SiC қаптамасы бар ЖТГР графитінің созылмалы коррозиясы
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v81.i2.06Кілттік сөздер:
ЖТГР, графит, SiC қаптамасы, коррозияАннотация
Қазақстандық жоғары температуралы газбен салқындатылатын реакторды (ЖТГР) құру кезінде жақсартылған графиті және кремний карбиді (SiC) негізіндегі оның градиентті қорғаныс қаптамасы бар отынның әр түрі пайдаланылатын болады. Сондықтан, бұл жұмыстың мақсаты 1200К температурада және гелийдегі 200-250 кПа қысымындағы реактор графитінің және оның SiC қаптамасының ұзақ мерзімді жоғары температуралық коррозиясының жылдамдығы мен ерекшеліктерін су мен оттегінің қоспасына жақын концентрацияда, ЖТГР қалыпты жұмыс кезінде анықтау; жұмыс қоспасын берудің конвекциялық әдісімен коррозияға қарсы тәжірибенің сандық үлгісін жасау. Нәтижесінде, әрқайсысы 30 күнге созылатын төрт тізбекті сынақ кезеңі (коррозияның жалпы ұзақтығы 120 күн), таза графит үлгілерінің (SiC қаптамасы жоқ) әр өндірушіге байланысты 1,8%-дан 10,4%-ға дейін салмақ жоғалтуы байқалды. Жалпы, қорғалмаған графиттің коррозиясының орташа жылдамдығы әдебиеттегі деректерге сәйкес келеді. Графиттердің үстіне SiC қаптамасын қолданған үлгілердің коррозия жылдамдығы 100 - 500 есеге азаяды. Жасалған модель тәжірибе барысында ЖТГР графитінің жоғары температуралық коррозия процестерін де, қондырғының барлық көлемі бойынша барлық газ компоненттерінің масса алмасуының динамикасын да сипаттауға мүмкіндік береді.
Библиографиялық сілтемелер
2 K. Sawa and S. Ueta, Nuclear Engineering and Design, 233, 163-172 (2004).
3 K. Minato and K. Fukuda, Response of fuel, fuel elements and gas-cooled reactor cores under accidental air or water ingress conditions: Proceedings of IAEA Technical Committee Meeting, IAEA-TECDOC-784, 86-91 (1995).
4 T. Nishihara, et al., JAEA Technology 2018–004, (2018).
5 Y. Chikhray, et al. ANS Proceedings. International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2016), Las Vegas, NV, November 6-10, 1, 572-577 (2016).
6 X. Yu, et al., Nuclear Engineering and Design, 238, 2230-2238 (2008).
7 C.I. Contescu, et al., Carbon, 127, 158-169 (2017).
8 J.J. Kane, et al., J. Nucl. Mater, 493, 343-367 (2017).
9 T. Takeda and M. Hishida, Int. J. Heat Mass Transf., 39 (3), 527-536 (1996).
10 A.C. Kadak and T. Zhai, Nucl. Eng. Des., 236, 587-602 (2006).
11 M.S. El-Genk and J.-M.P. Tournier, J. Nucl. Mater., 420 (1-3), 141-158 (2012).
12 E.S. Kim and H.C. No J. Nucl. Mater., 350, 96-100 (2006).
13 V.M. Gremyachkin, et al., Russ. J. Phys. Chem. B, 1-2, 543-546 (2008).
14 T. Uda, et al., Fusion Eng. Des., 29, 238-246 (1995).
15 Y.M. Ferng and C.W. Chi, Nucl. Eng. Des., 248, 55-65 (2012).
16 C. Contescu, Y. Lee, R. Mee, Oak Ridge National Laboratory Technical Report, ORNL/TM-2018/1057 (2019).
17 P.D. Neufeld, et al., J. Chem. Phys., 57, 1100-1102 (1972).
18 R.S. Brokaw Ind. Eng. Chem. Process, 8 (2), 240-253 (1969).
19 B.E. Poling, J.M. Prausnitz, J.P. O’Connell, The Properties of Gases and Liquids: Fifth Ed. (McGraw-Hill, 2001), 803 p.
20 P.L. Walker, F. Rusinko, L.G. Austin, Adv. Catal., 11, 133-221 (1959).
21 OpenFOAM, free open source CFD software.– URL: https://www.openfoam.com (request date 15.04.2022).
