Cтраница 2
Многие действующие реакторы имеют трубки водяного охлаждения и оболочки тепловыделяющих элементов из алюминия. В случае высоких температур и при применении в качестве теплоносителей жидких металлов алюминий непригоден. Сталь 1Х18Н9Т используется в тех случаям, когда требуются высокая прочность и химическая стойкость при высоких температурах. [16]
Значительные количества его используются в тепловых реакторах как материал для оболочек тепловыделяющих элементов, испытывающих нагрев из-за выхода радиоактивных продуктов деления: алюминий предотвращает возможную реакцию тепловыделяющих элементов реактора с водой. Водоохлаждаемые реакторы требуют материалов, стойких по отношению к воде; нагретой до 250 - 350 С. Тем не менее, в литературе подчеркивается пригодность в этих случаях алюминиевых сплавов с 1 % кремния наряду с железом ( в некоторых случаях требуется предварительная термическая обработка сплава); с 2 % никеля и 0 5 % железа при 0 2 % кремния или с 2 % никеля и 2 % меди, а также с 1 % никеля в материале SAP, изготовленном методом порошковой металлургии. [17]
Считалось, что магний малопригоден в качестве компонента сплава для оболочек тепловыделяющих элементов ( твэлов), так как он довольно интенсивно поглощает нейтроны. [18]
После термической обработки сварные изделия из циркониевых сплавов ( например, оболочки тепловыделяющих элементов ядерных реакторов из сплавов циркаллой-2 и цир-каллой-4) обладают высокой коррозионной стойкостью. [19]
Для реакторов типа PWR также возможно использование аустенитных нержавеющих сталей в качестве оболочек тепловыделяющих элементов. Оболочки, изготовленные из промышленной стали AISI 304 экструзией с последующими протяжкой и отжигом, представляют собой прочные трубы. Эти оболочки заполняют топливом, спрессовывают гелием, закрывают пробками и заваривают. Первоначально тепловыделяющие элементы спаивали вместе, образуя небольшие сборки, подобно описанным для циркаллоя. Теперь же их собирают с помощью решеток и консольных пружин из инкаллоя. Оболочки для реактора PWR имеют внутренний диаметр 7 5 мм и толщину стенки 0 3 мм. [20]
Отливка насадок форсажной камеры из сплава на основе хрома. [21] |
Карбид тантала применяют в стендовых установках ядерных ракетных двигателей в качестве материала оболочки тепловыделяющих элементов, а также для повышения стойкости режущего инструмента из металлокерамических твердых сплавов. [22]
Кроме топлива и теплонб-сителя, во всех реакторах применяются конструкционные материалы для оболочек тепловыделяющих элементов или для других целей. Эти конструкционные материалы при высокой температуре и облучении должны обладать соответствующей механической прочностью, а также иметь достаточно малое сечение захвата нейтронов. Наиболее широко применяемыми конструкционными материалами являются нержавеющая сталь и различные сплавы алюминия или циркония. Наиболее подходящи для этой цели сплавы циркония, поскольку они имеют малое сечение захвата, обладают хорошими механическими свойствами, а также устойчивы против коррозии. [23]
Наиболее употребляемые магниевые сплавы и их назначение. [24] |
Сочетание этих свойств позволило применять магниевые сплавы для капсюль ядерного горючего, оболочек тепловыделяющих элементов ядерных реакторов и резервуаров для ядерного горючего. [25]
Магниевые сплавы благодаря способности поглощать нейтроны, не взаимодействовать с ураном используются для оболочек трубчатых, тепловыделяющих элементов в атомных реакторах. Их подвергают термообработке - в основном отжигу, который заключается в нагреве до температуры 420 С, выдержке при этой температуре в течение 12 - 16 ч с последующим охлаждением на воздухе. Отжиг деформируемых сплавов ведут при температуре 300 - 350 в целях снятия напряжений и повышения пластичности. [26]
Сплавы циркония. [27] |
Цирконий и его сплавы сейчас производятся в больших количествах и в основном используются для оболочек тепловыделяющих элементов и труб под давлением для высокотемпературных водяных энергетических реакторов. [28]
Из циркония и его сплавов изготовляют преимущественно детали для ядерной техники, в частности оболочки урановых тепловыделяющих элементов. Цирконий обладает наряду с высокой коррозионной стойкостью весьма низким сечением захвата нейтронов. Поэтому он является классическим реакторным материалом. [29]
Защитные системы безопасности - системы, предназначенные для предотвращения или ограничения повреждений ядерного топлива, оболочек тепловыделяющих элементов, первого контура и аварий, вызванных нарушением контроля и управления цепной ядерной реакцией деления в активной зоне реактора, а также нарушением теплоотвода от твэлов. К защитным системам относятся системы аварийной защиты реактора и системы аварийного охлаждения. [30]