SiC қаптамасы бар ЖТГР графитінің созылмалы коррозиясы

Zh.A. Zaurbekova; P.A. Blynskiy; Ye.V. Chikhray; S.K. Askerbekov; A.U. Tolenova; I.Ye. Kenzhina; P.A. Bushnev

doi:10.26577/RCPh.2022.v81.i2.06

Авторы

Zh.A. Zaurbekova Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-6642-8980
P.A. Blynskiy Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0003-3215-1797
Ye.V. Chikhray Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-6623-4596
S.K. Askerbekov Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-7204-4887
A.U. Tolenova Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-7353-1932
I.Ye. Kenzhina Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Satbayev University, Казахстан, г.Алматы http://orcid.org/0000-0002-9397-5848
P.A. Bushnev Исследовательский центр «KazAlfaTech Ltd» , Казахстан, г.Алматы http://orcid.org/0000-0002-8800-2224

DOI:

10.26577/RCPh.2022.v81.i2.06

Ключевые слова:

ВТГР, графит, SiC покрытие, коррозия

Аннотация

При создании казахстанского высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР) будет использоваться разновидность топлива с улучшенным графитом и его градиентным защитным покрытием на основе карбида кремния (SiC). Поэтому, целью данной работы является определение скорости и особенности протекания длительной высокотемпературной коррозии реакторного графита и его SiC-покрытия при температуре 1200 К и давлении 200-250 кПа в гелии с примесью воды и кислорода в концентрациях, близких к нормальной работе ВТГР; разработка численной модели коррозионного эксперимента при конвекционном способе подачи рабочей смеси. В результате четыре последовательных этапов испытаний длительностью 30 дней каждый (общая длительность коррозии составила 120 дней) потери массы образцов чистого графита (без SiC-покрытия) составляют от 1,8 % до 10,4 % в зависимости от производителя. В целом средняя скорость коррозии незащищенного графита соответствует литературным данным. Применение SiC-покрытия поверх графитов снижает скорость коррозии образцов в 100-500 раз. Разработанная модель позволила описать как высокотемпературные процессы коррозии графита ВТГР так и динамику массопереноса всех газовых компонентов по всему объему установки за время эксперимента.