i a t í n í a - u.-' :• о,:1и'..л ;:řs:3 náti-ijbKy v f- spoc'r.í č ň s t i p l á í i t ^ ŕ J . F r ú n i k': r.'?.» . '.ji-.-- •-':•..!;/ 1 Í « z.ibj'-ár.iL ;:ŮI:ZB k o n s t r u k č n í zrní-r.c-u odbi'.ru o i : u > . u 5 •'. . J-- v v: t Ľ í ' j .n é äebi- cvčřcviiiiis p r a c o v n í k y к с п с е г п : ; VI'.'.-, С 7 "i _v. • V;,:ľ.V.-.;«r:'i;v ú s t a v u e n e r g e t i c k ý c h zaíí.'.oi:í v Drni r./-, p e r n i c i : ^1r A t o r e : : V'/ŕT( 440 ľ
c/. i.ol"""uiiovi: r.e tčunc
p uti
uv«j!.'. ony v p r ú c i /'•!/.
- зов Literatura: / 1 / LI. Chiruvolu, G. A. Pettinger: Calculating radioactivity in nuclear steesi generator fluids,Power Engineering 84f1960,č.l,3tr. óO 61 / 2 / 0K3 Gidropress,c.352-TZ-281 :Problems 3.1.2.KP VTP.Téma 3.1.2.6. ítezrabetka sistěm diognostiki. ofcorudovanija rsaktomych uatanovok VVSB.Techniieakoje zadonije,1987 /3/ A.F.Sotnikov:2fektivnos£ proáuvki parogenC-rotorov FGV - 1GCO, Těploenúrgetika,1983,6.5,str.66 - 67 /4/ 'Л'. К. Poach: De t ее t ion of steam generator tube 1еэкз In pressurized water reactors,Nuclear Engineering and Design 69,19S5,Novembert8tr.81 - 89
- 309 -
JAKOST VÝROBY - JEDEI-Í ZE ZÁKLADNÍCH PŘEDPOKLADU ZVYŠOVANÍ PROVCZHÍ SPOLEHLIVOSTI A ŽIVOTNOSTI PAHOGSNER^TORU
I n g . Antonín C h a mr á d VŽSKG, k . p . Ostrova
a kolektiv
OŘJ,
1. Řízení д clí o c t i výroby z a ř í z e n í pro jadernou e n e r g e t i k u (JE) v k . p . VŽSKG Abychom mohli věcnc posoudit úroveň ř í z e n í j a k o s t i výroby pro JE v паяет oodniku, připomenu pro srovnání zásady komplexního systému ř i č e n i j a k o s t i (KS&J), jnk j s o u v současné doba chápány a prosazovány v československém národním h o s p o d á ř s t v í . KSŘJ j e souhrn l i d s k ý c h , teclmických, o r g a n i z a č n í c h n ekonomických metod a p r o s t ř e d k ů pro s t a n o v e n í , tvorbu a k o n t r o l u j okos t i výrobků, předepsanou normami, technickými podmínkami а hospodářskou smlouvou. KS&J j e d á l e n e d í l n o u s o u č á s t í ř í z e n í podniku a hlavně obsahuje zákludní způsoby z e j i ň t o v á n í r ů s t u a c í l e j a k o o t i j e d n o t l i v ý c h výrobků, u r č e n í p r á v , p o v i n n o s t í , odpovědnosti i spol u p r á c e přínluimých útvorů p ř i z a j i š í o v á n í r ů s t u technickoekonomické úrovně výrobků n tnké zapojení v.~?ech p r a c u j í c í c h a prncovn í c h k o l e k t i v ů do systému ř í z e n í podniku. KS&J triků musí v y t v á ř e t podmínky pro j a k o s t n í produkci o pro předcházení vzniku n e j a k o s t n í výroby n při-om vycházet ze zásady odpovědnosti každého pr/.-.covníka za j n k o s t výrobku v r o z s a hu, v jakém- se p o d í l í na j e h o t v o r b ě . I když od doby zahájení p ř í p r a v ne. výrobu znříriení pro j a derné e l e k t r á r n y typu WER j i ž uplynulo 15 l e t , l z e k o n s t a t o v a t , 2e Vítkovice - Železárny a s t r o j í r n y Klementa (íottwnlda, tehdy je":tč národní podnik, s využitím cenných zkuSonootí s výrobou d í l u tlakové nádoby reels toru pro p r v n í československou atomovou e l e k t r á r n u Ai před zhruba 25 l e t y , zavedly sys-jem ř í s e n í ^ a z a j i š t ě ní j t i k o s t i , ktorý v p o d s t a t o odpovídá dnešnímu modelu KSŘJ. Dokladem toho byl vznik nového výrobního oboru j a d e r n á e n e r g e t i k a ( J E ) , který byl p r o s t ř e d n i c t v í m z v l á š t n í c h ř í d í c í c h komisí, vedených t e c h n . náměstkem nebo hlavními inženýry r o z h o d u j í c í c h výrobních závodů a d á l e útvarem zmocněnce podnikového ř e d i t e l e j e d notnó ř í z e n počínaje výzkumem, vývojem a i n v e s t i č n í č i n n o s t í , p ř e s přípn/vu i v l a s t n í výrobu až po montáž' a prevoz f i n á l n í c h výrobků. E y l i vybráni a doborns p r o š k o l e n i k v a l i f i k o v a n í a zkušen í p r a c o v n í c i pro r e a l i z a c i vSech č i n n o s t í na předepsané vysoké odborr.éi úrovni» Vytvoření v l a s t n í h o v n i t ř n í h o systému k o n t r o l y j a k o s t i výrobv pro Л£ však n e s t a č i l o a na základě vyiiláuky Českého úříidu b e z p e č n o s t i práce č . 6/4979 Sb.,_ nyní č . 105/1982 «o. k r . s j i i t t í n í b e z p e č n o s t i technických z a ř í z e n í v j a d e r n é e n e r g e t i c e , výnosu Čockoalovenskó komise pro atomovou e n e r g i i č . 5/1S79 o z o j i í t ě n í j a k o s t i vybraných z a ř í z e n í v j a d e r n é e n e r g e t i c e s h l e d i s k a j a d e r n é
J t...::'::,';:-
• . : ? • - • ' /
,
г.; •':'£*. :"í
V
i.íi^,'
'.
,•;'•-
priv..-'.,,1 v .
.^ J j
j
í
• . • . • " • • i n ] :
o
•.':/•;•.;•. j
c'<
л
J
:••..-.•;.•
' ;•.•;:.
с : .
.•.
'
г - • : ' : . " . : • •
c
u
•• . i : ' . ' . » . . • . ' . с :
: .и;:..i;•••• ;.•
' ; .
r - ' " .i
l c :
;
'" .*!i
^ ľ . '
'"i-J.'i
! - • • : " ; ' ; * • • ; > .
o
. ; •.•.•.-:•.;
4
.
р г л 7
TJ;;LÍ
:• J
ľ.
r
r.:'.
••:"•(
"
,•••'.:...
. " . " •.'.': v y c: i: i . V . . n
. ; . . ' - . "c;!'.iv:'.;:í
i
i. -
-
у .
ľ. У
"..-i-; r i " .i •:
. . ' ^-v::.;:.;•;:; ;::•". t. 'Í r i.:'. I 'ľ: :" л
-
.-,.. i n.; г i: f?! i í
ŕ:'-: i ,
го";'.-;TJ".'.VCII
^ 1- С С . ' . .'1 /
i o сч";с•••.•!!:•,• v :
:" v
pü-/..'.'!. vl-:ů v . v L i ^ j
a r. v", o'
ü .
: Í ľ ::"':'.;.•'. •j '
"
v ; ? . : p y : : . . ' . :•'.
..•!•.,'!
.i-I
•„• J V C .-•. rr.c.-.-.. ;, : r : > - v -,'ľ-y- . ; p
v •
Г:-:.)
•:;. . ; ; . ' . j . i v ) : '
.•;.'•;
i
•-— v ' J " . X . " i J
- ^ e ' l ^ c
:r:ít-'vy
i . o - J v
" 0 , ' í .
: . n . - : - l i
^
..
;. j : \ . . : : ; . /.;-
Г. .">" :'."-'f.i2 : v : . ; ; ;
" "'.•• v : ; . ; '.'• •; í
; м ;с Ъ у 1 J i : : v 1 Г. - .
:
'
rL .• . " ^ - ' 1 J Ti ľ^ 7
IK.':..;
• • • • ."• ŕ f . \ - . : '
-:or.:x4.V.
Vy 1 - Drc*
.•.••::•:;'. • ' / • j d e - i h ' ü t o l f ' •'; ~ ' . • : z : - : . -::-. ~ - ' \ r „ ,'r. G:-:^.::;:,4i:-:ôa r i z e ř . ) . •'..•..••_• v П - •'•;.•.-•.•;.• :. :;:":.:•: 0 J í r o 1 . ' J ' : •"':• í ' ' p f--; \ - - ľ ; : .. ; •• . .-..'. !:.. •: :•> •'.'•::<. v , - - 0 ! Í r . i r ' i . - : 5 Í S ' J A ; v . ' . ,- •--•-•• r .•:•.' •.;.-.. r r . ,
' '
by.1.
:•..:.•::.:..•
•• " • :
-
"ill
_
1
.•'ií. tľubiíi- J .'J 7 0 0 : j : ou. ŕľ.pĽ.'..i.;.. ;G
r-, / ; v , . . ' . i , , . -
,...;, ^ ,.,„.,
1
;\'..::.;:- .:СГ.:
v.:.;
1.
a
T t.
/
;.•":.•.:::.V/.ť:
2.
c-::'U::U
к
7Q Vj-;;'4':•!:
vík:-
:
: .
:
,;:•-.!• i,-r.;:
1:J;.::1.:-.. Í: . ; ;:i •:::: v : ; v;_:.:
'
j
vy:
1
.. ^
' ••
_•"
,-
•
'
; • •
•
;•
t? Г . " ľ U
- 312 -
3. Spolehlivost provozu PG Vzhledem 1: tomu, že jednáním provozu 670 - Provozní kontroly a opravy JS с odděleními kontroly а diagnostiky EBO n EDU bylo v'.nezeno vykonávání naší kontrolní činnosti výhradně nn kontrolu v tísnících uzlů obou kolektorů 1. okruhu n průlezu Q na kontrolu oprav ?G, realizovaných provozem 670, bude následující hodnocení spolehlivosti provozu PG provedeno zejména z tohoto hlediska. S prodlužující se dobou provozu PG se ukazuje, že provozní instrukcí předepsaná vizuální a kapilární kontrola závitových hnízd nezaručuje objektivní a technicky prcané hodnocení je.iich skutečného stavu. Za dané situace nelze zuručit, že budou včas zjištěny vzniklé vndy, zejména vady typu trhlin v patní oblasti závitů, zvláště ve větší hloubce závitových hnízd kolektoru 1. okruhu. Vyřešení tohoto problému spočívá v zavedení nové kontrolní metody vířivými proudy. V rámci úkolu RVT bvla ve spolupráci útvarem 916.49 - Nedestruktivní zkoušení a SVUM Praha úspěšně dokončena výroba defektoskopii včetně snímače a zapisovače, ale mechanickou část pro zavádění a pohvb snímače v závitovém hnízdě se dosud v k.p. VŽSKG z kapacitních důvodů nepodařilo vvrobit. К objektivnímu posouzení stavu závitových hnízd by určitě přispělo také zařazení rozměrové kontroly na kalibr. Účinné opatření provozu 670 očekáváme v zamezení občasného zaplavování závitových ,hnízd v přírubě J я 700 vodou, která způsobuje koror.i, projevující ae ve zvýšené drsnosti závitu. Maximální péčí o udržení dobrého нtRVU závitových hnízd si vynucuje i stav, že doeuil není к dispozici zařízení pro jejich kvalitní strojní oprevu zvětšením 0. Ka šroubech 1. okruhu, další důležité součástí t o smících uzlů, se pri kapilární kontrole ojediněle vyskytují v pp.tni čá~ti závitu* lineární indikace, které jsou dle metalografického t"etřeni důsledkem mezikrystalové koroze. Tento výskyt jen zdůrazňuje r.ezbytr.oat pečlivého zacházení i kontroly šroubů. Zjištění drobných plošných necelictvostí malé hloubky na profilu závitu šroubu znovu připomíná nutnost stanovení odlišných kritérií přípustnosti vad po určité době provozu PG p_roti kritériím, plutr.ýn pro jejich výrobu. Ponechávání rozhodnutí o přípustnosti vad pouze n.-i kontrolních pracovnících muče vést к subjektivním rozhodr.utín o předčasném vyřešení daného výrobku aďoo r.n druhé stra.':•'• с jeho ponechání v provozu, ale s rizikom vzrůstu poruchv, připudně i havárie. Obdobný problém je při hodnocení výsledku vizuální kontroly t 'snících ploch, na jejichž povrchu nejsr-u dle požadavku výkresů přípustná ani drobná mechanická poškození, ke kterým však při provozu postupně dochází. Praxe nám dokázala, že taková drobná mechanická poškození na nefunkčních plochách,těsnícího ndvnru nenají vliv na bezpečnou a spolehlivou funkci těsnícího uzlům ale přitom jsou podle platných technických podmínek TPVŽ 305/76-01 nevyhovující a jejich uvolr.ojiá bez cpr.avy je závislé L
- 2
drátu spolehlivě funkčně vyhoví.
- 313 -
Aktuálnost pontupnóhc a uvážlivého zpracovávaní k r i t é r i í hodnocení kvality zařičení v závislosti na dob í jeho provozu na JE dokládá rovněž úkol z jednání odborné knniice pro hodnocení výsledků kontrol zařízeni JS Dukovany dne 24."< .1 £G9, fctie bylo ulciicr.o ZDU a Č2Zu vytyčovat komponenty 1. okruhu, u kterých bude po proj ed::ání s dodavateli a schválení G:3XAE doplněn individuální ргодгот zahuštění jp.kcr.ti (IPZJ) o přípustnost odstraňování povrchových vod broušením bez vyřizovaní technických řeňení (??.) pro kr.iidý jednotlivý případ s termínem pl.iiní do konce 1. pololetí 198°. Přes uvedené nedostatky lze hodnotit výsledok, že v průběhu celého roku 1368 nebylo r.utno ani na JE r-.ni ve vý: obnín závodě opakovat titikovou zkouřku pro vadnou funkci r.čktorého z tísnících uslů, j.';ko významný příspěvek ke zvýčor.í .•-.poiciili- > vosti a životnosti PG. Bylo jej doaoaeno zsveticií- žih-j.ií ľ,i drátu, pouze podélným broušením jeho povrchu, utnhovánín ГггоиЪоvých rp oj oni n?. více cyklů Q V neposlední řndr; pečlivým proměřováním těsnících drážek v. jejich mechanickou ún.ruvou pri r.njiutění větších rozdílu převýšení kalibrační kuličky nad tunnící rovinu než 0,2 ir.m při vzdálenosti měřených mí:-1 100 mm a tnké výb^rer. Ni krouř.ků s optimálním 0 drátu, dle výnledku r.vřoní. Rozsah kontrol op гг.-v byl tr.nl ý c výjimkou 3. bloku Z?Ct ! kdo v roce 1 S'í-7 bvla u PG č. 32 opravována horní čáot kolektoru 1. okruhu n u PG c. 31 byly v kolektoru 1. okruhu opravovány múntky mezi T3 trubkami n zaslepeno bylo celkem 19 otvoru TS trubek, z toho 5 při opravě můatků. V daliíín roce 1SB0 byly opít nu 3. bloku Б30 opravovány můotky a an klepen o Í0 otvorů u* PG č. 31 а и díilSího PG č. 36 bylo zaslepeno colken 12 otvoru TS trubek. Závěrem vyslovuji přesv»c3čení, í.e Jcvnlifikovuným n houževnatým řeSením jednotlivých problémů a tniró respektováním tecruiicky nutných časových lhůt pro odpov.udné provádění G vyhodnoco"ání předepsaných kontrol а zkoušek, třeb&e i zu přicpení zavedení Dředávr.cích aeí;itu 5 bude dosaiíeno plánované spolchlivoísti a životnosti PG.
