Досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива
At present time nuclear waste is transported and stored at NPPs in special storage facilities, which are based on a hexagonal tubes matrix made of steel with a boron content of 1.3–1.8 %. Boron steel ChS82 (04Kh14T3R1F) is the main material for the production of solid hexagonal tubes. However, the m...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/136 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471953794957312 |
|---|---|
| author | Нехаєв, М.Є. Балаханова, Т.В. Левченко, Г.В. |
| author_facet | Нехаєв, М.Є. Балаханова, Т.В. Левченко, Г.В. |
| author_sort | Нехаєв, М.Є. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-15T10:55:03Z |
| description | At present time nuclear waste is transported and stored at NPPs in special storage facilities, which are based on a hexagonal tubes matrix made of steel with a boron content of 1.3–1.8 %. Boron steel ChS82 (04Kh14T3R1F) is the main material for the production of solid hexagonal tubes. However, the metal consumption rate from the tubing stock to the finished hexagon was more than 400 %. This is due to the large amount of borides in the steel structure, it has good strength and hardness, but a low level of ductility both at room and at elevated temperatures.
Presently there is practically no production of canister-tubes in Ukraine, the main part is purchased abroad. For these reasons in the present work the final stage of production of racks for nuclear fuel storing, rolling mill dressing and grooving of domestic hexagonal tubes made of 04Kh14T3R1F steel was tested.
It has been established that in the stock hot-rolled tubes the quantity, distribution and size of borides is uneven. Annealing was carried out before cold deformation of boron steel tubes to improve paste forming properties. Carrying out the recommended TU-14-3-1680 annealing at 670 °C did not lead to a visible change in the structure, the borides shape and size remained in the same range. Mechanical properties level remained unchanged. Annealing for all samples at average temperatures of 650–1000 °C slightly increased the plasticity, while the range of values turned out to be high. Investigation of the tubes properties for two ingots within the same melting operation showed that samples of tubes made from the ingot head have plastic properties significantly higher than from the ingot bottom. Therein, the strength of the samples remained practically at the same level and did not depend on the place of metal sampling.
The results of the present work made it possible to successfully carry out experimental rolling of a hexagonal tube with a diameter of 257x7 mm from the 04Kh14T3R1F steel round tube with a diameter of 288x7 mm on a pipe-forming mill 400 of the Scientific and Production Association "Dneprofmash" in four-roll and two-roll passes. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:43Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-136 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:43Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-1362023-06-15T10:55:03Z Production history of hexagonal tubes for nuclear waste sealed storage and transportation Досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива Нехаєв, М.Є. Балаханова, Т.В. Левченко, Г.В. hexagonal tubes dressing borides high-chromium steel mechanical properties шестигранні труби профілювання бориди високохромиста сталь механічні властивості At present time nuclear waste is transported and stored at NPPs in special storage facilities, which are based on a hexagonal tubes matrix made of steel with a boron content of 1.3–1.8 %. Boron steel ChS82 (04Kh14T3R1F) is the main material for the production of solid hexagonal tubes. However, the metal consumption rate from the tubing stock to the finished hexagon was more than 400 %. This is due to the large amount of borides in the steel structure, it has good strength and hardness, but a low level of ductility both at room and at elevated temperatures. Presently there is practically no production of canister-tubes in Ukraine, the main part is purchased abroad. For these reasons in the present work the final stage of production of racks for nuclear fuel storing, rolling mill dressing and grooving of domestic hexagonal tubes made of 04Kh14T3R1F steel was tested. It has been established that in the stock hot-rolled tubes the quantity, distribution and size of borides is uneven. Annealing was carried out before cold deformation of boron steel tubes to improve paste forming properties. Carrying out the recommended TU-14-3-1680 annealing at 670 °C did not lead to a visible change in the structure, the borides shape and size remained in the same range. Mechanical properties level remained unchanged. Annealing for all samples at average temperatures of 650–1000 °C slightly increased the plasticity, while the range of values turned