Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146
В роботі узагальнено результати методичних опрацювань та практики проведення контролю механічних властивостей основного металу та металу зварних швів трубопроводів РУ ВВЕР-1000 після 100 тис. годин експлуатації . З використанням оцінок механічних властивостей, які залежать від старіння, розглянуто...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 2002 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2002
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80160 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 / Н.В. Васильев, Э. Османов, В.А. Петров, В.В. Рогожкин, Ю.В. Сапелкина // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 146-148. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80160 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Васильев, Н.В. Османов, Э. Петров, В.А. Рогожкин, В.В. Сапелкина, Ю.В. 2015-04-12T16:31:19Z 2015-04-12T16:31:19Z 2002 Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 / Н.В. Васильев, Э. Османов, В.А. Петров, В.В. Рогожкин, Ю.В. Сапелкина // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 146-148. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80160 669.3.004 В роботі узагальнено результати методичних опрацювань та практики проведення контролю механічних властивостей основного металу та металу зварних швів трубопроводів РУ ВВЕР-1000 після 100 тис. годин експлуатації . З використанням оцінок механічних властивостей, які залежать від старіння, розглянуто питання подовження строку експлуатації трубопроводів діючих блоків АЕС з ВВЕР-1000 України та Росії. В работе обобщены результаты методических проработок и практики проведения контроля механических свойств основного металла и металла сварных швов трубопроводов РУ ВВЭ-1000 после 100 тыс. ч. эксплуатации. С использованием оценок механических свойств, зависимых от старения, рассмотрен вопрос о продлении срока экс- плуатации трубопроводов действующих блоков АЭС с ВВЭР-1000 Украины и России. The results of the methodical development and the results of the base material and of the weld metal mechanical properties control for the RU WWER-1000 tubing after 100 thousand hours of service are generalized. The problem of the tubing service life extension for the operating Power Station blocks of WWER-1000 of Russia and Ukraine is considered on the base of the control of mechanical properties that depend on ageing. Авторы выражают глубокую признательность Зеленину Александру Викторовичу, начальнику ЛМ Калининской АЭС, Мельнику Петру Евтиховичу, начальнику лаборатории материаловедения Южно- Украинской АЭС за помощь в проведении работ. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Краткие сообщения Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 |
| spellingShingle |
Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 Васильев, Н.В. Османов, Э. Петров, В.А. Рогожкин, В.В. Сапелкина, Ю.В. Краткие сообщения |
| title_short |
Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 |
| title_full |
Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 |
| title_fullStr |
Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 |
| title_full_unstemmed |
Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 |
| title_sort |
методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с ру ввэр-1000 146 |
| author |
Васильев, Н.В. Османов, Э. Петров, В.А. Рогожкин, В.В. Сапелкина, Ю.В. |
| author_facet |
Васильев, Н.В. Османов, Э. Петров, В.А. Рогожкин, В.В. Сапелкина, Ю.В. |
| topic |
Краткие сообщения |
| topic_facet |
Краткие сообщения |
| publishDate |
2002 |
| language |
Russian |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| description |
В роботі узагальнено результати методичних опрацювань та практики проведення контролю механічних
властивостей основного металу та металу зварних швів трубопроводів РУ ВВЕР-1000 після 100 тис. годин експлуатації .
З використанням оцінок механічних властивостей, які залежать від старіння, розглянуто питання подовження строку
експлуатації трубопроводів діючих блоків АЕС з ВВЕР-1000 України та Росії.
В работе обобщены результаты методических проработок и практики проведения контроля механических свойств
основного металла и металла сварных швов трубопроводов РУ ВВЭ-1000 после 100 тыс. ч. эксплуатации.
С использованием оценок механических свойств, зависимых от старения, рассмотрен вопрос о продлении срока экс-
плуатации трубопроводов действующих блоков АЭС с ВВЭР-1000 Украины и России.
The results of the methodical development and the results of the base material and of the weld metal mechanical properties
control for the RU WWER-1000 tubing after 100 thousand
hours of service are generalized.