••' *• * •
JíiJ oř л.'í
:
•
•
'.cc'r.
)
e l ok U'ííľiia .íukoV'.Hv
• • •
hl-ivr-;.;::
r k :••. : . r ~ ',.r. 'r 1 ,-. I v : ú :;v.';; t.'::-.u
Je-::.:r.
л г. г. t : - : - I ) . " . ' : . . :
o
w»
,j -v '.;:•!. r. ^-.
'. ..'. • -. - ci c "i. -:.."-: t ]N r.í.'.. c.n:;:.-. . '. : I-
j - • • ; • • • •
l y
I-:-...;'..!, :
v.' . .'••rí
:•:::•".{•)
1
л
i" .::".'.::.'!
v
ŕ'G, a
v y b - j :•.".'•:'-.':• t o
if:,:. i > : á t o r u
rzzi':.l:u
v
,:
1
.'r.'"••_•?. o r s.": P : ľ- n e : ! ' ' - ! ' : " : ! ' . " :
л
•••; •.-'. •-• л г . . ' .
: r . i Ы i . ' :•'• ^ : j ŕ : 1
:. :"• C - . ' . L : : ;
;
\ :.'.':
ť ct
;
:
:.'.':;ч
C t r;
árov'••;-.
i.-: t y p i c k ý c h cľ.outik v ^ :.-ÍOV.': ••''•.•сг.лу ? G , •. r ó i i l ; . : , ! í rlr:"'.'••:y ... t . ! ' ü ? . i _ ty;.-...-•. Í-: c :;!:•.;ky í :• . '. j ; - - , l k-j V Ľ í r o k v o n c r ; :!;.'•;• j ;•: 3 ŕ. J 0 do i ••Uj.r-í.-^.ó (iD'f.V
ríú'lf
r-':\O
vy'.';l.
.-.••'•
:
ľvt:
- 313 -
o v l a s t n í iictření některých z v l á š t n o s t í v chování diagnostických signálů z jednotlivých PG s cílem u r č i t j e j i c h z d r o j . Tím bychom r o z š í ř i l i databanku údajů o chování FG a snad i z í s k a l i vhodný prostředek pro jeho r o z s á h l e j š í a účinndjiíí diagnostiku. ZjiPtováru
odezvy v n i t ř n í vestavby PG
I>tc3i c h a r a k t e r i s t i c k é složky frekvenčního :;r>oktre. diagnostického aicnálu ?. ?G p o t ř i ckupinn složek v poměrně vysokými r.-plitucian:i v určitém pásmu kolem S00 Hz. J e j i c h rozlomení, poč e t , výška se pro j e d n o t l i v é PG obvykle li:":í. lie vúak tak nápadr.ě, aby to vzbuzovalo pozornost. БуДо usouzeno, i'.c se j cdná" о v l a s t n í resonance, avšak nedalo se ř í c i čeho. V některých p ř í p a dech se v dr.loí č á s t i spektra vyskytovaly i j e j i c h násobky, a to pončrně výrazně až do v e l n i vysokých rozsahů (cen 1С k:lz), coil j e j i c h vysvGtlení je:';15 více zkomplikovalo, poněvadž j e j i c h výskyt byl mnohdy n e s t á l ý . Dlouho ne t y t o složky procházely bes ví?t."-iíio z:l,jnu, zlon v pi-ístupu r.tiíitril t;i:. běhen provozu 3« bloku EDU. K vclki'nu p r e kvapení се t r a d i č n ě projevovaly cit'.r.ály pouze od lichých ľG, .':-.:c::to u vŕcch rudýcii se :~,:Í;Í.T5 resonance v okelí ?OO V:?, nni j i n de; nevyskytovaly. Pokusy z j i s t i t , proč tonu t-л I: j e , končily pro n-ls ľ.C'úcpi'uni". Pomohla vTTik náhodu r. bylo r.j 1Г-.Vr.r.o, :1c lich«'"rG (;•. všechny dosavadní r, 1. a 2. bloku EUU) pocJ:-'i::ejí ?. '-JÍKG, kde;-;to ;:udé j."ou novT-tskií výroby. Bylo tudíž, jac.n.', ::c •. Irrg ::>.эиmriných rc"on.r;ticí poch;ír.í od o d l i š n o s t i v provcdťní n:i.';ich ?G. Tuto :;kutOĽi5o::t p o t v r d i l provoz d n l ŕ í h o , č t v r t .• ' •! э Kloku :'.Uö, kde byl doďin je::ť'' jeíien i"G soviítnkf; výroby a jeho;", chevání jo t o to:";r.í' r. ciinváníin jeho jiříbuznýoh jvt 3« bloku. Uvedený zásadní r o z d í l ve frekvenčním spektru znázorňuje obr. 1. Dri.L:;ír?. zajímavým poznntiron bylo, i:.e zkouin.-mó пт.оп'шео re ve frokvcj".:;ním rpektru pohybují v z á v i s l o s t i n*.i výkonu ?G. Pro к - nJcri- í nx prípad to názornf.-'iilí'U'.uj \ zál:l.'iďl' pozorování přL snižování výkonu 3 . bloku EDU. Jedná cc c ľG č.:. T. Tato z á v i s l o s t není l i n e á r n í г. končí většinou na hrr-.nici 30 - 40 £ výkonu, kdy dochár.í k úplnému "rozmazání" r e zo.Twiční o b l a o t i . Chovají яо tak vvcekny uvoäovniu; PG. P ř i s t e j ných výkonech ne rezonance nachází v tó/.e o b l a s t i . íía základě těciito výsledku byla vytvořena hypotéza, ř.e vyčet řované^frekvenční složky jnou ovlivněny ;prutokem napájecí vody г.оЬэ páry, ti nebo vstupní toplotou primárního im'din, připr.dnij oblékáním trubek proudem stoupajících pnrních bublin. Pomohlo to vyloučit p l á ň l PG, připojená :p-nřÍKení npod. n ve hře zú:>tc.la pouze vestavba PG. J e l i k o ž se j e v í málo pravděpodobné, ž.e by cc :; takovou energií vytvářely vibrace no. scparnčn.ích ;"fiíuKiích či děrovaném plochu p ř i j e j i c h obtékání parou, nohľcdě nn г1аЪГа kontakt o pláiH-ľim PG n tím na zhoršenou přenornvou trasu k č i d l u , lze ce domnívat, že rezonance pocházejí od souboru teplosmčnných trubek.
-316 -
Stanovení příčiny zkoumaných rezonancí Dle názoru kontrolních pracovníku, zúčastňujících se revisi uvnitř PG, existují drobné rozdíly ve vestavbě jednotlivých ?G, což by odpovídalo i určitým rozdílům v charakteru jejich rezonancí. Jako základní rozdíl, potvrzující naf;i hypotézu, bychom považovali doklad o rozdílném uchycení trubek v distančních mřížkách nebo provedení těchto mřížek u ncöich a sovětských PG. Jelikož ne během GO 3. bloku EDU nepodařilo zkoumanou záležitost uzavřít, j e v dnlř.ím období naplánováno několik kroků, kto-ró by mohly postupně přispět к stanovení příčiny n лпг-lcánu i vlivu vynuceného kmitání na stav vnitřní vestavby. O některých dalších výsledcích z období po zpracování tohoto referátu budou podány dodatečné informace prímo na konferenci.
- 317 -
OBR. i
- 310 -
Via
•TOMD
AUTO M»EC CH.A
DfiLT AXi
O.itt
W1
S,4k
'J.tk
0.9k
Yi
1.4k
1.CW 0<XT
AUTO WCC CH.A
;. i
AX i
'•Ái'"iOO
O.«-<
T0.7M
10OHx
1.0k
I.tk
Vi B'K.M-.
*. ,3k
1.4*
i.ťV
/V •»
<->a AUTO *tic li
lOtmU
on-z * 'i.e. .i.-) »A« 1 0 0
*1
AUTO BTEC CM.A
Yi
-<>OmU
•TOHED
:X.A
HMS J . I 1 1
; i
^ I - : S I !!>
*UAf 1i.ll
OULT
Yi
DLCmU
L ; H
DtUT
Yi
IB.OmU
f.:ti
• Cx
r^Wv^r-r^U,^ 0.3K
0.4^
C.l.k
r - t - ^ - r -;-••-••
I.t'k
?"i,-.—•••".—.
1.7k
• I
1,4'
• j <
I.Gk
- 319- -
ZÁVISLOST CHVĚNI PAROGENEKATORU NA TLAKU NAPÁJECÍ VODY Ing. Jiří Sadílck ČĽZ - Jaderná elektrárna Dukovany
Na JE Dukovany je primární okruh každého bloku osezen animaci vibrací systému pro monitorování volných částí . So tí tohoto systému jsou i snímače usístdné" na pai-ogenerátorech (PG). Sní aur. je situovón na dolr.í části plášti- mezi vstupní a výstupní kolektor primárního okruhu .Signál r.s snímače se vede do předzobilovače a odtud do vyhodnocovací jednotky . Zde se signál integruje v obvodech s krátkou (lOms) a dlouhou ( 'min.) integrační konstantou o porovnává se s nastavenými hodnotami, při jejichž překročení je vysílán varovný signál . Pravidelně každý den se sleduje n zaznamenává efektivní hodnotn vibrucí - Příklad časového průběhu efektivní hodnoty vibrací sestaveného z jednodenních odečtu je n*. jbr. '. 2 průběhu je zřejmé . že nökdy ja hodnota vibrací valmi nízké jindy, v nepravidelně se opakujícím se období , je vSak 3 ož 5 krát , n4kdy i 10 krát vyšší . Toto chováni ztSžuje funkci systému pro monitorování volných částí . Bud jsou často vyeílány falešné varovné signály nebo je snížena citlivost sledování ( při zvýšení nastavených mezí na vyhodnocovací jednotce ) . T a to nepříjemné okolnost я! vyžádala následující podrobné Setření jevu .
Rnzbnr ví \ У Л pflsnhf
- 320 -
tvořené vysokotlakým ohřívákem VT01 o vysokotlakým ohřívákem VT02. Ohřátá tlakové voda je pak vedena do napájecích potrubí každého Pü , na nichž je zabudována soustava armatur nazývaná " napájecí hlava " • Je tvořena uzavírací armaturou SO) , regulační nrn^turou S02 a uzavírací armaturou S06 na hlavní větvi Js 250 napájecího potrubí a uzavírací armaturou S03 a regulační armaturou GÖ4 no obtokové větvi napájecího potrubí . Regulační armatury S02 sou ovládány automatickým regulátorem hladiny vody v PG . ^ ladina vody v PG musí být za provozu udržována v reosích L- ->0;cm od zadané" hodnoty • Přitom jsou armatury SOI a S06 p in5 otevřeny a armatura SOJ uzavřena . Na nízkých výkonových hlndinéch bloku , při jeho spouštěni či odstavováni provátíí se napojení PG pouze obtokem iSO' uzavřena ) , kdy armatura S03 je plně otevřena a tok napájecí vody je regulován armaturou SÖ4 . Jako možné zdroje vibrací připadají v tivahu samotné EKC nebo armatury na napájecím potrubí při vyloučení možnosti generace náhodných silných vibrací za nominálního výkonu bloku ve vyaokotlacfch ohřívácích VTOI a VTO2 . Tyto vibrace mohou být mechanického původu ( nevyvážky , uvolněné základy , nevhodné závěsy ) nebo hydraulického původu ( \Splavy , zvýšená turbulence, kavitace ). Základní představy o hydraulických poměrech v napájecím traktu PG poskytnou charakteristiky ENC a napájecího traktu.
ä
Charakteristika ENČ V paralelním zapojení a charakteristika napájecího traktu Hydraulické charakteristiky napájecího traktu a charakteristiky ENČ při jejich současné činnosti ukasuje schematicky obr. 3. Potřebný tlak napájecí vody do vfiech PG při nominálním výkonu bloku je dán tokem generované páry a tokem' odluhu a činí m= 767,8 kg/s při tlaku na výtlaku ENC p v= 6,8 MP a a na jejich Bání p = 0,872 MPa a při teplotě sytosti vody t = 259?C. Pracovní tlak v'PG odpovídá teplotř eytoati.vody tg= 259°C a je 6M T P P G = 4. Pa . ok napájecí vody je zajištován zpravidla současně činností.tří ESC ( 2 EKC jsou v záloze ) , aväak často je třeba zajištovat tolc napájecí vody do PG i čtyřmi ENC ( jedna . Pracovní bod napájecího traktu PG při činnosti tří ENČ je bod ! , při činnosti čtyř ENC bod 3. V prvním případe musí regulační armatura S02 ( SOI a S06 musí být plně otevřeny podle TPD výrobce ) seškrtit tlak vody o hodnotu д Р щ . v druhém případě o hodnotu д pR2 m J e z ř e j a é f íe рн1 < p R 2 ^ Měřeni vibraci na regulační вmature S02 Pro upřesnění zdroje vibrací byla regulační armatura SQ2 osazena snímačem vibrací KD 35 ( NDH ) tak , že jeho osa citlivocti byla rovnoběžná Б OSOU potrubí napojeného na armaturu. 1 Zvláštní pozornost byla věnována měření při chodí , tří ENC
- 321 a následném zapnutí dalSÍ ENČ, t.j. stáru s provozem Výsledky měřeni jsou na obr. 4. Je na něm znázorněn časový průběh tlaku p napájecí vody na výtlaku ENC (průběh a), časový průběh efektivní hodnoty signálu snímače .vibrací instalovaného na regulační armatuře (průběh b) a snímače vibrací CA 901 instalovaného na PG (průběh c ) . Je zřejmé , Ze zapnutí řtvrté EMC vyvolá až Ю х vyšší úroveň vibrací přenesených do PG proti stavu s provozem tří EKC . Na druhé straně však v oblasti nízkých frekvencíKjsou úrovně vibraci prakticky shodné při činnosti tří i čtyř SHC ( obr. 5). Vztah mezi hydraulickými charakteristikami napájecího traktu a výsledky měření a monitorování vibrací Je-11 pracovní bod napájecího traktu bodem I, obr.3, pracují tři ENC a na S02 je íkrcen tlakový rozdíl Д р Н 1 . Tomuto stavu, odpovídá droven chvěni v levé části obr. 4 a tlak na výtlaku QIC p ж 5,88 MPaJ,(pRJ 2 K?a. Vzhledem k tomu nejsou tedy sledovaných vibrací saj y zdrojem j ý l výhradně ý h d ě regulační l č í armatury t á j í h hlav hl motnéé ENC , ale napájecích PG. Přenod těchto vibrací do PG znamená v systému monitorováni volných častit snímači CA 901 zvýšení úrovně Šumového pozadí. N a d tuto úroveň je pak nutno nastavit citlivost systému . Dalším důsledkem jevů probíhajících v hydraulické části armatury , projevujících se navenek silnými vibracemi , je nadměrné opotřebování těsnění vřetene armatury , opotřebeni regulačního orgánu a jeho vedeni a trvalé přetěžování pohonu arantury. 2AV£K Důbkednou analýzou signálů diagnostických systémů instalovaných na 1. a 2. bloku EDU se podařilo zjistit některé příčiny náhodných a intenzivních vibrací monitorovaných na parních gemerátorech . Odstranění vibrncí generovaných v napájecím traktu PG je možno jednak snížením tlaku vody před regulačními armaturami ( např. clonou ) а jednak výměnou stávajících regulačních
- 322 -
armatur za anaatury a výhodnejšími regulačními charakteristikami . V současné době яе uvedené jevy projevují již méně protože byl z jiných důvodů zmenšen průmčr oběžných kol
Literatura 1/ Mntal O., Konerík И. a jini : Diagnostický subsystém komponent primárního октчзпи 2. bloku EDU VÜEZ-DS3-2EDU-86, výzkumné zpráva řPO-VNX-ZZ-331-об, VOJE2 Brno, březen 5 986
*/ Sadílck J . Vliv provozních parametrů bloku 2ĎU na sledované diagnostické v e l i č i n y PG , závěrečná práce PGS " Technická diagnostika v doprnvř я průmyslu " , VSDS- ŽQina - 1>T Plzeň '9ü6 3/ Maätovflicý O. Hydromechanika , SNTI, Praha 1984 legenda k obrázkům obr. ' : Tj-^brh of^Vtivní hodnoty zrychlení vibrocí nn PG v čase , GC3tuvený z jednodenních odrčtťl obr. 2 ; Schéma provedení napájecích traktů parních generátorů bloku VVKii 4 40
obr. 3 : Hydraulickí charaictoriettky ENČ a r.-.: ňjecího tn»ktu PG ( pí-iklad označení bNC 1+2, dvě olektronapúječky v chodu) obr. 4 : Kórust tlaku p.. při zapnutí čtvrté ьк£ (4n), svýš&ní efektivní Urovíiě vibrací na armatuře 302 (4b)a v parním generátoru (4c) obr. 5 : ?rúb'5h funkce rýkonové spektrální hus. t o ty S zrychlení vibrocí na PG v období nízkých úrovní vibrací (spodní křivka) a v období zvýáených drovní vibrací (horní křivka ) .
