Корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «Westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ВВЕР-1000. Визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі
У статті наведено результати комплексу робіт з визначення корозійної стійкості оболонок твелів тепловидільних збірок виробництва компанії «Westinghouse», виготовлених зі сплаву ZIRLO®, під час експлуатації протягом чотирьох паливних кампаній у реакторах ВВЕР-1000 АЕС України. Отримано та систематизо...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety
2023
|
| Online Zugang: | https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1042 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Nuclear and Radiation Safety |
Institution
Nuclear and Radiation Safety| id |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-1042 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Nuclear and Radiation Safety |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-07-18T06:41:01Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Zuyok, V. Tretyakov, M. Rud, R. Kushtym, Ya. Grytsyna, V. Solovyov, Yu. Kulyk, Ye. |
| spellingShingle |
Zuyok, V. Tretyakov, M. Rud, R. Kushtym, Ya. Grytsyna, V. Solovyov, Yu. Kulyk, Ye. Корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «Westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ВВЕР-1000. Визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі |
| author_facet |
Zuyok, V. Tretyakov, M. Rud, R. Kushtym, Ya. Grytsyna, V. Solovyov, Yu. Kulyk, Ye. |
| author_sort |
Zuyok, V. |
| title |
Корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «Westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ВВЕР-1000. Визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі |
| title_short |
Корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «Westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ВВЕР-1000. Визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі |
| title_full |
Корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «Westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ВВЕР-1000. Визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі |
| title_fullStr |
Корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «Westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ВВЕР-1000. Визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі |
| title_full_unstemmed |
Корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «Westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ВВЕР-1000. Визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі |
| title_sort |
корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ввер-1000. визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі |
| title_alt |
Westinghouse Fuel Cladding Corrosion Resistance under Operation in the Conditions of VVER-1000 Primary Water Chemistry. Determination of the Corrosion Activation Energy for Zirconium Alloy and Verification of the Computer Model |
| description |
У статті наведено результати комплексу робіт з визначення корозійної стійкості оболонок твелів тепловидільних збірок виробництва компанії «Westinghouse», виготовлених зі сплаву ZIRLO®, під час експлуатації протягом чотирьох паливних кампаній у реакторах ВВЕР-1000 АЕС України. Отримано та систематизовано масив експериментальних результатів з визначення товщини оксидної плівки за висотою оболонки твелів та показано, що максимальна товщина оксиду після четвертого року експлуатації знаходиться в межах 13...25 мкм. Під час проведення візуального контролю оболонок твелів оцінено їх корозійний стан та встановлено зв’язок зовнішнього вигляду їх поверхні з товщиною оксидної плівки. Отримані результати вимірювань товщини оксидної плівки на поверхні твелів нижче максимальної межі (60 мкм), встановленої на етапі проєктування та під час отримання дозволу на експлуатацію палива в активній зоні, та значно нижче максимальної проєктної межі (<101,5 мкм) для оболонок, виготовлених зі сплаву ZIRLO®. Згідно з результатами вимірювань, проведених на енергоблоці №3 ВП ПАЕС та енергоблоці №5 ВП ЗАЕС, можна стверджувати, що виготовлені зі сплаву ZIRLO® оболонки твелів мають високу корозійну стійкість під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму першого контуру реакторів ВВЕР-1000 АЕС України.