The problem of the tubing service life extension for the operating Power Station blocks of WWER-1000 of Russia and Ukraine
is considered on the base of the control of mechanical properties that depend on ageing.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80160 |
| citation_txt |
Методические и экспериментальные особенности эксплуатационного периодического контроля механических свойств металла трубопроводов энергоблоков с РУ ВВЭР-1000 146 / Н.В. Васильев, Э. Османов, В.А. Петров, В.В. Рогожкин, Ю.В. Сапелкина // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 6. — С. 146-148. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT vasilʹevnv metodičeskieiéksperimentalʹnyeosobennostiékspluatacionnogoperiodičeskogokontrolâmehaničeskihsvoistvmetallatruboprovodovénergoblokovsruvvér1000146 AT osmanové metodičeskieiéksperimentalʹnyeosobennostiékspluatacionnogoperiodičeskogokontrolâmehaničeskihsvoistvmetallatruboprovodovénergoblokovsruvvér1000146 AT petrovva metodičeskieiéksperimentalʹnyeosobennostiékspluatacionnogoperiodičeskogokontrolâmehaničeskihsvoistvmetallatruboprovodovénergoblokovsruvvér1000146 AT rogožkinvv metodičeskieiéksperimentalʹnyeosobennostiékspluatacionnogoperiodičeskogokontrolâmehaničeskihsvoistvmetallatruboprovodovénergoblokovsruvvér1000146 AT sapelkinaûv metodičeskieiéksperimentalʹnyeosobennostiékspluatacionnogoperiodičeskogokontrolâmehaničeskihsvoistvmetallatruboprovodovénergoblokovsruvvér1000146 |
| first_indexed |
2025-11-25T22:19:41Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:19:41Z |
| _version_ |
1850562657761886208 |
| fulltext |
УДК 669.3.004
МЕТОДИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА ТРУБОПРОВОДОВ
ЭНЕРГОБЛОКОВ С РУ ВВЭР-1000
Н.В.Васильев, Э.Османов, В.А.Петров, В.В.Рогожкин, Ю.В.Сапёлкина
ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», г.Санкт-Петербург, Россия
В роботі узагальнено результати методичних опрацювань та практики проведення контролю механічних
властивостей основного металу та металу зварних швів трубопроводів РУ ВВЕР-1000 після 100 тис. годин експлуатації .
З використанням оцінок механічних властивостей, які залежать від старіння, розглянуто питання подовження строку
експлуатації трубопроводів діючих блоків АЕС з ВВЕР-1000 України та Росії.
В работе обобщены результаты методических проработок и практики проведения контроля механических свойств
основного металла и металла сварных швов трубопроводов РУ ВВЭ-1000 после 100 тыс. ч. эксплуатации.
С использованием оценок механических свойств, зависимых от старения, рассмотрен вопрос о продлении срока экс-
плуатации трубопроводов действующих блоков АЭС с ВВЭР-1000 Украины и России.
The results of the methodical development and the results of the base material and of the weld metal mechanical properties
control for the RU WWER-1000 tubing after 100 thousand
hours of service are generalized.
The problem of the tubing service life extension for the operating Power Station blocks of WWER-1000 of Russia and Uk-
raine is considered on the base of the control of mechanical properties that depend on ageing.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Цель периодического эксплуатационного
контроля металла трубопроводов АЭС (после дли-
тельных периодов эксплуатации, кратных 100
тыс.ч.) в объеме требований ПНАЭ Г-7-008-89
(п.7.6.3) состоит в выявлении и фиксации измене-
ний механических свойств и структуры металла
сварных соединений и основного металла.
В условиях отсутствия значимого флюенса ней-
тронного потока основным фактором изменений ме-
ханических свойств являются процессы длительного
низкотемпературного термического старения [1, 2] и
накопления циклических повреждений. Ввиду от-
сутствия существенных пластических деформаций в
трубных элементах, своевременно прошедших нор-
мализацию и высокий отпуск, процессы деформаци-
онного старения в них врядли развиты. Поэтому
главное внимание должно быть уделено контролю
механических свойств, наиболее чувствительных к
старению и определяющих возможность хрупкого
разрушения (критическая температура хрупко-
сти, ударная вязкость, вязкость разрушения и
т.п.) металла шва, зоны термического влияния и
основного металла.
Отдельные отклонения уровня механических ха-
рактеристик от нормативных значений, не связан-
ные с эксплуатационным воздействием, могут быть
следствием нарушения технологии выполнения
сварки при монтаже/ремонте трубопроводов. Выяв-
ление таких нарушений также является задачей экс-
плуатационного контроля.
Настоящее сообщение посвящено отдельным,
принципиальным на наш взгляд, аспектам проблемы
периодического эксплуатационного контроля метал-
ла трубопроводов АЭС после длительных периодов
эксплуатации.
2. ВЫБОР ЗОН КОНТРОЛЯ
Перечень трубопроводов, подлежащих обяза-
тельному контролю металла, включает трубопрово-
ды систем группы В для ВВЭР-1000 (приложение 2
ПНАЭ Г-008-89).
Назначение основного перечня зон контроля
трубопроводов следует производить по согласова-
нию с конструкторской и головной материаловедче-
ской организациями на этапе проектирования
энергоблока на весь период эксплуатации трубо-
проводов. Дополнительный перечень должен фор-
мироваться исходя из результатов эксплуатации
данного и аналогичных энергоблоков.