- 323 -
Tabulka ': Koeficienty regresní funkce mesi efektivní tírovní zrychlení vibrací na PG a tlakem napájecí vody za £NC a koeficienty korelace mezi těmito dvěma veličinami PO č.
regresní koeficienty A / a V/
1
2
3 4
5 č
- 332 - 441
- 995 - 769 - 773 - 580
B /»V/itPa/
66 90 179 147 140 i 28
koeficient korelace r
u,p
0,9 0,92 0,96 0,89 0,90 0,92
Л
/
- 324 -
u /V/
o , i ••;
o
i..
1
Л
1
í
ň
1
It
!
•'
h
1 i
t
0, 0".
0 . Gu ••
U 1
y »4,
\
- 325 -
•\ I
;->
:.i I :
po) o: r:\ i
- 326 -
- 327 -
р/МГа/
40 /о/
Obr..'Г 'i
- 328 -
- 329 -
HOUUfl СНОСОВ ПОИСКА НЕПЛОТНЫХ ТРУБОК ПГ ВВЭР И ЕГО ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ОСТАНОВЕ 3-ГО БЛОКА ЭБО И 1-ГО БЛОКА ОДУ О. Матал, Й. Клкнга, Ф. Голы, И. Соботко - ШКОДА, ВУЗЗ БРНО Й. Тишлер, Ш. Репка, Ш. Чепчек - СЭП, ATObiODE ЭЛЕК'ГРАРНЕ,
БОГУ-
Н;ЩЕ Современные метол», предписанные для контроля плотности нп электростанции и для иоискп неплотных трубок и неплотностей а коллекторах ИГ l'.i33P 440, приведены в /Ü/. Предписииается метод опресеошск подо« с ниоуальным осмотром u коллекторах и контроль люминисцентной дефектоскопией. При поиске неплотных трубок и неплотностей и коллекторах и n соединениях трубок с коллекторами оцрессоыкой подои необходимо: - охладить гтярогонерптор до 40 - 5О С, сдрениро~илть первичный контур, открнть обп первичных коллекторе», закрыть нижние штуцера коллектор« технологическими крышками; - наполнить вторичное пространство парогенератор« подои с температурой СО - £ 0 С ; - промывпть вторичное пространство и менять воду а точение П - S часоо и нысушить таким образом пиутронние »оаерхности обоих перпичных коллекторов; - ьиэуально оценить проточку »оды из тонлосъомнмх трубок и наличие капель на сворных соединениях трубок и коллекторов; - понисить давление во вторичном пространство до ü,b - 4,4 Ш\ъ с (шдержкой не мене'е 1 чпе, провести новую визуальную оценку протечек воды и наличия подяннх капель и результаты сравнить с индикациями до опрессопки; - если метод окажется безуспешным, рекомендует / S / пронести контроль лгаминисцентной дефектоскопией. Лри поиске неплотных трубок и неплотностей n коллекторах к в соединениях трубок с коллекторами люминисцентнол до;LKTOCкопией необходимо: - внутренние поверхности коллекторов очистить этилошл.; спиртом :: пронести контроль чистоты при ультрафиолетовом ег.ете /светяи;;-.ося точки или пятни не долгхни на поверхности Окть, а противно« случае возникнут ложные сигналы u процессе контроля/; - на очшгенную ноперхность коллектора нанести кк&нкгщконнуа суспенаккз; - деркять заполненное теплой водой вторичное пространство под давлением u течение нескольких часов; - прспости осмотр внутреннего пространства коллектора при ультрафиолетовом свете и отметить индикации характерииоваиные желтоаеленой флюоресценцией на томном фоне, т.е., места неплотностей. Недостатки поиска неплотных трубок и неп'лотностой в коллекторах при использовании приведенных методов следующие: - поиск неплотностей сильно субъективный; - внутренние поверхности коллекторов и внутронн/.е поверхности трубок должны бить хорошо высушены; - высушение поверхностей и опрессовка вторичной стороны парогенератора водой производится при температуре 00 - УО С, ЛГ необходимо подогреоать;
- 330 -
- возможность испарения водн проникающей через неплотность и трубке еще до визуальной индикации ее течи D коллекторе; - слияние неблагоприятного наклона некоторых трубок » трубном пучке снкаает успешность индикации; - плохие пространственные условия для визуального контроля; - возмджность обнаружения неплотностей с сечением минимально 1 мм и более при опрессопке водой; - необходимость присутствия персонала n коллекторе; - контаминация персонала при проведении контроля и относительно высокие индивидуальные дозы облучения; - долгое время необходимое для поска неплотностей. Ноими способ поска неплотных трубок и неплотпистей н коллекторах у остановленного ИГ ВВОР 440 В ВУЗЗ Врио разработанный оригинальный пузырьковый метод / 5 / в комплексе с мгшипулятором / 1 / для контроля плотности теплосъемных трубок и коллектора ааложен на известном явлении - теч:: гпэа через неплотность. Для определения и локализации неплотности используется акустический сигнал v- ьиэуальныи осмотр. Применение пузырькового метода с манипулятором требует изменения включения парогенератора согласно / 2 / . Пссле останова блока к охлаждения соответствующего парогенератора до заданной величины и n e p п о м варианте производится дренаж первичной и вторичной сторон и открываются первичные и вторичные крышки o6o;ix коллекторов. Вторичное пространство парогенератора заполняется подходящим газом с заданным давлением. В нижние штуцера обоих коллекторов устанавливаются надувные мешки / 3 / и наду»ш«тся воздухом. Надувные мешки предназначены для плотного отделения верхних участковколлекторов от трубопроводов и технологического оборудования, подключенных к нижним штуцерам коллектора. Надувные мешки также препятствуют попаданию посторонних предметов, в первичные трубопроводы подключенные к коллекторам. Первичные коллекторы и внутренние пространства трубок пучка заполняются конденсатом так, чтобы уровень конденсата находился асе время нед верхним рядом трубок и в случае контроля плотности также верхней части коллекторов доходил до верхнего фланца коллекторов. В обе коллектора устанавливаются манипуляторы ВУЗЗ / 1 / . Выходные сигналы из манипуляторов после соответствующей обработки поступают в оценочное устройство, которое позволяет также регистрировать и хранить результаты контроля и локализации неплотных трубок к неплотностей в коллекторах парогенераторов. При контроле плотности коллекторов к тсплосъеминх трубок был использовлк следующий способ. Сначала плотность теплосъемных трубок и коллекторов контролировалась интегрально. После предварительной оценки акустических сигналом из обоих коллекторов следовала локализация положения неплотных топлосъемних трубок постепенным осмотром устья трубок камерой с помощью манипулятора в обоих коллекторах, для кождо": неплотной топлосъемной трубки однозначно определяются се координаты. Анализом сигналом из манипуляторов MO::ÍIO Т З К К О оценить величину сооткотствуичцей неплотности. После ^еминтп оСоинччониих неплотностей или после злглушения неплотных трупок пробкой ошпаренной u трубную доску было нечлотлоеть трубного пучка и коллекторов пропорен-о повторно пузырьковым методом üi'ü3 с помощью ш\т:иуля торои. При контроле плотности одного парогенератора на ДОС Лслоиске Согунице /0С0/ б!.'л также проверен о т о D О Й »нркант контроля
. - 331 -
плотности парогенератора пузырьковым методом ВУЗЗ с манипулятором. Парогенератор также как и весь блок был отключен, однако, после останова и охлаждения парогенератора до заданной величины проводился дренаж лишь вторичной стороны парогенератора к первичная сторона была сдренирована частично таким образом, чтобы трубный пучок парогенератора остался под уровнем воды. Далее следовало открытие первичных и вторичных крышек парогенератора, причем дальнейший ход подготовки остался одинаковым как в предыдущем варианте. Преимуществом второго варианта является существенное ускорение всего контроля плотности и поиска неплотных теплосъемкых трубок и неплотностей в коллекторах парогенератора, так как в первичном контуре остается первичный конденсат и не нужно это пространство сначала дренировать, потом устанавливать уплотняющие мешки и только после этого заполнить конденсатом, необходимым для контроля. Следующим преимуществом является соблюдение предельного условия с точки зрения яденой безопасности для отключенного парогенератора, так как первичный конденсат содержит требуемую концентрацию Также дренаж первичной стороны парогенератора производится через стандартные трассы в систему организованных утечек, что снижает приток сточных вод. Недостатком этого варианта является более высосал доза, получаемая обслуживающим иерсонплом, так как использованный конденсат более активен,и возможное попадание предметов в трубопроводы, подключенные к коллекторам, П С Л О Д С Т Н К Р Tvr^', что i;;-..;:r:ic штуцера «.•лллепТчрчн LI .»ТОМ вщ;г.:ште вопремл контроля ноуплотнены надувными уплотняющими мошками. Преимущества нового способа поиска неплотных трубок м неплотности n коллекторах у отключенных ИГ BUOľ 440: - поиск неплотных трубок и неплотностей n коллекторах совершенно объективный; - устраняется нежелательное итерирование парогенератора опрессовкой :; подогревом вторичного пространства до эксплуатационного давления, необходимого у методл опрессовки подо/.; - контаминация персонала у нового способа поиска минимальная, так как не требуется вход персонала в коллекторы и длительная работа над коллектором; - Солее высокая чувствительность; - снижение числа операций и сокращение г.>ремени необходимого для поиска неплотных трубок и неплотностей п коллекторах; - инутренюю поверхность коллекторов и тсплосъем(ых трубок но нужно осушать и она монет остаться под конденсатом; - исключает ошибки при отсчете координат теплосъемнкх трубок; - позволяет регистрировать и хранить данные о неплотностях. Недостатки нового способа поиска неплотных трубок и неплотностей u коллекторах у отключенных ИГ ЬВОР 440: - новым способом можно и впредь отыскать лишь активные неплотности, т.о. неплотности, которые в данных условиях но время поиска cinjoufi.'jť?; - минимальная неплотность, которую можно обнаружить, определяется возможностями пузырькового метода, предельная теоретическая чувствительность которого составляет 10 Па.м с , и не заменяет, т.о., гелиоьые испытания.
- 332 -
Ориентироаочное определение чувствительности пузырькового контроля плотности парогенераторов по методу ЗУЭЗ / 7 / Согласно действующей в настоящее время в ЧССР инструкции состааляет допустимый предел для эксплуатации парогенсротороа, определенный суммарной активностью макс. 370 Вк/л. Суммарная активность 370 Бк/л состветстпует при установившемся режиме эксплуатации блока межконтурной неплотности около 0,5 л/ч. Новое предложение СССР допускает предел межконтурной неплотности до 5 л/ч. Для ядерных электростанций u США, Японии и стрпн общего рынка составляет допустимый предел 50 л/ч. Минимальная неплотность, которую можно обнаружить при испытаниях на плотность опрессовхой водой, находится при идеальных услоциях /высокая чистота поверхностей, оптимальное давление к т. п./ в области 10" Па.м с • Минимальная неплотность, которую можно обнаружить с помои:ыо гелиевого течеискателя, находится в идеальных условиях в области 10"*вПа.м с Х 10~1ыиа.и0с~Х. Минимальная неплотность, которую можно обнаружить пузырьконым методом в идеальных условиях /высокая поверхностная чистота контролируемого оборудования, оптимальный способ онрессовки с учотом_г5юрмы и.положения неплотности и т.п./, находится в области 10 Пе.м°с • Если предположить, что в эксплуатационных условиях можно на ядерной электростанции надежно и воспроизводимо определить отдельные неплотности на один или два порядка ниже, при течи воздуха через неплотность 1.10 По.м с получается для течи воды при эксплуатации блока величина 0,05 л/ч, соответствующая суммарной активности в продувке около 4 0 Бк/л. Если суммарная активность в продувке вызвано отдельными неплотностями до 40 Бк/л, для пояска этих неплотностей необходимо использовать гелиевые испытания. Заключение Оба варианта поиска неплотных трубок и неплотностей n коллекторах парогенераторов, описанные в настояшем peiJepoTC, б или испытаны и проверены на реальных парогенераторах на ЛС-С Богунице и АЭС Дукоьоны во время останова в 1908г. Несмотря на то, что на АЭС Дукованы была перед остановом повышенная активность во üTOfричной части ПГ к эксплуатационные измерения, проводнике на электростанции, указывали на наличие неплотности п топлосъечноП поверхности парогенераторов, пузырьковым методом ИУОЗ с манипуляторами не Сила ни на одном на контролированных парогенераторов неплотность oönapj :..ei:(i, хат:: пользователь относился к такому результату с недоверием. После пуска блока, после окончания останова и стабилизации эксплуатации упала активность, измеряй«ая эксплуатационными системами электростанции, кике предела чувствительности и во иремя работы над рефератом /примерно U месяца с момента пуска блока/ находилась активность все время ниже предела чувствительности. У этого контроля стала (.олее отчетливой объективность использованной методики контроля плотности и по пятому мнении нельзя было бы к одинаковому результату добраться ни одним из до сих пор применяемых методой контроля. У контроля плотности теплосъемких трубок и коллекторов, проводимого на АЭС Когунице, была кроме обнаруженных неплотностей в теилосъем.чых трубках, обнаружена также неплотность в коллекторе Ľ мести ранее выполненного заглушения тс-г.^усъемио;; тру б к::.