out to be high. Investigation of the tubes properties for two ingots within the same melting operation showed that samples of tubes made from the ingot head have plastic properties significantly higher than from the ingot bottom. Therein, the strength of the samples remained practically at the same level and did not depend on the place of metal sampling. The results of the present work made it possible to successfully carry out experimental rolling of a hexagonal tube with a diameter of 257x7 mm from the 04Kh14T3R1F steel round tube with a diameter of 288x7 mm on a pipe-forming mill 400 of the Scientific and Production Association "Dneprofmash" in four-roll and two-roll passes. На сьогодні відпрацьоване ядерне паливо транспортують і зберігають у спеціальних сховищах, основою яких є матриця з шестигранних труб зі сталі з вмістом бору 1,3–1,8 %. Основним матеріалом для виробництва цілісних шестигранних труб є сталь, легована бором ЧС82 (04Х14Т3Р1Ф). Однак коефіцієнт витрат металу, під час виробництва від трубної заготовки до готового шестикутника, становить понад 400 %. Це пов'язано з великою кількістю боридів в структурі сталі, тому вона має високу міцність і твердість, але низький рівень пластичності як при кімнатній, так і при підвищених температурах. Нині в Україні практично відсутнє виробництво таких пеналів-труб, основна частина закуповується за кордоном. Тому в даній роботі випробувано кінцевий етап виробництва стелажів для зберігання ядерного палива – профілювання і калібрування на прокатному стані шестигранних труб зі сталі 04Х14Т3Р1Ф вітчизняного виробництва. Встановлено, що в передільних гарячекатаних трубах кількість, розподіл і розмір боридів нерівномірні. Для поліпшення пластичних властивостей перед холодною деформацією труб, було проведено відпал бористої сталі. Проведення рекомендованого ТУ-14-3-1680 відпалу при 670 °С не призвело до видимої зміни структури, форма та розміри боридів залишилися в колишньому діапазоні. Загальний рівень механічних властивостей також залишився практично незмінним. Проведення відпалу при температурах 650–1000 °С в середньому по всім зразкам трохи підвищило пластичність, при цьому розкид значень виявився занадто високим. Дослідження властивостей труб за двома заготовками в межах однієї плавки показав, що зразки труб, що виготовлені з головної частини зливка, мають пластичні властивості значно вищі, ніж від донної. При цьому міцність зразків залишалася практично на одному рівні і від місця відбору металу не залежала. Результати роботи дозволили визначити необхідні режими термообробки та успішно провести дослідну прокатку шестигранної труби 257х7 мм з круглої труби Ø 288х7 мм зі сталі 04Х14Т3Р1Ф на трубопрофільному стані 400 Науково-виробничого об’єднання «Дніпрофмаш» в чотирьохвалковому і двовалковому калібрах. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-15 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/136 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 28 No. 4 (2020): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 28 № 4 (2020): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/136/137 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | шестигранні труби профілювання бориди високохромиста сталь механічні властивості Нехаєв, М.Є. Балаханова, Т.В. Левченко, Г.В. Досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива |
| title | Досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива |
| title_alt | Production history of hexagonal tubes for nuclear waste sealed storage and transportation |
| title_full | Досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива |
| title_fullStr | Досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива |
| title_full_unstemmed | Досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива |
| title_short | Досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива |
| title_sort | досвід виробництва шестигранних труб для зберігання та транспортування відпрацьованого ядерного палива |
| topic | шестигранні труби профілювання бориди високохромиста сталь механічні властивості |
| topic_facet | hexagonal tubes dressing borides high-chromium steel mechanical properties шестигранні труби профілювання бориди високохромиста сталь механічні властивості |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/136 |
| work_keys_str_mv | AT nehaêvmê productionhistoryofhexagonaltubesfornuclearwastesealedstorageandtransportation AT balahanovatv productionhistoryofhexagonaltubesfornuclearwastesealedstorageandtransportation AT levčenkogv productionhistoryofhexagonaltubesfornuclearwastesealedstorageandtransportation AT nehaêvmê dosvídvirobnictvašestigrannihtrubdlâzberígannâtatransportuvannâvídpracʹovanogoâdernogopaliva AT balahanovatv dosvídvirobnictvašestigrannihtrubdlâzberígannâtatransportuvannâvídpracʹovanogoâdernogopaliva AT levčenkogv dosvídvirobnictvašestigrannihtrubdlâzberígannâtatransportuvannâvídpracʹovanogoâdernogopaliva |