Перечень зон контроля должен в обязательном
порядке включать участки трубопроводов:
1) важные для безопасности и эксплуатацион-
ной надежности энергоблока;
2) содержащие наиболее напряженные сечения
(согласно Расчетам на прочность);
3) имеющие аномальную структуру и/или
твердость;
4) претерпевшие 2-3-х и более кратные ремонт-
ные воздействия с использованием сварки;
5) имеющие сварные стыки с выявленными при
предэксплуатационном и эксплуатационном
контроле дефектами;
________________________________________________________________________________
146 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2002. №4.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (82), с.146-148.
6) допускающие вырезку проб металла для
изготовления и испытания стандартных об-
разцов;
7) сохранившие металл, отошедший при ранее
произведенном ремонте;
8) сохранившие металл сварных проб.
При выборе зон контроля необходимо также учи-
тывать существенную неоднородность объектов
контроля (системы трубопроводов), состоящих из
множества трубных элементов различной конструк-
ции и степени влияния на безопасность и эксплуата-
ционную надежность энергоблока, обеспечивать
представительность по материалам и конструкци-
ям.
Поэтому перечень зон контроля металла трубо-
проводов должен быть представителен:
1) по типам конструктивных элементов трубо-
проводов;
2) по примененным основным и сварочным ма-
териалам;
3) по заводским и монтажным стыкам;
4) по сертификатным данным.
3. ВЫБОР КОНТРОЛИРУЕМЫХ
МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Перечень контролируемых механических
свойств должен включать механические свойства
металла шва и основного металла, используемые в
Расчетах на прочность (приложения к паспорту тру-
бопровода), а также другие свойства, значения кото-
рых регламентированы в ТУ на изготовление (по-
ставку) трубных элементов и в действующей НД.
Особое внимание следует уделить контролю ме-
ханических свойств, наиболее чувствительных к
старению и определяющих возможность хрупкого
разрушения (критическая температура хрупкости,
вязкость разрушения и т.п.).
Указанные свойства, в отличие от кратковремен-
ных свойств, не коррелируют с твердостью, однако
объективно характеризуют старение металла и его
способность к сопротивлению хрупкому разруше-
нию. Нами экспериментально установлен повышен-
ный уровень критической температуры хрупкости
основного металла, а также низкая ударная вяз-
кость металла шва трубопроводов питательной
воды РО ВВЭР-1000 после наработки 100 тыс. ч.
Кратковременные свойства теплостойких труб-
ных сталей слабо зависят от эксплуатационной на-
работки и не могут быть признаны достаточными
при выполнении требований ПНАЭ Г-7-008-89
(п.7.6.3).
Контроль параметров сопротивления хрупкому
разрушению металла трубопроводов после нара-
ботки свыше 100 тыс. ч. должен являться обяза-
тельным, а их значения – основными для принятия
решения о возможности продления срока эксплуата-
ции трубопровода.
4. ВЫБОР МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ
Опыт контроля свойств металла на энергоблоках
АЭС показал преимущество комплексного подхода
при выборе методик (разрушающего и неразрушаю-
щего) контроля свойств металла. В связи с практи-
ческой невозможностью выполнения неразрушаю-
щими методами контроля регламентированных НД
и ТУ ударной вязкости и критической температу-
ры хрупкости металла смонтированных трубопро-
водов, нами для строящихся энергоблоков разрабо-
тана система контроля металла основных трубопро-
водов РУ на основе специальных образцов-свиде-
телей.
Контроль уровня механических характеристик не-
разрушающими экспрессными методами, основан-
ными на измерениях твердости, обеспечивает пред-
ставительность и максимальный охват (40…50 зон
контроля на трубопроводах РУ ВВЭР-1000). но
лишь в объеме кратковременных свойств.
Контроль механических характеристик разрушаю-
щими методами согласно ПНАЭ Г-7-002-86 (Прило-
жение 2), основанными на пробах металла, обеспе-
чивают измерение (помимо кратковременных
свойств) регламентированных НД и ТУ ударной
вязкости, критической температуры хрупкости и
вязкости разрушения металла швов и основного
металла трубопроводов.
Неразрушающие измерения механических свойств
металла трубопроводов должны производиться ме-
тодами, апробированными на металле с сопостави-
мой наработкой и подтвержденными разрушающи-
ми испытаниями стандартных образцов из отрабо-
тавшего металла. Определение температурно-зави-
симых механических характеристик также должно
выполняться с использованием экспериментально
измеренных температурных зависимостей на стан-
дартных образцах отработавшего металла.