- 333 -
Пузырьковый метод ВУЗЗ с манипулятором u настоящее орсмя разрабатывается как дополнение к "Инструкции по эксплуатации и уходу парогенератора ВЗЭР 440". Далее ведутся работы по усовершенствованию манипулятора, включая присоединенные системы. Научно-исследовательский институт энергетического оборудования Брно /ВУЭЗ Брно/ способен на основе заказа изготовить и поставить манипуляторы для использования пузырькового метода для поиска неплотных трубок и неплотностей в коллекторах у отключенных парогенераторов ВВЭР 440, а также можно в ВУЭЗ Брно заказать проведение поиска неплотностей, включая разработку документации для подготовки и включения парогенераторов для применения пузырькового метода и методику поиска неплотностей. Литература /1/ МАХАЛ, О., КЛШ1ГА, Й-, rOJíU, Ф.: Манипулятор для локализации неплотностей n коллекторах и топлосъемных трубках парогенератора тина ВВЭР,'рацпредложение В 11С/00, ltfOÜ /2/ КАТАЛ, О., КЛППГА, Й., ГОЛЫ, Ф., ТКШЛЕР, й.: Включение ппрогонерзтора ВВЭР для локализации неплотных трубок D его трубном пучке при останове блока, заявка на изобретение '£ PV Ü345-Ü8 от 16.1г. 15*88 г. /О/ КОЦУРЕК, Л., ДОГНАЛ, М., КЛиНГА, й., МАТАЛ, О., ГОЛ», Ф.: Надувной мешок с уплотнявшим и защитным слоем, иреднэаилчелный для уплотнения и отделения технологического оборудования и »частей, особенно в ядерных электростанциях, зо.чшеа на изобретение К PV 10016-07, представлена до lO.OÜ.lüÖO г. /Л/ КАТАЛ, О., 1ШШГА, П., ГОДЫ, 4>., ФАВНА», С : Способ и оборудопение для локализации межконтурной неплотности в теилосъешшх элементах парогенератора типа ВВЭР при остановке блока, заявка на изобретение X? PV 7282-G7, 1«Ü7 г. /Ь/ КАТАЛ, О., КЛИНГА, Р..: Способ локализации неплотностей и первичных коллекторах и трубном пучке горизонтального парогенератора типа ВВЭР при останове блока, заявка на изобретение Ю PV 737G-88 от 10.ll.ig86 г. /ü/ КЛППГА, Й., МАТАЛ, 0., ГОЛЫ, Ф., СОБОТКА, Л.: Контроль плотности теплосъемной поверхности парогенератора ВВЭР 440 с помощью упроа;енного рабочего образца манипулятора ВУЗЗ, технический отчет «ľ PB0-VWT-ZZ.-418-88, ЗУЭЗ Брно, декабрь 1SÜ8 / 7 / КАЗАЛЕЦ, М.: Кехконтурная неплотность парогенератора DB0P 440, рабочий материал, январь 1989 г. /о/ Парогенератор ПГВ 213 - Инструкция по эксплуатации и уходу 4-001000-44, ВКСКГ Острава, Острава, сентябрь 1S79 г.
- 334 -
PP.OVOZKÍ DIACiiOSTICKŽ S'ÍSIĎÉY
VYCHÁZEJÍCÍ Z 0K-LIK3 iíEŘElJÍ
VI2HACÍ ZA PROVOZU KOMPONENT PRIMÁRNÍHO OKRUHU J 3
Lubomír V о г e 1 Kilon K o n a ř í k Oldřich V y t o p i l
,
VJ2Z B r n o
Výzkumný ústav energetických z a ř í z e n í Brno ř c S i l v ' r a n c i d í l č í h o úkolu P.VT ZA 01-123-011-07 "Diocnostikn parních gener á t o r u u kompenzátorů objemu" diagnosticko systémy těchto komponent, vycházející z nčřcní v i b r a c í sa provor.u. Vývoj těchto systémů probíhal postupně se současnou r e a l i z a c í daných p r o t o typů pro j e d n o t l i v é bloky jaderné e l e k t r á r n y Dukovany. V nejjednodušší v e r a i precuje diagnostický systém na 1. bloku EDU. Dnlaí v a r i a n t a potom na 2. bloku EDU. Diagnostické systémy na těchto blocích byly vybaveny měřící n vyhodnocovací technikou firny lie t r a Blansko. Jako měřící sä řízen í bylo použ i t o DASIO 600 n jako vyhodnocovací z a ř í z e n í pel: i n t e l i g e n t n í terminál ÍÚ3T 300. Orientace na t u t o techniku :;e ukázalo jnko ncííta.Ttná, zvláutě co se týče i n t e l i g e n t n í h o íím byl pyrjtém instalován na 4. Moku KDU, kdo rledujo vibrace PG, КО, iiUA a HCČ. Po nedobrých nku.šenoMtech r. měřící r. vyhodnocovací jednotkou DASIO 600 + M3T. 300 bylo rozhodnuto r.;i.hrr.dit tento ;:yĽtém i n t e l i g e n t n í vyhodnocovací jednotkou ľi'OT. 370 ve cpojení n osobním počítacom k a t e g o r i e PC. Vshlnden к tomu, že se ale к datu předání syntému do provozu nepodařilo ".lotře Blansko t u t o mořící jednotku v y r o b i t , byl ryrl-'-tn i n n l n lov;ín bez t o t o jednotky a umožňuje tak pouze ruční ovládání celého íjysternu. Vyhodnocování úrovně v i b r a c í je tody možné provádět pouze vizuálně nebo proetřednictvím analyzátoru. Celý diagnostický r-jr.tvm VÚE£-1)3S-B&, inrtalovíiný na 4 . bloku ÜDU, ce r.kládá z těchto ííáotí: A. Z piezoelektrických snímačů z r y c h l e n í , ktcró j .TOU umí я trny takto: - 8 ke nn parogenerátoru 6. emyčky (jedná re o vypokotcplotní cnímřiče CA 901) - 1 ks n i kompenzátoru objemu (vysokoteplotní snímač CA 901) - 6 ke . . . po jednom na každé KUA (jedná cc o typ ?;s 50) - 6 ks . . . po jednom na každém HCČ (jedná ne o typ KS 61)
- 335 -
3.
Z nábojových uředze3ilovnčů, kde byl použit výhradně typ vyvinutý ve VuEZ Brno pod typovým označeniu. VUEZ - KPZ 86, který je vybaven možností testu celého řetězce za provozu. Technické parametry nábojového předzeoilovače jsou: c i t l i v o s t : 0,1 • 10 mV/pC vstupní impedance: 10 Gfl frekvenční rozsah: 0,3 Hz Ť 100 kHz/-3d3 výstupní impedance: 11? za těž ovací impedance: 1 kSÍ pracovní t e p l o t a : -20 ŕ 70 С Nábojové nředzesilovače jsou v převážné míře situovány na palubě HCČ z důvodů snadnějšího přístupu. Pouze snímače p ř í s l u š e j í c í КО a HUA jaou umístěny v kobce PC.
C- 2 16 kanálové soupravy izolačních zesilovačů VÚEZ - ZIA 84. Zesilovače jsou určeny к zesílení signálů v pásmu frekvencí 0 ŕ 40 kHz na úroveň vhodnou pro dalSí zpracování. Výtečných izolačních vlastností (Galvanické oddělení vstupní а výstupní společné svorky) je dosaženo odděleným r.apá.jením vstupní a výstupní č á s t i izolovaným zdroj era VÚ£Z-5J\'IJ85 а přenosem signálu mezi vstupní n výstupní č á s t i optoelektronickým oddělovacím obvodem. Zesilove.č múž. e pracovat jak ve střídavém, tak i ve stejnosměrném režimu. Fcrametry "osilovače jsou následující: vstup: diferenciální, jednoduchý z e s í l e n í : 1 ř 50Ü0 s krokem 1, 2, 5 l i n e a r i t a : 1& frekvenční rozsah: 0 ř 40 kiiz/-3dIJ pro DC r c í im 1,5 Hz с 40 kHz/-3d3 pro ЛС rc2im vstupní impedance: 1 ľ.Sl výstupní irrpednnco: cca 1Í? izolační napětí: 5Ü0 V 1 IU П izolační impedance: 1Ü í? / 25 pP D. Z 16 kanálové soupravy f i l t r u VÜEZ-FDP-S4, ktorá .ч1ои:Ц pro úpravu signálu. Použité f i l t r y jsou typu nktivní pótipolová dolní propust s aproximací Čebyňevovým polynomem. Technické parametry jcou následující: možní frekvence: 0,1 , 0,3 , 1 , 3 , 10 kiiz útlum: min 40 dB/okt frekvenční rozsah: 0 f 40 kHz z e s í l e n í : 1, 2, 5, 10 E. Z jednotky pro kontrolu diagnostických krnálň VUK/.-KDK-Bó. Tnto^jcdnotka slouží k monitorování jednotlivých řetězců. Umožňuje přepínání jednotlivých kanálů, hlasitý odposlech, detekci vrcholové hodnoty v každém kanálu, měření strední a stejnosměrné hodnoty signálu. Umožňuje pripojení viech 16 kanálu na měřící magnetofon. Rovněž obsahuje generátor testovacího signálu, který je zdrojem definovaného t r o j -
- 326 -
úhelníkového, sinusového a obdélníkového signálu pro testování měřicích řetězců za provozu. Výše popsaným systémem, který pracuje ne /,. bloku od června 1967, byl završen vývoj 1. Generace diagnostických systémů FG а КО. V současné době ^e rozpracována 2. genere.ce těchto systemůf využívající jiz mikroprocesorové techniky. Základem této generace bude programovútelný mořící systém VÖ2Z-FMS 8600. Tento systém bude vysoce modulární. Koncepce umožní s jedním zesilovačem a Ľ několike druhy vstupně výstupních modulu připojit na vstup jak piezoelektrické snímače, tak i snímače termoelektrické, tenzometry, odporové teploměry a indukční snímače. Každý zesilovač bude řešen jako samostatná zásuvná jednotka s vlastním napájením. Toto vlastní napájení spolu s optoelektronickým oddelením řídících signálů a ve opojení s vstupně výstupním oddělovacím modulem zabezpečí galvanicjcé oddělení mezi jednotlivými kunály. Prostřednictvím rozhraní IUS-2 bude možné připojit programovatelný měřící systém např. к osobnímu počítači a z noho ovládat veukeré funkce zesilovače. Ve vývoji je připraven i univerzální filtr pro realizaci dolní, horní nebo pásmové propusti ve frekvenčním rozsahu i liz * 10 kHz, nebo 10 Hz ŕ 100 kHz.
с й
СП o .y.
o
<: d i 01)
I
I
1=3
У E
-OJ
•P
00
ID Ct.
o v Ü •p
q cb cS
U
l]g V.
O
-(D
О
ТЕМПЕРАТУРЫ И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОТВЕТСТВЕННЫХ УЗЛОВ ПГ я КО,
ИЗМЕРЯЕМЫЕ ПРИ ПУСКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ БЛОКА ВВЭР 440
О. Катал,
И. С о б о т х а , Я. Куновски
ШКОДА, НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, БРНО Введение
На ПГ и КО 2-го к *-го блоков ЭДУ были установлены подсистемы оценки эксплуатационных нагрузок /1/. Оценивается одновременно температурь; и температурные изменения ответственных увлов, давления но вторичной стороне ПГ к КО и вибрации внутренних структур и присоединенных трубопроводов. Для этой цели используется на 2-ом блохе ОДУ 24 ивмерителышх какала вибраций и 31 измврительный канал температур и на 4-ом блохе 20 измерительных квнолов вибраций и 28 ивмерительных каналов температур и избранное количество сигналов технологических датчиков давления. Кроме того, на двух ПГ 4-го блока ЭДУ периодически оценивается поле концентраций примесей во вторичной воде по высоте и длине трубного пучка ПГ по пробам%оды, отбираемым 16-ю трассами /2/. Эксплуатационные нагрузки от температур могут в системах собираться и оцениваться: - регистрацией температурных изменений на многоканальных линейных записывающих приборах, особенно в переходных режимах блока и последующей обработкой в лаборатории - запись» температурных изменений во времени печатный устройством блока оценки подсистемы, когда произойдет превышение задаяных пределов - онлайн непрерывно при эксплуатации методом надевания калибров /3/. Оценка температурных изменений в отношении к эксплуатационным режимам Для оцехкх температурных изкекекий в отношении x эксплуатационным режимам предпочтительно используется ваписи температурных изменений яп многоканальных записывающих приборах и их анализ в лаборатории, когда к ним присоединяются данные из журналов оператора реактора, вторичной части и начальника реакторного блока. Такое сравнение очень трудоемко, однако, в период пуско-наладки и пуска блоха как правило измерение технологических параметров не работает, а также и при энергетической эксплуатации блока другого архива для регистрации технологических приказов и для контроля технологических операций кроме журналов не существует. Следующие два примера показывают изменения температур металла ответственных узлов ПГ и КО, которые действующие инструкции по эксплуатации и хатегоризованные режимы /4/ не приводят и, т.о., их не знают. На рис. i приведены иаменекдя температур во »ремени ка КО в разных областях нижнего патрубка (Т218, Т217, Т607) к патрубка впрысха воды (Т223, Т224, Т6О2) при испытаниях функционирования предохранительных клапанов. Перпое небольшое повышение темпера-
тур Т217, Т218 и Т607 свидетельствует о вытекании более горячей воды иа КО при включенных электрообогревателях до испытания (смотри также небольшой рост температур Т223, Т224). После открытия предохранительного клпппна упало давление к в КО текла более холодная вода ив первичного контура и охладила нижний патрубок от темпсратуры.260 С до .190 С со скоростью иамехения температуры до 0,20 К.с" . Дальнейшие температурные циклы с равмахом 40 К воекикли, когда предохранительный клапан ке закрылся плотно и обслуживающий персонал старался в КО поддержать давление и устранить вознигсщую неплотность. На рис, £ приведены изменения во времени разности л р туры первичной воды на входе и выходе пгфогенерчторв (представляет также иеменение во временя тепловой мощности), температуры питательной воды "£ПВ£!> подводимой в парогенератор, и разности температур Т1 - Т2 внутренней и наружной поверхностей стенкк нижней части корпусп ПГ при повышенной мощности реактора от уров ня минимальной контролируемой мощности* Изменения температуры питательной воды в диапазоне 130 - 164 С со скорость« иякенепкя температуры до 0,035 К.с~ .при мощности реактор« ниже 0,3 Nj вывывают с одной стороны колебания температуры металла патрубка питательной воды нп парогенераторе с размахом до 30 К jtjCO скоростью изменения температуры близкой величине„0,03 К.с" , с другой стороны проявляются колебанием разности темперптур Т1 - Т2 на стенке корпуса ПГ с раэмахом 15 К и с эффективной чпетото?. изменений температур 0,002 Гц. Воздейстпиям пер<м-:еккой текпоратуры питательной воды будет также подвержена и часть трубного пучка, непосредственного омнвпоная струей питательной воды, с вероятной частотой и скоростью близкими изменению t n ~» Оценка температурных изменений и отношении x усталости материала Оцонка температурных изменений в отношении к усталости M P T G рипла отэетстеетшх уэлоэ ИГ и КО производится онлайн во время эксплуатации блока методом надевания кг.лиОров, который был для етой цели выведен ив метода стекания декдя. Практические ревульт&ты онлайн применения методп нлдесания колибров для суммировании и категоризации температурних циклов, которые имели место но набранных узлах ПГ и КО в течение двухмесячного контрольного периода времени на 2-ом блоке ОЛУ, пряи-здоны n чг.С. 1. В верхней части таблицы приведены классы размахов температуры 2Т,, в ншеяе& части классы раамахов скорости изменения температуры Zlýv^J^ для нескольких иабраниых мест ответственных узлов, где установлены термопары эксплуатационной подсистемы. Такие классификации мокно проводить для любых нагрузок (давления, силы, напряжения и т . п . ) , которые можно во время эксплуатации измерять установленными датчиками или онлайн вычислять ив данных, измеренных датчиками*. Заключение Оценка температур и температурных изменений и металле ПГ к КО позволяет определить ответственные узлы, подверженные воздействию темперетурных напряжений, определить изменения температур, которые в проекте до настоящего времени не определены, выделить эксплуатационные режихн я технологические операции при упрволеник блоком, которые на температурные уэменения больше всего алиягт, определить мероприятия (изменение инструкции по эксплуатации, изменение включения, изменение конструкции), которые темпо-
ратуриые изменения в металле ПГ к КО ограничат или исключат к применить методы для онлайн оценки влияния температурных иэменениЯ на усталость использованных конструкционных материалов при эксплуатации блока. Литература /1/ Матал, О., Урбанек, М., Рыбак, И. и др.: Эксплуатационные диагностические подсистемы парогенераторов и компенсатора объема 1-го и 2-го блоков атомной электростанции Дукопаны, Ядерна енергие 34 (1908), К? 2, с. 51 /г/ Матал, О.: Эксплуатационные диагностические системы иарогонераторов, компенсаторов объема и других компонентов ядерных электростанций типа ВВЭР, Ядерна экергие 34 (1980), К? 7, с. 274 /3/ Mat cil, O., Soukup, J., Rybák, M.: Temperature nhnnc>n and thermal otreccea in a ntonm generator nnd prenourizor ргояsuľe vessel« orioon during operation of the W E R nuclear power plant, 6. Internationnl Conference on Prosouro Vonool Technolosy, 1908, Beijing, China /4/ Правила для алектрических систем К 1/83, контроль эксплуатационной надежности ядерных электростанций с реакторами ВВЭР 440, ЧЭЗ Прага, СЭП Братислава, яноарь 1983
T /°C/ 300
_
•
.
