Фактори који утичу на корозионо пуцање плоча отпорних на хабање за унутрашње компоненте реактора
Унутрашњост реактора је кључна опрема у нуклеарним електранама. Они имају улогу подршке и фиксирања основних компоненти. Они су директно повезани са радном безбедношћу и ефикасношћу реактора и кључни су за обезбеђивање безбедности и поузданости реакторског система. Унутрашње компоненте реактора су углавном направљене од аустенитних плоча отпорних на хабање са добром отпорношћу на корозију. Међутим, у условима рада нуклеарног реактора, плоче отпорне на хабање које раде у тешким условима као што су јако неутронско зрачење и корозија воде на високим температурама су подложне стресу. Еколошки осетљиви ломови представљени корозионим пуцањем (СЦЦ) и радијационим убрзаним корозионим прслинама (ИАСЦЦ) постали су најкритичнија питања која утичу на дугорочан безбедан рад опреме за нуклеарну енергију.
Свеобухватно истраживање је спроведено на међународном нивоу о понашању СЦЦ унутрашњих компоненти реактора. На пример, амерички Институт за електричну енергију (ЦИР пројекат) и Национална лабораторија Оак Риџ (Пројекат Халден реактора) спровели су симулације протонског зрачења о оштећењу неутронског зрачења унутрашњих компоненти реактора и анализирали утицај механизама ИАСЦЦ, параметара животне средине и материјал хемијски елементи на СЦЦ. Анализа утицаја, радијациона декомпозиција и процена утицаја водоничне кртости на СЦЦ, итд. Његов обим истраживања обухвата материјале, хемијско окружење воде, механизам настанка, итд. Француски институт за старење материјала МАИ (ИНТЕРНАЛС пројекат) је спровео истраживање микроструктуре и границе зрна. анализа хемијског састава плоча отпорних на хабање унутар реактора, анализа структуре корозије прслине СЦЦ и анализа утицајних фактора. Јапанска агенција за безбедност нуклеарне енергије ЈНЕС је спровела истраживање о осетљивости СЦЦ, механизмима лома и стопама раста пукотина. Међутим, домаћа истраживања о плочама отпорним на хабање за унутрашње компоненте реактора су у повоју, а мало је истраживања о осетљивим факторима СЦЦ (посебно ИАСЦЦ након зрачења) домаћих плоча отпорних на хабање нуклеарног квалитета у воденим срединама на високим температурама. Истраживачи са Института за термално инжењерство у Сузхоу спровели су студију о утицајним факторима пХ вредности и оштећења од зрачења на СЦЦ плоча отпорних на хабање унутрашњих компоненти кућног реактора у симулираном воденом окружењу примарног кола нуклеарне електране са воденим реактором под притиском.
Материјал коришћен за истраживање је аустенитна плоча отпорна на хабање (француски бренд З6ЦНД17.12) која се користи за завртње комаминг плоча компоненти реактора нуклеарне електране, (1060+/-10) степен третмана раствором високе температуре, и хлађење водом. Материјал има границу течења од 606МПа, затезну чврстоћу од 658МПа и однос попуштања и чврстоће од 0,92. Истраживања показују да су пХ вредност и оштећење зрачења важни фактори који утичу на перформансе плоча отпорних на хабање за унутрашње компоненте нуклеарног реактора.
У поређењу са воденим окружењем високе температуре са пХ од 7.0, пХ вредности од 6,4 и 7,5 ће довести до смањења издужења и времена лома плоче отпорне на хабање. СЦЦ осетљивост плоче отпорне на хабање је мања у раствору пХ 7.{10}}, што износи 3,9%. У условима пХ 6,4 и 7,5 водених раствора, осетљивост СЦЦ се повећава на 7,3% и 15,5% респективно. Ово показује да пХ вредност воденог раствора високе температуре има директан утицај на перформансе СЦЦ плоче отпорне на хабање, а пХ вредност је важан фактор осетљивости који утиче на перформансе СЦЦ. Према моделу анодног растварања СЦЦ, Х+ у киселом раствору дифундује у врх пукотине материјала. Под дејством напрезања на узорак, пасивациони филм на површини метала се цепа, а изложени свеж метал реагује са корозивном течношћу и формира СЦЦ пукотине. Услед продирања корозивне течности, на површини се са обе стране пукотине формира и велики број јамица. Ова питтинг корозија постаје извор пукотина и узрокује микро-пукотине на површини узорка. Формирање микро-пукотина доводи кисели раствор у контакт са свежим металом, чиме се промовише ширење пукотине. . У окружењу алкалног раствора, под условима мале брзине деформације, раствор може у потпуности да комуницира са локалним раствором у пукотини, а раствор врха пукотине такође има довољно времена да ступи у интеракцију са атомима метала врха пукотине, омогућавајући хемијски и електрохемијски врх пукотине. реакције се одвијају глатко, узрокујући да се алкални раствор локално концентрише на врху пукотине, узрокујући СЦЦ убрзање плоче отпорне на хабање.
Након што је плоча отпорна на хабање озрачена наелектрисаним честицама, долази до ИАСЦЦ феномена услед утицаја дефеката зрачења и локалне деформације на иницијацију прслине, што значајно повећава осетљивост СЦЦ плоче отпорне на хабање. Због ограничења дубине оштећења јонским зрачењем, не могу се приметити очигледне промене у морфологији ССРТ прелома.