Контролю механических свойств должен предше-
ствовать контроль структуры металла с целью
подтверждения соответствия структуры металла
требованиям ТУ, отсутствия видманштедтовой
структуры, обезуглероженного слоя, поверхностно-
го наклепа, металлургических или сварочных дефек-
тов в зоне контроля
Нами выявлены случаи аномальной (видманштедто-
вой) структуры металла гибов на трубопроводах пи-
тательной воды (ст.20).
5. КРИТЕРИИ КОНТРОЛЯ
Критерием контроля является соответствие фак-
тического уровня механических свойств и структу-
ры металла трубопроводов исходным предположе-
ниям Проекта РУ и требованиям действующей НД.
Зафиксированные изменения уровня механиче-
ских свойств (относительно данных сертификатов и
исходных значений), не выходящие за пределю
ТУ, должны быть статистически обоснованы, а сер-
тификаты проанализированы на достоверность дан-
ных.
Зафиксированные изменения уровня механиче-
ских свойств, выходящие за пределы ТУ, должны
быть подтверждены независимыми методами
контроля механических свойств металла.
147
Результаты контроля механических свойств ме-
талла конструктивных элементов трубопроводов
должны быть проанализированы с учетом:
• результатов предмонтажного контроля металла;
• результатов контроля металла трубопроводов
после 100 тыс. ч. эксплуатации на других энер-
гоблоках типа ВВЭР.
Важным аспектом постановки контроля является
фиксация исходного состояния металла (исходно-
го уровня твердости, механических свойств и струк-
туры) в зонах контроля основного перечня (см.п.2)
перед пуском энергоблока, а также после их контро-
ля в период эксплуатации. Лаборатории металлов и
сварки целесообразно вести информационный
банк данных механических свойств металла трубо-
проводов СВБ, а также накапливать образцы метал-
ла, отошедшие при ремонте трубопроводов или за-
мене оборудования (ПГ, арматура и т.п.).
Значимые изменения механических свойств и
структуры металла трубопроводов, выявленные в
зонах контроля, должны быть документально зафик-
сированы в паспорте трубопровода, проанализиро-
ваны причины и следствия выявленных изменений.
6. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫ-
ПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЯ
Учитывая объективный и субъективный характер
несоответствия уровня механических свойств и
структуры требованиям Проекта и действующей НД
(старение металла, пропущенный на монтаж метал-
лургический брак, различные дефекты сварки на
монтаже и ремонте, некачественную термообра-
ботку при сварке, перепутанные сертификаты, нару-
шения при подготовке трубной поверхности под
контроль и т.п.), а также отличия свойств металла
трубных элементов разных производителей, партий,
плавок, требования статистической представитель-
ности и условий пробоотбора, считаем важным:
- контроль механических свойств выполнять
не менее, чем в трех зонах на каждом
контрольном элементе трубопроводов;
- количество уколов (при замере твердости) на
основном металле, металле шва – не менее
пяти;
- контроль микроструктуры выполнять не ме-
нее чем в одной зоне на каждом контроль-
ном элементе трубопроводов.
7. ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧЕЙ
ПРОГРАММЕ ПРОВЕДЕНИЯ КОНТРЛЯ
Рабочая программа контроля должна обяза-
тельно содержать:
• перечень контрольных элементов (КЭ),
• исполнительные схемы контролируемых трубо-
проводов с указанием КЭ,
• карты (схемы) контроля для каждого КЭ с ука-
занием зон и участков контроля.
Выбор или назначение контрольных элементов
выполнять по согласованию с головной материало-
ведческой и конструкторской организациями при
первом контроле на весь период эксплуатации тру-
бопроводов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Организация и проведение периодического экс-
плуатационного контроля металла трубопроводов
АЭС на основе перечисленных выше требований
позволяет оперативно получить объективные и
представительные данные о соответствии Проекту и
действующей НД и системно решить вопрос о про-
длении срока эксплуатации трубопроводов СВБ в
объеме ПНАЭ Г-7-008-89 (п.7.6.3).
Авторы выражают глубокую признательность
Зеленину Александру Викторовичу, начальнику ЛМ
Калининской АЭС, Мельнику Петру Евтиховичу,
начальнику лаборатории материаловедения Южно-
Украинской АЭС за помощь в проведении работ.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.В.Слезов, В.В.Рогожкин, А.С.Абызов. Конку-
ренция фаз на поздней стадии диффузионного
распада //ФТТ, 1998, т.40, №4, с.655-657.
2. В.В.Слезов, В.В.Рогожкин, О.А.Осмаев.
Поздняя стадия эволюции выделений новой
фазы сложного состава на межзеренной грани-
це. //ФТТ, 1995, т.37, №10.
148
|