•
_.
•
•
r
-
1
i
.
Г " ' ' • - •.~Г •
í
_ —
'
1
;
i
,
_ 260
1
—
-
—
-
^
-
122/. . 'TSZ2
—
\
/?'*
/У/Л ': /
\
220
' •'
T 2-S v, 4'.
t u. A
t-
\ \
v'.
t
ISO
1
~- 2*7
Л-^.' —
1
1
''
\
i
i
1 f
1
i
i
1 i
í II
s
i
.. i
'
Время Рже.1 - Иямеиение теуператур во времени а разных местах аихнаго патрубка (Т21Э, Т217, ТбО?) и патрубка впрыска воды К0'.(Т223, Т224, Т6О2) прк испытаниях функционврования предохранительных клапанов.
о
o
v.
. . —Ж-,
• u* го I
зг Рис. Z - Изменение во времени разности Aľf температуры первичной воды на входе и выходе ПГ, температуры питательной воды £ _ B ß в ПГ и разности температур Т1-Т2 в стенке нижней части корпуса ПГ при повышенной мощности реактора из уровня минимальной: контролируемой мохности.
Таб. 1 - Практические результаты онлайн применения метода надевайся кал^сров для сукмхрования к хатегориаацхи температурных циклов в явбракккх узлах ИГ и НО а течение 2иесячного контрольного периода на 2-м блохе ЭЛУ (Т2-Т1 рааност т-р в стенке нихнеЯ части корпуса, Т11 т-ра них. чести первич. кзлд., Т.7 верх, образующая корпуса, Т091-92 патрубох впрыска водк, T0S7 них, патрубох КО) Яерцопары Парогенератор Компенсатор объема 12 - 21 4,0 8,6 19,9 20,0 2ó,9 34,8 4i,0
-
S,6 19,9 20,0 26,9 34,3 44,0 54,5
54,5 - 66,6
60,6 - 30,4 SO,4 - 56,4
0,023 0,033 0,045 0,053 0,073
-
0,11
- 0,13
0,16 0,13 0,23 0,27 0,31 0,37
-
Л ">СЛ _ • • , - * -
о,13
0,033 0,045 0,053 0,073 0,090
Л 1• «t «* ,
- o.ió
0,18 0,23 0,27 0,31 0,37 О;43
2 0 0
7
1 1 0 0 0 0 0 0 0
I
•Т11
0
0 0 0 0 0 0
ТС91
í
2092
i
2 1
7
6
0 0 0 1
2 0 0 0 0 1 0 0 1
2 092
0 0 0 0 О
• о
0 0 0 0 0 0 0
Т2 - 71
111
Т7
ТО 91
'5Ю 36 9
466 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
72
111 10
97 2
1 0
1
3 0
0
1
г\ Ч/
0 0 0
t
с
0 0 0
3
0 0
0 0 0
1
0
0 0 0
0 0 0
0 0
с 0
i
i
Ü '
i
0
\
' L
2 1
0
0 0 0 0
1
0
1
Т097 28
3
1
0 0 1 0 2 0 0
1 U)
-и
Т0Э7 614
51
2 1 0 0
г\ \J
0 0 1 0 г»
\/
0 1
- 344 -
ZKUŠENOSTI Z PROVOZNÍCH KO.Vľ.'íOL Л OPřMV PAHOÜKNJJH/UOKÜ Л KOKFÜNZÄTOR8 ODJĽMU L a d i ň l n v Hedn.írek
/-ni'ír.pci :;ľ:m;irniho okruhu .jaderných ol rfc1 n i r s n :; oUr í ; do nl.i;i.-:li p r r j o l í c c , i:i!i.sľ.;kco a í t v ý r o b y . i r > d e r : i ' « - ľ j ; " r r , ' ' i ''•'*• v -» '"•••'• / . » M I Í , p ŕ i L o n ; > n .i-'k t . i n t . i iiuiľ.'.-.'owll r, r o . ' . s . i l - . l o . ' i ^ í m i t-c-i i-% jfi 1 i.-i it« i v o i . i i o l i í p i o . ; ( ' ľ . i . o v a i n ' ' > i v u : . : i o : ; t i . J < ; Li'-ob'i s i p ŕ i / . п м ; . , .;•.• i v i . r o j r k ! . u v y : . I . ; v ! - y < ' . : : / . .j.Tv.!'?rr!'/cli c l ' ^ k t i - . - r ' M i r,o p r o b ] " ; n i t. i k ' i p j T v o : ; n í c J ) л::!1!'»!, (i i .ч/.i u>:~,~ t i k v -T v l . - i r ; í . n í i J M ' / b v ;> o p r o v j í r c n r . L v í 7 : D . Í C O ; Í Í 1 •!. ;'/• ,V. i t i y .j.'-.uu v . ; o obťi:::« r . : l ; j m v . t.'л . - . i l í ] ; ) : : » ri.>/.:-.;ihi >'• k r i t i c k í « (J i I-.Í'.ÍÍ: ••• ľ v i orij.il. UFV ;.';:;Н č . J o / l V U 3 . - . p a c i f i c k ý i:.r.iífl ^.ibt'/.pi.-oov.Srij L^ciito «:i::r.í)::ti. V y c : ; i ľ . í ze uár.'irjv, ž e v ý r o í ; c o v y b r a n ý c h ; : . ' i ŕ í ; : e i u .:n;t t.-ito ; : ; i ŕ j i / o n í i ľ V . l ' ' ' ľ f , J o vvl'-'sV'.-n ( í o : : t . a !.'.«•.nym \--oč Lc.'n v y n o c c k v;. 1 i ľ i r'.ev.'M'.ých ( i r : l n í k ; ' ; i ; . c o i i : : i ki"j •! J !ffl''r.ľO,);H'> v p r ů b ě h u v ý r o b y : I : U : L - 1 : o ; . i l v t i b l L S Ü i i t n ' m y i o .i ; . ľ v i " . ľ . n l o r ' , i o i. ŕ . i d u u - i ľ o C u ý c í ) v / ; % . k i j ; : . n y c í i a n V ' - ŕ o v a c í c l i n r í : i . Jľ t ľ d y I n d i c k é , ?.o n-?k',.> i é г . п г о е г к ' 1 p : - t i c o p ŕ o b : l i u j í raincc
!J •/:-.vch ::.o'.':nor.tí orovor.ovatolů a byly p r o t o ulo.'.my i
výribcum
2.:rí-
"ЛП.0 Kon-epc-.í l-yl.-í ro.ipracov.inn iio CH ЖНТЗ c. 12/ii'*, NIVE ^;* а :-'У.ЬР .:. .19/0^4, kt.fľý:r.i byly ;;unuveay ::;ik i;:.:ní tjodí.-.í.'iKy '.í-'jíinti výrobcu r.-.u"i;:en£ pri.T.árfiíiio okruhu p ř i p r o v o - n í c h kouLi í Uvc.ic-iió op:: tř(.':»£ p o s t a v i l o V'2SKG j a k o výrobce pat n k;:™pon?. í t e r ň oi'jornu do zniičn-í r . l o ž i t é s i t u c c e , ncooč z a b e z p e č e ní i >ch-o úkolu pŕiri.'iúí řadu nových spocii'ickýoh probliitr.ů. j.sou í. o :••'.'••ácvb ír., :>o;:ňi:avky ты vysokou k v a l i t u vykenovaných J;IMCÍ V pro.: t ŕcd í i cn i za c.".í no ľ.-.šŕtiní a ve z t í ž e n ý c h p r-o s t o r o v ý c h a k l i m a ických t ••.íiainkřjc« p r i dodr/oviíiií p ř í s n ý c h bo; .peči,o.stnícíi о р а г г о r.i. .Ni jeiírif« .str-aiié j e aiuiha .'.kracovjt plánované .:oby uosuivt-k, n.i -íriiljo s t r a n ř j e nutno z a b e z p e č i t co n e j v r t ü i kv'al.'tu a co lU-j:iiž:':i" ci.:v>:cv-> e k v i v a l e n t y k o l e k t i v u i j<_«i;:;uLi j vců. Hj-e.itiVuíia va-Jk •..•fi.i.:c] y zkiiLono.'-.ti <: dlouhodobého provozu, uciržt-y a uprav, k t o r e эу 4.T.i;/.::ily pro;->n?jií odha:i četr.c:;t.i j'_-it:otlivých poručil a umožnily v.--::•:•..;u а doi'.cri-íiou tociinickuu f.-i'ípr:ivii. Při Dři:>r-!Vř г.а t u t o čir::ic;-.t jnr.e v p o d u t a t é K.usoli vyej:jzot ,ie:J z i'.'::;,'ch i n f o r m a c í o poruciiiĽh na Jii Kord a r o z l o d u j u íiohuzei -.ini ir.o:i není v rjmci RVHP u c e l e n ý a f u n d u j í c í inťorrii.icní systém, V.'-.i-rv by nám ooskytnul p r o h l e d o vzniku a p r í č i n á c h poruch a o p r o /e-i•_•.'!vch on.-! Lřoní ch .