Енергію активації корозії сплаву ZIRLO® визначено на підставі результатів вимірювання товщини оксиду оболонок твелів на енергоблоці № 3 ВП ПАЕС та енергоблоці № 5 ВП ЗАЕС, а також, розрахованих параметрів експлуатації в умовах активної зони ВВЕР-1000. Значення енергії активації корозії сплаву ZIRLO® становить 27280 кал/моль для ВВЕР-1000, що вище, ніж для західних реакторів типу PWR (27080 кал/моль). Це свідчить про вищу корозійну стійкість такого сплаву в реакторах ВВЕР-1000. |
| publisher |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1042 |
| work_keys_str_mv |
AT zuyokv korozíjnastíjkístʹobolonoktvelívvirobnictvakompanííwestinghousepídčasekspluatacíívumovahvodnohímíčnogorežimuvver1000viznačennâenergííaktivacííkorozíícirkoníêvogosplavutaverifíkacíârozrahunkovoímodelí AT tretyakovm korozíjnastíjkístʹobolonoktvelívvirobnictvakompanííwestinghousepídčasekspluatacíívumovahvodnohímíčnogorežimuvver1000viznačennâenergííaktivacííkorozíícirkoníêvogosplavutaverifíkacíârozrahunkovoímodelí AT rudr korozíjnastíjkístʹobolonoktvelívvirobnictvakompanííwestinghousepídčasekspluatacíívumovahvodnohímíčnogorežimuvver1000viznačennâenergííaktivacííkorozíícirkoníêvogosplavutaverifíkacíârozrahunkovoímodelí AT kushtymya korozíjnastíjkístʹobolonoktvelívvirobnictvakompanííwestinghousepídčasekspluatacíívumovahvodnohímíčnogorežimuvver1000viznačennâenergííaktivacííkorozíícirkoníêvogosplavutaverifíkacíârozrahunkovoímodelí AT grytsynav korozíjnastíjkístʹobolonoktvelívvirobnictvakompanííwestinghousepídčasekspluatacíívumovahvodnohímíčnogorežimuvver1000viznačennâenergííaktivacííkorozíícirkoníêvogosplavutaverifíkacíârozrahunkovoímodelí AT solovyovyu korozíjnastíjkístʹobolonoktvelívvirobnictvakompanííwestinghousepídčasekspluatacíívumovahvodnohímíčnogorežimuvver1000viznačennâenergííaktivacííkorozíícirkoníêvogosplavutaverifíkacíârozrahunkovoímodelí AT kulykye korozíjnastíjkístʹobolonoktvelívvirobnictvakompanííwestinghousepídčasekspluatacíívumovahvodnohímíčnogorežimuvver1000viznačennâenergííaktivacííkorozíícirkoníêvogosplavutaverifíkacíârozrahunkovoímodelí AT zuyokv westinghousefuelcladdingcorrosionresistanceunderoperationintheconditionsofvver1000primarywaterchemistrydeterminationofthecorrosionactivationenergyforzirconiumalloyandverificationofthecomputermodel AT tretyakovm westinghousefuelcladdingcorrosionresistanceunderoperationintheconditionsofvver1000primarywaterchemistrydeterminationofthecorrosionactivationenergyforzirconiumalloyandverificationofthecomputermodel AT rudr westinghousefuelcladdingcorrosionresistanceunderoperationintheconditionsofvver1000primarywaterchemistrydeterminationofthecorrosionactivationenergyforzirconiumalloyandverificationofthecomputermodel AT kushtymya westinghousefuelcladdingcorrosionresistanceunderoperationintheconditionsofvver1000primarywaterchemistrydeterminationofthecorrosionactivationenergyforzirconiumalloyandverificationofthecomputermodel AT grytsynav westinghousefuelcladdingcorrosionresistanceunderoperationintheconditionsofvver1000primarywaterchemistrydeterminationofthecorrosionactivationenergyforzirconiumalloyandverificationofthecomputermodel AT solovyovyu westinghousefuelcladdingcorrosionresistanceunderoperationintheconditionsofvver1000primarywaterchemistrydeterminationofthecorrosionactivationenergyforzirconiumalloyandverificationofthecomputermodel AT kulykye westinghousefuelcladdingcorrosionresistanceunderoperationintheconditionsofvver1000primarywaterchemistrydeterminationofthecorrosionactivationenergyforzirconiumalloyandverificationofthecomputermodel |
| first_indexed |
2025-07-17T12:11:41Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:11:41Z |
| _version_ |
1837896095243436032 |