- 345 -
Js'-m přesV'»cJ-Jcn, ž e V/JSKG přistoupily k ttto úplň« nové činnosti, r>e snahou co nejrychleji zvládnout jednotlivé techr.oloFo prvních "kušonofítcch jnrr.e pochopili, y.e je nutno na první
p rú.-.ných Prověrkou připraveno;"''i bylo poííkozerií horní č á .st. i k o l e k t o r u FG с":. 32 пл 3. b^oku v Jar.lovnkých Bohunicích v госс 19137, Jako/, : i řn poctivo práce uk;í^u]o лс, Л e '.)ř.i vúa.'U!."'m u::J ••iLníni našjch po;".;i(l'ivkij íiohiy být provr-jlony obö opravy : udr.Uit.rií rycnlcjí я 1:v~ilitrv5Ji л potřebná trciinik-'i j i ž mohla být r.;ip 1лсопл. Ка OruhO 4 strnr.i j e V:";ak trob;i r< uppokojrtiím koriôtu i.ov.i t , i: и hluboký ruĽhor pŕ.'čin obou pí.Tuich p r ok; i;»!] z;:Vfi;-.tio;.;t probl n:::;rtiky .ч i k.:;.v. r. v o l kvir.i problÓT.y»byly nakonec •jvolr.ôny značnó iiovi;:ciVi" pro:;t.Í-CÍIKV tin n.-íknp potřebnó t e c h n i k y . Je.;;.ě v loto-šním roce burlo '.i:).!án firmou ijic:nons - KWU m.'ini p u l á t o r pro výr.iónu ř;orní č.j.'jti /.oleií tojni, ?.;i;.;.lcpovrini trplos::i*nriých trubek, j a k o í i pro k o n t r o l u teplo.vréíinvch trubek vířivými proudy. HovnčS bu:Je oovc-r.cna technika pro oprnvu závitových h:iízd a pro výn-.ónu ele-ktroohřívačú kcr.peľiiiátoru objemu. V ;;си-1гг;;"!.-? rlcbč r>e ro?.r:ah r.cňí щ-ácc p ř i r-lúnovíiných oiiwíávkác:'. v p o d s t a t ě r.tabili^ov.il a p ř e d s t a v u j e předovňíiu vcüKcr« p r á n? nDOJer.é r< toGnícími uzly nriír.érního a sekunuáraího okruhu p a r o /•.oru'rá l o r č . Jedná se o roiiLosňcvání, p ř í p r a v u t í s n í c í c h p l o c h , závitových řiriízrt a cpojov.-icího m a t e r i á l u ke kontroli.ii, vlar.tni kont r o l u •-•'•chto ur.lů v č e t n í uL«sňování a sa^ozřejiT.« voúkcré opravy d e f o k t i , zjištěných n r i tochto kontrolách. JL2 nři. cpoi::'; toní oLou bloků V-2 v Jaslovských iiohunicich a r.l-'г. :-p; mk p ř i s p o u š t ě n í 1. bloku v Dukovanech J •; iiť se p ř e s v ě d č i l i , >.o líviáňte i ř L n í c í uzel p r i n u r n í c h kolektor') i i vyžaduje ::výóonou yo:'.ři :\'..'.ných nřcchoJových re::in:ech a ukázalo se, ži- z v i d á t ě p ř i nábóh>; liloku j ľ rnit.no - n í ŕ . i t r y c h l o s t náhřovu na 10 С / h o d . Zavodil ,i:::::!' ..yr.Lii-ai t l a k o v á n í sekundárního okruhu s proti-1аке;г, v okruhu »rírrárním. Provo.Jli jr.nie podrobný rozbor t e c h n o l o g i e výroby n i k i o vých krc-.jikij а ;;.-ive:ili potřebná o o a t ř e n i ke zvýšení j e j i c h kv::lÍLV Při •a'"r,nnv:íní jr.rr.e contupn* přer.li ;w utahování ;.ioir.ei.tovými k l í č i
t::chto o o U ř e n í r.e w l m i rychle projevily а ж Ľ ž л o ko)i:;ia'JÍV -.•:•:•••: t, re rrt-sno;; ti tohoto uzlu .ir.ou již zcela výjimečné. Pokud !:-.:,!.' ú-.p-i.n* vvnof) t;oceno i Jiydraulické utahování -roubá vyvinutóin Oi-.il: L--Z Hrno -i vý:n»na at.;v...,jicich vík za zesílená víka dle návrhu UAX !• г:ю, :n-»la by být otázka nt'tŕanor.ti aoře.iwj;i a rřitorn lze oceki.-.it i ;н<1 tatn.; zvýu'.ní z i vott.oati primárr.í cr. í.iu'-b.j i závi-
- 346 -
Na druhí? .stran* r.c v;; a k ukazuje, i:e s délkou provozu dochází r>o.">tupné k degradaci t a s n i c í c h ploch a na 1. bloku v Jtii:\ovr,kých Bohunicích jrme j i ž mur.eli na nr»):ojika k o l e k t o r e c h•l,;-ovór>lceno-riIr.í opravu ť j ô t i í c í drážky я v scnčasr.é dote pripravujeme t e c h n o l o g i i opravy t ě s n í c í plechy na p r í r u b e průlezu parogenerá t ô n i . Techn o l o g i í .isnio ŕc:";ili v rámci úkolu # RVT. Pro on: acc.'ání j:.me zakouř i l i znj'isení ZO Tu P vyvinuté vo VÚJS Trnava a vyi/i:,erié Energovodem Kremnica. Pt> provedení onvo j e w c i e n p r a c í ял noct.lech a t,..'zbytných iíornv.-'ch z a ř í z e n í ZOTiiP do:;;.huje:iie dnes velmi dobré k v a l i t y r nových t ě s n i c í c h p l o c h . Poněkud - ;loži Lé j S í Jo operace ručního navaŕov.íní, k t e r é t:ychcm j c S l é c h t ě l i n a h r a d i t auter,:. tovýit п. J »-arová t; i.-n a tic^-rihneut tím i vyšší j.Tcciuklivi ty p r á c e . Specifickým problémem p^ro^enGratorú se .j•:••/£ závitová íinizj." t-ŕnri/-~ích s.-.tlú. Pŕcdepr.iirié provezni k o n t r o l y (.vizuální a k a p i l á r n í r.a í. ŕ p c h zíivi •'•.ech) nedávají (icst-atečnou záruku vcaEr.ého ocíhalení .ief'.'ktu a pr4'(l'?v:T.í.Ti t r h l i n . V riixci úkolu KVT byly s j c e V'uJE Trnava n SVU.X rrah?. vyvinuly ri osvojeny zririzeni ::ro k o n t r o l u záv i t u viřivvini prr.'jily, (lopcriud vr.ak tuLo kont.rcl:-. nobyla pri ociutávkíícŕi upl.i'. n?r.n. Dor.r.ívíím se , •:<: j o j i u r y c h l e n i :: :v..\;oní r.ám nn'iiie po.1'.;-: v tnout ;;o.i:".atn* pŕer.n-i j : ; í inJ'cr"i;^ce o UOUÍ оз.'.ёгк i.'.avii závit.;;. Vždyt r..:hrariič;-;í zkuäenosti ná.x p o t v r z u j í , že z á v i t o v á ŕ;:íí2v.ia j;iou miste.Ti náchylným ke kerezníjnu p r a s k á n í a v n ě k o l i k a i ŕ í p a d e c h j i ž bylo r.iiino prcvií::.t náročnou vý.T.ónu c e l é h o r n í ó.i:;:.i primárního kolekiurii. V Hi'uč'-i.'tr.tľ1 fiobó j с гпняю ; ou.:e j e d n o d ^ l c k t r u /-ivitovi? ririízdo r.a .'i. b l o k u v J a s ] ov.sk y c h b(jŕ.u.\i <: i c h , k^.ií d o i l c r.ľcibor.'iýtri záĽ.'i.'iťifi k p o y k c j e r : / orv.'ií i ŕ í l u i v i t ú a j o po-i^-ciována po V."!i^KG odиогг.а o p v~.v\ nŕťŕ-í.'Z.'ir;::« r. a ?.:ivit M i>A. V r á m c i Ú A Ľ I U Г;УТ ,;.Ч:;Р ;;•.- c:;--: i l i v y v i n o u t ; ; p c ' c i . í l n í z á v i t n í k y v r c r u č n í ŕ c ľ . ď n í . Uk;:.:ulo s e v;,t;K, : e ca t o ť . ' c h : : c l o t ; i t? п е р о я к у t u j e .-; t O " r o c c n t n i zär".:ku l . v . ' . i i t y u p r o t o Jon.*'; z v u l i i i c e : ; t u riákuou '.'.^.řiv.nr.i i'i;:i,y (»л'Т i i - H . Z u ř : i: .-:ií j e s i c e du vi :f. ově n á k i a č n » , urnožnujtí v.";:Jk o - v r t á r . f p ř í p a.: :!;.'•_ r. z . / J ř o n y t h ;'гои:?:!: ;< p;'-Oí;ev.-;i:r. ; : v š t á o v á j ; í z á v : ť". i v iiiítcifircv..:!-.- ři-.uií od M '.;i (ío !•' t1'» ( k t e r ý j Ľ vý[,oč tovv; l i m i t n í ) , c o i in'uu.1 j-.'.•i.iiits: t:.e ; : v ý ; ; i t i c e l k o v o 1 . : Li v o t t i o r . t . V г.оь^акпо IIOĽŠ j-.. 1 ::.":ri z>/:.i -:c.V'-;:t-jio a á".':p-';;:n-> p.-^V:1 ;c-::o z á k l a d n i o s v o j u r u toi-i-nole.^i'. 1 :ia ::.!>:•. 1 e c.•-.. ualVií t y p o v o u o p r a v o u , k L i ' r o i : hudoií : : a j i . ; iovi. i VľlSY.G j e vý:.v;-m o::'r.:\::iriyci) k u : U i e k s v á r u priíiá."r:íc::i k o l e k t o r ů . J e r.an. zr.;í:aíi, i:e na r v - k t e r ý c h j i c í o r n ý c h e l e k t r á r n á c h v KVHP J i J : и а : Ц 0 Л,_. :; trái>.» i n t e g r i t y t o h o t o u z l u , n e p o d a ř i l o s o ;u':r. v š a k ,;oposu LutiujeiiiĽ t r e n - : i é r , kt.-.-ý v p o d : ; t a t * íifvtML.-iViij»1 ::..:с'.о1 p r i r o j i c n e r á t e n : ü :;rTjvc-d-ÍKO n á c v i k vi.ccn-v tech.*v:'ioo p r : v y tci'.oto u z l u . £ ~ie lni náročným úkolem се j e v í prob]e.ii..tiká provozních Ko-;:trcl a oarav аи.1: ten: Иск-Чю njvaru k.i:.-.per;z;ltcru üj^eciu. ľyio p.-ovcz:ii k o n t r o l y p r u l e d o h o d n u t é c i ó l b y •.'•ii-rio:: t i _z.i j iŕ; t ' - j e p r o v c j o v . i t e l , p r i s n i ť . « ? е в г л ' / у m . t e r i á l o v ý c l i v a d z a j i a t u j í VZSKCí. i..iři::e:\ix •T-iL£.^KOT, vvvinut-.í.-a v e VUJü T n w v . ' t , l z e prv •.••,'•:; t p o . j / . o i i r u i v i u v i . ' . u á l r.i k o n t r o l u v n i t r n í h o p o v r c h u a v u i t ř r . í •;•:;•> ! . . v ! i y .
- 347 V rámci úkolu RVT ,je v podstatě dořešena otazka^dekontaminace, před ukončením je i vývoj pracovní plošiny ve VÖBZ Brno, což umožní provedení předepsaných provozních kontrol i následné opravy defektů, pokud nepřesáhnou rance povolených defektu podle IPZJ. Domnívám se však, že nelze vyloučit případy, kdy provozními kontrolami (vizuální a kapilární) budou zjištěny nepřípustné defekty, co?, podle IPZJ představuje rozšíření kontrol na celý vnitřní povrch kemoenzáteru objemu. Přihlédneme-li navíc k tomu, že značná Cist novrchu je jen těžce přístupná a pro provedení kontrol je nutno provést potřebnou úpravu povrchu, naskýtá se otázka, zda bude rrbžno při stávajícím řešeni zvládnout potřebný rozsah prací v průběhu plánované odstávky. Přitom je třeba zvážit i značně ztížené pracovní podmínky a dávkové ekvivalenty pracovníků. Doporučuji proto zvážit možnost vyhlášení státního úkolu RVf, jehož výsledkem by mělo být zajišténí komplexního manipulátoru pro provádění provozních kontrol i oprav austenitických návarů. U kompenzátoru objemu jsou VŽSKC zodpovědný mimo jiné i za vý.T.5r/j elektroohřívíičú. Dosavadními kontrolami nebyly zatím na čsl. jaderných elektrárnách zjištěny 2ádné závady, rovněž nejsou informace z*ostatních zemí RVHP. Při dostatečné rezervě na výkonu elektroohřívaóú nebude tedy zřejmě v nejbližší době prci>lt?:.v.itika aktuální. Přesto jsme v rámci úkolu RVT již technologii plně osvojili a můžeme Lyto oor.'ivy zabezpečit. Pro mechanické oddelení nátrubku a opracování svarové hrony využíváme zařízení 20VYT, které bylo vyvinuto ve VÚJE Trnava, pro privarení nového elektroohřívače jsme zakcupil.t oběhový s.vař. automat firmy Kotthaus - Busch,. Zku.íí?nosti z provozu jaderných elekbáren na relé:« svétě potvrzují, že к nejslabším článkům primárního okruhu putří purogiír.sriitor. ľ
- 348 -
Na zakladá hospodářské smlouvy se sp. ČiiZ budou činnosti s manipulátorem zajistovat VŽSKG ;:a určité dohodnuté spolupráce pracovníku jaderné elektrárny Dukovany. Jsme si vědomí, ги гvlídnou t tak náročnou techniku nebude lehké, Jak po stránce organizační, tak i technické. Předeviíia půjde o vytvořeni týmu odborníku, ktoří po patřičném zaškoleni u výrobce i ve VŽSKG :::usí zvládnout ovládání r.nni r.uiátoru, opravárenské" technologie, metodiku vířivých proudu i údržbu náročné elektroniky. Ve VŽSKG to znamená vybudovat sp-ecj.úlní pracoviště s modelem parojjenerátoru v..- skutečné velikosti, na kterém musíme zajistit nácvik osádky a osvojit jednotlivé operace tak, abychom mohli již v příStía; roce nasadit manipulátor na první odstávku. Samozřejmé coóítáme i stím, že manipulátor budeme postupně doplňovat dalšími moduly. Bude nutno dořešit nasazení modulu pro ultrazvukovou kontrolu pláště kolektoru i lepáí využití dodané televizní techniky. Bude nutno dořeúit i metodiku a kritéria nodnocení defektů v trubkovnici po cuvrtání и.'р1о:::я«nnó trubky nři kontrole rotační sondou. V rámci úkolu KVT oveřujc.ie ve VŽSKG korozní odolnost různých typu :'.á::lepek a lze předpokládat, že dojde ke změně typu záslepek a LÍID i ке zmene technologie zaslepování. Jsme si rovněž vědomi toho, že kontrola tcpiosruěnných trubek víi-ivý:ni proudy není absolutní. Stanovení kritérií pro z;iel*.-:;c;vání crubek vyžaduje získání značného tí,no2ství stiitii; tickýcn ú:i:!j'ú, ja/. na vzorcích s umelými vadami, tak i z. měření ма provozovaných paroger.frálorech. Předpokládáme zde s úzkou spolupráci, jak s VCj£ Trnnv.-t, tak i s jadernou elektrárnou Kord, kde j:;cu uashrom-ižděny zn !Í:né zkuüenonti. Je tedy zřejmé, že nákupem náročné techniky ;-robiему ve VŽSKG nekončí, ale naopak začínají'. Véřím, že ve spolupráci s ostatními odbornými pracovišti v ČSSR tuto techniku zvládneme а плЛе činnost pro provozovatele jaderných elektráren dosáhne kvalitativně vyiží úrovn4 ke spokojenosti obou stran. ^ Z á ě r m bych chtěl říci, že negativní zkušenosti z uplatňování UPV ČSÍ3K č. 35/Oi by měly být pro nás varováním. Účinnost tohoto usnesení končí v roce 1990 a nezabývá se ani bloky VVbíi 1000. Přes řadu jednání v minulém roce byly práce na jeho novelizaci ze strany energetiky z neznámých důvodů přerušeny. Uoinnívám se, že bychom m*li zodpovědně přehodnotit potřeby provozovatelů i dodavatelů a urychlen!? tuto novelizaci dokončit, abychom mohli včas zabezpečit úkoly po roce 1990, jak na blocích VVKR V«0,lak i pro jadernou elektrárnu Temelín.
- 349 -
ÚDRŽBA, OPRAVY A KONTROLY PG JE PŘIPRAVOVANÉ A ZABEZPEČOVANÉ V KOIÍCERÍIU ČEZ lne» Zdeněk
D u b a
-
České
e n e r g e t i c k o závody Praha
Fp.ro£ener;ítory jnou bezesporu jednou z n e j d ů l e ž i t ě j š í c h komponent jaáerné e l e k t r á r n y . Kromě vysoké p o z o r n o s t i p ř i výr o b ě , montáži a provozu t ě c h t o komponent sehrdvá významnou r o l i zabezpečení r e v i s í , k o n t r o l a oprav t ě c h t o komponent. Kval i t n í r. důkladné provedení t ě c h t o p r n c í v y t v á ř í dobro výchor.í předpoklady pro zachování vysoké s p o l e h l i v o s t i c provor.uöchopn o a t i t é t o komponenty JE j a k o c e l k u . V koncernu ČES provozovaná J 3 Dukovany do dnoíiní doby r e a l i z o v a l a 8 g e n e r á l n í c h oprav na č t y ř e c h b l o c í c h JK (v 03/1939 bude r.ahájonn TCO druhého b l o k u ) . Revize uzlu rnro^oncrcvtory n kompenzátor objemu j e č i n n o u t í velmi náročnou ПР. dobrou orfintůZíici p r n c í , p ř í s t r o j o v é vybavení i f i n a n č n í p r o s t ř e d k y . Kontrol y n opravy joou zv.hQ7.pccovány vo s p o l u p r á c i ČV.Z - Hukrv'íľ.y (montá/.ní r. clenontá-/.:ií p r á c e , dekontť.min/:co, kontrolrs l'O r.e r.ckunUární ntrnny a k o n t r o l o p l á š t ě PG), VÖJ3 ( k o n t r o l y ротосх ra.-inipul-ítoru UlilKOP) a VŽSKG C.4rnva ( k o n t r o l y n oprnvý ičaníCj'cil p l o c h
V';,
kontrol
CVOrníkľl r; oprr.Vy
Kj i:: ti'-ílývil V.-:(i),
CVm-
tuolm"; téS Vľil' Emo (zkoušení tč:;nocti trubkevríiio rystó:nu). práce r.n ľG jí-ou rotilizovány vo velmi stirn^ných jjrostorecls bo31 I'G prevarím" r.a dvou paroccncrátorcch. I když tato činnost iicieíi na kritické cestě opravy, váile úzce nr. postup p:\n.ci cpojer.ých Ľ v.vmor.ou pc.liva n revisemi tlakové nádoby reaktoru, liňklady spojor.é n r e a l i z a c í GO uzlu PG na J?3 Dukovany r.r. doposud realizované, opravy jr.ou uvedeny v následující tabulce n grafu:
GAR - chránení opravn bloku TGO - typová a c e n e r á l n í oprave bloku TGO+ - '•yvnvá g e n e r á l n í oprava bloku spojená & vyvezenia paliva u' >'iáoleď.'iou d m e n o n t i k o u TN r e a k t o r u JV.S - iiirtteriálov;! složka celkových náklnčú nr. opravu (obcahujr t é ž náklady na montážní p r á c e doáavatc-lc v p ř í p a d ě , 2c •51o o v y í o í dodávku oprav
- 350 -
GAR
1.bloku celkom
í 3S0
;,::;
650
+
тсо GAR З.Ыок 4.bloku 2.bioku I.blok 1 269 99S 516871 776 3Ó0 691 GAR
TGO+ T GO 2.blokv 1 .blok T Cä7
633
763
505
ítWKo:;) 1 5C0 1 2C0
$•00
f; 00
'
)00 -
Zkušenosti n provozu PG ve s v ě t ě u k a z u j í , že j d e o kompon e n t u , k t e r á se p r a k t i c k y n e j v y š š í měrou p o d í l í nn celkové poi c h n v o s t i JT.. Poruchovoct PG (PG j e vro účely t é t o prtíce porue jat joko funkční celek a napájecími hlavami, pojistnými ventily, měřením a reEulncí ntd.) je významnou slozknu celkové poclouky má tato poruchovost na provoz Ji3. Pro přípnd JE Dukovany uvádí tyto vlivy náoledující tnbulka: pozr.dmkn: К TU
- celkový počet poruch - poruchy závažné, které* byly odstraněny v rámci limitu pro běžné opravy - počet poruch, které vyvolaly havarijní odstavení reaktoru - výpadek výroby el. energie vlivem poruch ?G
Čia. pol.
£
2.
3. 4. 5. 6. 7. 6.
9.
i Í
i
j
'
Těleso s nátrubky (mino 4) Těleso I . kolektoru Uzel těsnění I . kolektoru Uzel těsnění I I . kolektoru TS trubky PG vč. svarů Ostatní č á s t i uvnitř PG Armatury napájecí vody 22 vč. pohonu Potrubí napájecí vody Armatury potrubí páry
19S7
K K, N v
ETp
о л %P
0
0
0
0
0
0
3 0
0 0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Е
1.
1986 N H B NK
1985
Název č á s t i PG
т?
0
94
1
16
0
0 3 č .044
23 75.225
C
0
1 0
4
3
3
0 0
0
103
10.
Potrubí páry
0 0
11.
Systém odluhu a odkalí».
0 0
0 0
1 0
12.
SKPOV v'ó. ircpul žních t r a s
0 0
0 0
1 0
13.
SKŘ PG (xir.o 12)
i - » .
Poruilení chemického reiimu
15.
Chyby lidského č i n i t e l e
16.
Chybná funkce reg. hlcdin
17.
?G celkem
9
2 .498
1 0 2 . 315
7
3
0 0
4
0 0
0
2 . 409
0 0
1
16.135 2 0
\f
2
0
41
2
92 1
420 2
s
0 1 479
4
36 0 5 9. 537
0 0
39
0
0
95.555
Aby nedocházelo k domněnkám, že počet poruch e jimi způsobených z t r á t nevýrobou r o s t e geometrickou řadou musím doplnit, 2e PG byly sledovány od najíždění bloku JE Dukovany - tedy: Je Dukovany blok 1 - 1.1.1965 plný dosažený výkon 1.8.1985 blok 2 1.1.1966 " 21.6.1966 blok 3 1.9.1S86 " 21.3.1987 blok 4 1.1.1987 " 20.10.1907
- 352 -
Porovnáni vývoje procentního výpadku dosažitelného výkonu podává následující tabulka: 19S5
1СД6
celkom/PG
celkem/?G
celkem/PG
celkem/PG
1,96
1
0,01
5,6
2,56
2,65
0,14
1,9
0,05
4,75
1,58
12,33
11,58
2,57
0,03
1,76
0,14
3,02
0,69
1SÜ3 J i
1564 •
celkem/PG
Bohunice 3tS2 V 1 Bohunice V 2 Dukoveny
-
2,52
-
-
0,02
2 výče uvedeného vyplývá úská korelační vazba n e s i v o s t í bloků J2 a PG.
1907
spolehli-
Dopo.?ud rcnlir.ovunó práco na PG u JS Dukovany ее víídy podař i l o u.ikutecnit v p r o s t o j í c h plánovaných Generálních oprnv. ."& ror.díl od JE JaĽlovckó Bohunic«? (3« blok) nevykazují zatím ?G J 3 Ľutovaný netě:-;:o;;ti na teplorn-inných trubkách, eventuelní spoji ti-ubka - trubkovnice. Výjiinku tvorí 1. blok, kde v pr.Voí-r.u OS i-.í Oc:/i-ú byla s,ji:-.ti;nr» r-výiioná p-ktivita nn třech ;-G (dor.'ihovulň vr;:k i:Oi!r,o*. t:i"nších nci 'j70 Bq/1 - povoioná h r a n i c e ) . V i'i'wci b.r:";:iv opravy bloku byln proto provc(b?jjři demontáž ÍÍ dekontr.ninüco ГС, .iií.iici! vy č i"- z'.-r.i c. V Clu, Brno jirov^řoviil "bublinkovou notodou" '.•* r.r.orz. ?:-oi- velmi dobrou v i d i t e l n o s t nebyly ::j i:r ť.'r.y TJ :• i ti;to ;:;:iírolc ::<;roje nc-tčenoístí (pi'isVdrpodobnö :;lo o rs::lo.:onou y.ór::v J t o ľ t ) а opčtovnén n a j e t í bloku aktiv Lt« výríi^r.č1 pckTc."lt» a jo • hluboce pod pi-ípur.tjiDu normou. UkiÍK^lo ;;c vi'.iik, ::c v Č.-JilP. лсм:!;ле p.eto.iu schopnou r p o i o h l i v í Ickulisovnt notTc-nort n<:r.:.':l\i0 rozsahu. '.'. dül.'i'ich ^ávĽ.d r.jiíjtovt:ných па uzlu ГО li:с j:::<.'nov;-, t ČLiOt'; poruchy ли pneumtitickúm су а tůnu rýchlo č.i .'iných .чг.т^ tur г.а p.'iľr.íri potrubí z ?ü. Toto пае vedlo k výrob«" r.ku;:ební;:o rtondu ar-'.ntur (avojitych tri'chodných dvousousítuvových v e n t i l u r. pŕtichodn.ých dvjuiiourtt.vových Vuxitilú). ZÍÍÍ''Í^CJ:Í bylo poprv'ó пл.^^г.чпэ p r i ТОО 1. bloku v C5/c8 c. rychlou i d e n t i f i k a c í sávtid ;iľií;p-. lo ke splnení toi-::.inu odstávky bloku. ?o:.'."-rr.i? č'nató jsou vyskytující ne indikcc-í r.r^cvornících TO. Jrie r.cjr.ón:i o l i n e á r n í indiknec v podélné oce ujiítovuni- ki.pilárr.:' Motoiou a o svorníky c poskočenými r.ávity. V, důvodu .'mridníj^í orientnce a ctc.novení h i s t o r i e svorníku PG jjaou tyto na J2 l)ui:ov;-.ny о::плсспу číqlcrn ?G, údtijt-ir o kolektoru n c.íclem 'r.nizč.:.. Toto opatrení alouiií jufco podklud pro hlubší ro::bor ::ji; tč-ných vud nn rrpoj ovacím materiálu PG. "V r.ôkterýcii případech j s s u г j ič í ovány indikace v г-iklísdnín r.siteriálu obvodových a podélných svuru ev. na -ěcnících plochách demontovaných kolektoru, "yto vady joou opravovány zabrouicním с tí.-n, £e пч tuto činnost j e vyätno technické řo::en£. Přehled vad zjiutěných CA?. 1. bloku
1986
na PG v rámci GO ni-. J S Dukovany:
- 353 -
?G 4 - lineární vada na točnicí ploSe horkého kolektoru - po zabroučení vyhovuje - lineární indikace v podélné oae na třech» ke svorníků I.o. - Šrouby vyřazeny - poĽkoseny závit na sekundárním kolektoru - opraveno FG 5 - lineární indikr.ee u 4 кз Šroubu I.o. - svorníky vyí-or.cny - nesouvislá nccelintvont v dólec 60 Й obvodu v oblasti přechodu návnr - zákl. Material m\ přírubu v. víku prňlc7.u. Froveder.o vybroušení do hloubky 0,8 мт - necelintvost r.niseln. - indikace v přechodové oblasti navař - síkl. nnteriál (5 x 1 rnm) hn přírubu horkého kolektoru - ponecháno, schváleno technickým řoúeníin. ТГ,О+ 1. bloku 1907 Ff! 2 - я v а г koíilky - г.аЪгоиГи.т.хт odatrnnčny indikace do hloubky 0,5 ",D - indikn.ee nu dvou кя svorníku I. kolektoru r.,j.1Г:ti"nc Jeep. Kksuikou - svorníky vy:'vi::ony - indiknce na 4 V.s svorníku II. kolektoru - r-.vorníky vyřazeny СЛП 2. bloku 1?S7 ?G - na svaru hrdla parního kolektoru r.jifjtčníi i»n! i):.-icc di'lky 3 nm - odntrnnfíno vybroušením do hloubky 0 f 5 ш GAH 3. bloku 1567 - sávndy nebyly nji:';třny T G O + 2. bloku PG 3 - l i n e á r n í indikace v koŕoni aávitú 1G k;; cvornikň - vyrn«*— něny - l i n e á r n í indiknec z á k l . materiálu délky 15 глт и obvodového svíiru pliíuto - odutrančno vybrou-TiCiín do hloubky сен Э яня TGO 1. bloku 19G0 PG Л - vy:nřn-"no n л aáklndíš kontrol 5 кя cvorníkú I . kolektoru, l"ko rvorníkú I I . kolektoru a .3 кя svorníku • ;• 6 ke n i GA?> A. bloku 15EÜ ?Z !j - '/.j i:" tčna indikrxe v s:IJ:l."idiiím r.ateriálu и obvodovóiia s:v:4ru délky 20 тг.п - odatrunčno vybrouiienim do hloubky mi
- 354 -
lie pro montážní práce, kamerový systém HESS a některé drobné pomůcky nezbytné pro realizaci prací na FG (jde zejména o úhlové brusky pro pi-ípravu povrchu ke kontrolám, balancery pro racionalizaci prací s těžkými díly atd.). Jo nutno konstatovat, že tyto prostředky nebyly v projektu JE uvažovány. pomoci pických prostředku. Na opravárenské práce je vyuHván ľ.ejir.éna ZOTSP z vývoje VUJE a pro kontrolu svorníků zařízeni ROMAX n KQSUP ze stejného vývoje. VŽSKC se doposud vývojem ev. vlastní výrobou přípravků pro kontroly a opravy provozovaných JS ve větSí míre zabývat nezačaly, avšak doufám, že tento dluh cplctí u dodávek pro W E R 1000. Ко JE v CSSR byly rovněž pro^nontáSní D opravárenské práce na ?C dodány v rámci Mezivládní dohody pro specializaci a kooperaci zařízení pro opravy těsnících ploch PG a zaslepováni defektních trubek z liLR (FRT а ИК 3155). Zkuuenooti ze zahraničních JE v RVHP (zejména z JE Nord) všuk hovořily o nefunkčnosti těchto zařízení a proto byla snaha provozovatele JE dodávky odmítnout. Fřesto zařízení byln zakoupena a informace o jejich nefunkčnosti se v praxi pinč potvrdila. V souvislosti s vrcholící výstavbou JE L-iochovce n přípravou JE Temelín bych chtěl i z tohoto mínto upozornit nn nutnost prověrky a důsledného technickookonomického zhodnoceni tohoto dovozu. Frávě funkční vlastnosti zařízení dodaných z MLR n stav PO vedly VŽSKG к nákupu zařízení pro výměnu horní části kolektorů ?G s tím, že toto zařízení výroby fy Siemens je možno účelně doplnit nákupem modulů pro kontrolu teplosněnnych trubek metodou vířivých proudů, modulem pro zaslepování FG, modulem vizuální kontroly ev. v budoucnu kontrolou ultrazvukovou, iía základě vzájemné dohody s VŽSKC ce CEZ rozhodl zakoupit doplňující moduly a je mocno konstatovat, že v r-áviíru roku 1959 by mol být v ČSSR manipulátor schopný komplexně Eiibezpečit kontroly a opravy PG JE W E R 440. V současné dob» je pro spoluvlastnictví obou částí manipulátoru a nakládání s nimi připravována smlouva o sdružení prostředků mezi JE Dukovany n VŽSKG. Kesnírně složité v této oblasti jsou zejména ekonomické a legislativní vazby. Frávě nákup manipulátoru pomohl odstranit jeden r. rozporů, který vznikl při novelizaci "Koncepce údržby, oprav n kontrol čo. JE" povodně vydané jako U?V ČSSR č. 35/03. VŽSKG nyní souhlasí s tím, že pro JE koncernu CEZ i SEP bude zabezpečovat automatizované kontroly Q opravy PG, n to i pro JE W E R 1000. Závěr: 1. Při budování JS je nutno ze strany dodavatele zařízení uva-
s t i z a j i s t i l servisně či zt>řízení vyvinul a dodal. Značná musí být v tomto směru úloha projektanta«
- 355 - '
2. por.ornost je třeba věnovat ze ctrany výrobce vý kontrol provozuschopnosti jím vyráběných saříaor.i a promítat výsledky tčehto kontrol do výroby konp^nont. 3. Věnovat avýňenou pozornost výstupní Q montážní kontrolo, aby nebyly p ř i provozu z j ii31 ovány vady výrebního oiiiu1«kteru (nápíiiy, převýaení atd.)» •í. Dodruovtit aÚKiidy spoluprácG dotíGVfttolo o provosjv«tolom p ř i efektivním využívání nákladních výrobních prostředku.