| spelling |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-10422023-07-18T06:41:01Z Корозійна стійкість оболонок твелів виробництва компанії «Westinghouse» під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму ВВЕР-1000. Визначення енергії активації корозії цирконієвого сплаву та верифікація розрахункової моделі Westinghouse Fuel Cladding Corrosion Resistance under Operation in the Conditions of VVER-1000 Primary Water Chemistry. Determination of the Corrosion Activation Energy for Zirconium Alloy and Verification of the Computer Model Zuyok, V. Tretyakov, M. Rud, R. Kushtym, Ya. Grytsyna, V. Solovyov, Yu. Kulyk, Ye. У статті наведено результати комплексу робіт з визначення корозійної стійкості оболонок твелів тепловидільних збірок виробництва компанії «Westinghouse», виготовлених зі сплаву ZIRLO®, під час експлуатації протягом чотирьох паливних кампаній у реакторах ВВЕР-1000 АЕС України. Отримано та систематизовано масив експериментальних результатів з визначення товщини оксидної плівки за висотою оболонки твелів та показано, що максимальна товщина оксиду після четвертого року експлуатації знаходиться в межах 13...25 мкм. Під час проведення візуального контролю оболонок твелів оцінено їх корозійний стан та встановлено зв’язок зовнішнього вигляду їх поверхні з товщиною оксидної плівки. Отримані результати вимірювань товщини оксидної плівки на поверхні твелів нижче максимальної межі (60 мкм), встановленої на етапі проєктування та під час отримання дозволу на експлуатацію палива в активній зоні, та значно нижче максимальної проєктної межі (<101,5 мкм) для оболонок, виготовлених зі сплаву ZIRLO®. Згідно з результатами вимірювань, проведених на енергоблоці №3 ВП ПАЕС та енергоблоці №5 ВП ЗАЕС, можна стверджувати, що виготовлені зі сплаву ZIRLO® оболонки твелів мають високу корозійну стійкість під час експлуатації в умовах водно-хімічного режиму першого контуру реакторів ВВЕР-1000 АЕС України. Енергію активації корозії сплаву ZIRLO® визначено на підставі результатів вимірювання товщини оксиду оболонок твелів на енергоблоці № 3 ВП ПАЕС та енергоблоці № 5 ВП ЗАЕС, а також, розрахованих параметрів експлуатації в умовах активної зони ВВЕР-1000. Значення енергії активації корозії сплаву ZIRLO® становить 27280 кал/моль для ВВЕР-1000, що вище, ніж для західних реакторів типу PWR (27080 кал/моль). Це свідчить про вищу корозійну стійкість такого сплаву в реакторах ВВЕР-1000. The paper presents the results of a range of activities to determine the corrosion resistance of Westinghouse fuel cladding made of ZIRLO® alloy during operation for four fuel cycles in VVER-1000 reactors of Ukrainian NPPs. An array of experimental results was obtained and systematized to determine the thickness of the oxide film according to the cladding height of fuel rods, and it was shown that the maximum oxide thickness after the fourth year of operation is within 13...25 μm. The corrosion condition of fuel cladding outer surface was assessed and the relation between the surface appearance and oxide film thickness was determined during the visual inspection. The obtained results of the oxide film thickness measurements on the surface of fuel cladding made of ZIRLO® alloy are below the maximum limit (60 μm) established at the design stage and when obtaining a permit for fuel operation in the core, as well as significantly below the maximum design limit (<101.5 μm) for ZIRLO® alloy cladding. According to the results of measurements carried out at PNPP Unit 3 and ZNPP Unit 5, it can be asserted that fuel cladding made of ZIRLO® alloy possess high corrosion resistance under the conditions of the Ukrainian VVER‑1000 primary water chemistry. The corrosion activation energy of the ZIRLO® alloy was determined upon the results of the oxide thickness measurements for fuel cladding at PNPP Unit 3 and ZNPP Unit 5, as well as calculated operating parameters under the conditions of the VVER-1000 core. The corrosion activation energy value of the ZIRLO® alloy is 27280 cal/mol for VVER-1000, which is higher than for Western PWR reactors (27080 cal/mol). This indicates higher corrosion resistance of this alloy in VVER-1000 reactors. State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety 2023-06-26 Article Article application/pdf https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1042 10.32918/nrs.2023.2(98).02 Nuclear and Radiation Safety; No 2(98) (2023): Nuclear and Radiation Safety; 16-29 Ядерна та радіаційна безпека; № 2(98) (2023): Ядерна та радіаційна безпека; 16-29 2073-6231 uk https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1042/750 |