- 356 MERKNl POLK KONCENTRACI V KOTLOVÍ*. VODĚ PARNÍHO GENBRÄTORU WER <M0 S VYUŽITÍM ODBEROVÝCH SOND NA 4. KLOKU JADERNÉ KLEKTRÁRNY DUKOVANY Jiří Červinka, Zdeněk Tomáš. Oldřich Malal, Jan Figlovský, Josef Straka - VÜRZ , k.ú.o. koncernu Skoda , Drno Jiří Vilím - 0KGRI2, Brno
Vysoká životnost a provozní spolehlivost parních generátorů má zásadní víiv na ekonomii provozu jaderné elektrárny. Spolehlivý a bezporuchový provoz parních generátorů je jednou a z podmínek jederné bezpečnosti provozu elektrárny. Teplosměnné trubky jsou při provozu vystaveny vysokému tlakovému a teplotnímu namáháni v interakci s působením korozního prostředí kotlové vody. Materiál leplosmčnnýcb trubek 08Chl8N10T je přilem z korozního hlediska náchylný ко koroznímu praskání pod napětím v prostředí se zvýšeným obsahom chloridových iontů. Nepřetržité odluhování je základní metodou pro udržení koncentraci přirozených příměsí vnášených do parního generátoru napájecí vodou na požadované úrovni. U parních generátorů typu WER -И0 je tento odluh prováděn dvěma nátrubky umístěnými ve spodní části podélné roviny nádoby parního generátoru. Předpokládá se, že při provozu není koncentrace nežádoucích příměsi v různých místech objemu vodní náplně yekundárni strany stejná lil až Bl Proto je účelné, jak z hlediska minimalizace korozního poškozeni, lak i z hlediska energetické výhodnosti, odluhovat parní jjcnerátor z míst s nejvyšším zahuštěním nežádoucích příměsi. Toto místo je třeba experimentálně určit 1.0 Specifikace měřeni Ve dvou parních generátorech jedné větve napájeni Л. bloku jaderné olektrárny Dukovany bylo instalováno zařízeni na stanoven/ koncentračního pole nežádoucích pŕimôsi v kotlové vodě. založené na sledování koncentrace vybraných nečistot v\:\ odběru, kde jsou umístěny chladli-: a armatury. Osm odběrových tras je
- 357 umístěno na parním generátoru č. Л a osm na parním generátoru č. 6. Rozmístění sond po vnitřním objemu parního generátoru je patrné z obr. I a 2. Ve dvou parnici! generátorech je tak pod hladinou umístěno И odběrových sond.Pro zjištění účinnosti separačniho zařízení jsou před a za separací umístěny další dvě parní odběrové sondy. Vzorkování kotlově vody a páry je doplněno odběrem vzorků odluhu 7. odluhovacího potrubí provozním odběrovým zařízením. Vyvedeni odběrových tras z parního generátoru je řešeno přes nátrubky periodického odluhu, na něž byly nově instalovány T-kiiry vždy se čtyřmi průchodkami odběrových trubek. Odběrové trasy jsou řešeny z trubek t 10/2 z materiálu 17 2-57. V místě odběru vzorků kotlové vody a p;iry je na každé irase regulační ventil pro regulaci hmotnostního toku odběru a ruční uzavírnci ventil před a za chladičem vzorku. 1.2 Specifikace měřených hodnot V odebíraných vzorcích byly sledovány tylo chemické parametry: - měrná elektrická vodivost kontinuálně - obsah sodíkových iontů metodou atomové absorpční speklrofotomctrie - celkový obsah železa metodou AAS - obsah chloridových iontů metodou iontové chromatografie - ve vybraných sériích vr.orků celkový obsah médi metodou AAS. Pro vyhodnoceni zmierených údajů byly sledovány lyto provozní parametry. - elektrický výkon turbogenerátoru - hmotnostní tok napájecí vody do parních generátorů - teplota napájecí vody • - tlak na sekundární straně parního generátoru - koncentrace příměsi v napájecí vodě - koncentrace příměsi vodluhu. 2.0 Program chemických zkoušek Měření koncentračních profilů kotelní vody parních generátorů se uskutečnili) v několika etapách. První elapa, zahrnující předběžné zkoušky, proběhla během hydrozkoušek a měla za cil prověřit vzorkovací trasy. Druhá etapa, zahrnující oríVniační měření, se uskutečnila během energetického spouštěni bloku do 70Л výkonu. Hlavni měření koncentračního pole kotelní vody parních generátorů proběhlo zatím ve dvou několikadenních cyklech za ustáleného provozního stavu bloku. Tato měření jsou doplněna o dosud probihajict pravidelná měření v intervalech asi jednoho měsíce s cílem získat statistické údaje o provozním stavu. V následujícím období bude zopakováno komlexní několikadenní měřeni koncentračního pole, které bude rozšířeno o sledováni aktivity vzorků Dále se počítá s komplexním proměřením chemického režimu parních generátorů při vybraných provozních stavech a při najíždění a odstavování bloku.
- 353 10 Dílci výsledky mčřcní. predbežné závery
Posud provedená měřeni potvrdila správnost tezi o nerovnoměrném rozloženi nežádoucích příměsi v objemu sekundární strany parního generátoru typu WER -И0 a poukázala na nevhodnost stávajícího místa odiuhováni parního generátoru. Prakticky při vžech provedených odborech byly zjištěny značné rozdíly v koncentraci ncčistol v jednotlivých odběrových místech. Za ustáleného provozního stavu byly sledovány dvou až pětinásobné rozdíly koncentrací iontových forem nečistot, přičemž obsah těchto složek v odluhu činil asi polovinu hodnoty koncentrace složek v oblastech s největším zahuštěním. Zjištěné typické rozložen/ kcnccnlrace sodíku v jednotlivých místech sekundární strany parního generátoru je uvedeno na obr. 3Ve střední dolní části parního generátoru dochází к ředěni kotlové vody směšováním s napájecí vodou. Stávající odiuhováni parního generátoru z těchto míst snižuje efektivnost odiuhováni.
Literatur.? 1. Sirjapina Ľ Л., Margulova T. Ch.: Povyšcnijc efektivnosti parogeneratora Л ES s VVKR.Tcplocncrgetika. 198-1. (>, str. 50 - 60.
produvk!
2. Sirjapina I.. Л., Margulova T. Ch: Sovcrscns.tvovanijc organizácii očistki produočnoj vody parogeneratora M-S s WER. Teplocncrgctika. 1985. 4. str.70 71. y Sotnikov Л. F.: Effcklivnosí produvki Teplocncrgctika. 1988. 5, sir. 66 - 67.
parogem-ratorov
PGV-1000.
-1. červinka J.. Mátal O., Tomas" Z., Straka J.. Figlovský J: Instrukce pro provoz zařízeni na stanoveni optimálního m/sta odluhu PG. instalovaného na Л. bloku i:i)U ц program chemických měřeni. Výzkumná zpráva VÜI-7, číslo Р1Ю-Vř.T-MS-356-86. Brno 1986. У Mátal O., Tomáš Z.Slraka J.. Červinka J.: Předběžný projekt vývojového měřeni optimální polohy odluhu parního generátoru. Výzkumná zpráva VÜI-2 číslo PHO-VNT-ZP-392-87. Brno 1987. 0
Mata! O.Tomáš 7... Straka J., Červinka J.: Projekt vývojového měřeni č 91 "Urcc ií optimální polohy odluhu parního generátoru" !. bloku 1000MW KTE. Výzkumná zpráva VÚI2 čís!J PUU VNT-ZP--Í18-SS. Urno 1988.
- 359 -
— ЕЕ
Г.Ьг. 1
Odbárovi i:iír.t?i v i-tirnín; pentírútoru č . 4
- 360 -
—• 1 " .
Oiir. ľí
'
',•''."•.
i
У
CdbSrov.''» c i s t a v pp.rnín gop.eró'.oru č . G
400 i
Obr.3 Typická rozložení koncentrací sodí'ca v parních generjjtorech (označení 1 až 14) v porovnání s koncentrací sodíku v odluzích (označení 15, 16)
Л ZOO -a 5
!00
1 2 3
4 5 6 7 8 9
101112131-11516
vzorkovací m Isto
-
361 -
NÁVrtH KAZETľ UVUDEČKÝCÍ; VZORKU THFLuUJiŽNNÍCH TRUUEK PAHNÍíiu JAKO i'HUSíňEDiK ťERIODICKÍCIi KÜKTROL STAVU л KUíiuZíil
ToibáŠ,Z,- Mátal,C- Výzkumný ústav energetických zařízení , Brno Klimeš,!".- Gratza,J,- Vítkovické železárny a strojírny Kazety avčůečných vzorku trubek jsou soubory stejných trubek jako teplosmčnné trubky a jsou usiíotčny ve vybraných mlatoch uvnitř parního generátoru. Svedečné vzorky jsou exponovány vnitřním a vníjžím přetlakem jako teplosa;&nné trubky. Destruktivními metodami analýzy vzorka lze získat informace o degradaci vlastností materiálu a o velikosti korozního napadení materiálu teploscěnných trubek bez narušení celistvosti tlakového systému. 1. Úvod Vysokú životnost a provozní spolehlivost parních generátoru jndernýeh elektráren má podstatný vliv im ekonomiku provozu jaderno elektrárny, а tedy i na výrobní cenu elektrické energie. Spolehlivý a bezporuchový provoz parního generátoru snižuje co2ne riziko uniku radioaktivních látek a ti z. i ohrožení zdraví obsluhujícího personálu nebo da.lčfcn oaob. Vuechen konstrukční material a zvláite pak leplosmčnné truoky jsou za provozu vystaveny mechanickému a teplotními namáhání v (couibinaei з pasobeníw jcoronnlho prostředí voay а páry. ze vSech tčehto důvodů je třeba pravidelně provádět kontrolu otavu uvoôených čaotí. flcjvíce potřebných infors.ací lze zíekat dejtruktivním rozborem nateriálu. 2. Zpuaouy r.jiStování vln.qtností tepl".»::.rnných trüben Vi«atno;iti teploouičnnýcli trubek závisejí na pouiitín г..-itoriúlu pro jejich výrobu, na zpjnotu jejich technologického zjirncoviní o zvláitc pak na způaobu zatěžování v kombinaci s púaobenín; korozního prostředí. :-'e zjiutování stavu mnteriílu teplonn-.Snných trubek lze užít několik pootupů. К nejjednoduáSic patři vyjmutí '.voleno trubky z pnrního generátoru při jeho odatavce n v.rovcdcní potřebných zkouúek. Takto lze určovat rozsah a způseb korozr.lho napoďoní povrchu nateriálu, tloušlku a chemické sloSenl úsíid na vnitřním a vii"'jü£m povrchu. Podle зtupne degrodace materiálu a podle 3tupn»^ korozního nnpa'dení I Z G usoudit na zbytkovou íivotnoat trubek trubkového svazku n tír.j zpravidla na zbytkovou ř-ivotnost cclúho parního /.•.onerútoru.ioriLo způuob je vfiak obtížní ;:ouíitelný u výironíku s i:c:r,p!ktníri trubkovým svazkem. U těchto vý:r.-'níku lze pri odstávce vyjmout pouze ndkteró trubky avuzku а to zpravidln z oblnotí, které jaou za provozu ceno exponovány. Z ciict з podotntní v y u í m kombinovaným zatíf.cním nelze trubku vúboc de:i;ontovnt a vyjmout z výměníku. Takový:.-, přípudec jsiou i leííité parní r;onerútory typu W E H . Ü nich lze při odatňvcn bloku vyjnout Y: analýze prnkticky jen trubky horní řady trubkového avnzku. ľ.'nvlc je třobn otvory •' trubkovnicích nobo trubkových kolektorech po Р'ТлЬгппе trubce počliv* n o;-olehlivó z.naiepit. Vo anno je v provozních j-orkiínknch čnato problemntické nehledě к w.] řiznivíiEU přídnvnéniu r.tvr/S.-.úui materiálu kole.vtoru v okolí ziinlopky.
- 362 Jiná í.o2noat analýzy r.n&o diagnostiky slávu trubkového svazУ.и při odstávce je užití ultrazvukových 3ond a sond a vířivými proudy poatupnř zaváděnými :. ť. úiiajuiii г í skaným jftk deutrui-itivnícii nebo r;edeutruKtivnínii notodniui je třeba přiřadit inťorn.íico z historie provozu jarního tonerátoru. Jaou to p"edev£iiu počet a velikost ;.řckroíení liaátních hoiinot koncentrucí přín:6oí v prixární o uekundární vodo, počet а dél^a odstavení parního generátoru, počet dezaktivací a pod. Tyto ínťormnce se nedají vždy zjistit a toto znační omezuje vyvozování závorů z provedených rosború. 3. Kazeta flv'rtťCnjch vzorků Cvodečné vzorky teplosmčnných trubek juou vzorky originálních teplossiennýeh trubec délky přibližně 600 nx: naplnené vodou a vzducíiea. n na obou koncích tlakově tčan«! uzavřené. Náplň vody а vzduchu je volena tak, aby při zahřátí vzorku na teplotu sytosti pracovní látky v mezitrubkovém proatoru parního ßenerdtoru vzroatl tlaic uvratf vzorku na tlaír v prin-úrním okiiihu jaderné elektrárny. Tyto vzorky jüou upevnöny originálníaii üpinkani jako teploarcônné tnib.'ry do apeciúlní Kazety a a ní J3ou zavíieny na podpůrný 3yst«ÍB do zvolených icíat v parním generátoru, ľodle aoučasnilho návrhu jsou ucístěny dv£ kazety i-.aždá se šesti vzorky leplossfinnýcťi ti-ubek v obJLaaü horkého kolektoru a dv5 kazety v oblaati Klenutých don p.irniho generátoru - obr.l. V oĎlauti den ne úá očekávat zvýáený vliv korozního prostředí z důvodu vyauích koncentrací nežádoucích pi;ÍEČ3Í v oekundární voně. У. пезрогпуг výhodám ovodeuných vzorků trubek patří, v.e lze znkládnt »vzorky originálních trubek do zvolených mí3t uvnitř i nrníhc generátoru, předevolm pníc do míot эе 7.vý2er.ou koncentrací nečistot v pracovní látce za provozu. Podstatné ovCeir. je, že vzorek trubky není vystaven pouze vlivu korozního prostředí pracovní látky, ale i vlivu teplotní a tlakovú zátěže.Vzorek trubky jo tcly vystaven účinku zatížení, který je v сазе а intenzitě blízký ke skutečnému kombinovanému zatěžováni trubek trubkového svazku parního Ľ"""rátoru.Vzor}..y trúbe-: nejsou ale zatíženy tepelným tokciE přes atSnu vzorku j'O.o okuteiné teplosr.čnné trubky. Dula í podstatnou výhodou je možnost vyjmutí vzorků '.rubek z parního generátoru ve zvolaném čase při plánované od.stó^ ce bez narušení celiotvo3ti trubkového avazku. Pritom lze odebrat z celkové sestavy У nnnlýze otavu pouze nfikteré trubky a ostatní v sestavo ponechat a zeložit na původní nísto. Tak lze poatu;;.' r.ísknt okutefiné časovo rozložení zničn ntavu trubek trubkového svazku U!ľ.Í3tených v reálnýcn podmínkách zatěžování jas: tlakového, teplotního, tak i korozního pro3tředi. Svodečné" vzorky trubek umožňují tót sledovat stav trubek ve etřrbinS v míato uložení v distančních e lumen tech, гшепу vlastností . • :'.lu v ohybech, případno pozorovut zz.ir.y předem dcfinovaiu'-iio duťeKtu ve 3tín5 trubky. 4. y.;ivSr Trovedení oeotavy svč-dečných vzorků teplosir.^nných trubek je (jKonoiuicky nenáročné. Aplikací u parních generátoru lze ?.Í3kat obrnz o 3tavu truoek trubkového svozku bez zásahu do n5j n prílbřhu dtigraOace trubekk v Oase,, což u leintých d t i g r a O a e vlantnontí l a n t o í matcrinlii c i l o lsc l leintý ích g oonnerrííttoorr ů typu VVĽP VVĽP j>rv»Wť;t /•u-ních j>r
- 363 -
AS
ф
X)
&
JL
ř W =
ü'Hг
.с: о •i!
И w о
rH fU Of
г< о
N
аг ч.) 43 •D t< V О)
> о
M NH
H
О) С M U щ
•г< И.
Ш¥ --=--- =.->=;
í
О
Zvyäování prevozní spolehlivosti a životnosti PG JE Kolektiv autoru VyaDl: Dum techniky ÖSVTS Ostrava Tisk: Dům techniky ČSVTS Ostrava Počet JU: 12 Náklad: 200 ks, formát A5 Ediční číslo: H ? 9 Z Publikační číslo: 60/843A/89 č. cenového výmeru: 47/sbor/89 , 285,- Kčs KvSten 1989 Jazyková úprava nebyla provedena Publikace .je prodejné pouze soc. o
