Прогнозирование параметров трещиностойкости металла разнородных сварных соединений трубопроводов Ду800 ГЦТ и ГЦН РУ ВВЭР-1000 для обоснования применимости концепции «течь перед разрушением»

Представлены результаты исследования характеристик трещиностойкости металла разнородного сварного соединения переходников главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) и патрубка главного циркуляционного насоса (ГЦН). Полученные исходные данные необходимы для выполнения расчетного обоснования применения концепции «течь перед разрушением» при продлении срока службы ГЦТ реакторных установок ВВЭР-1000 до 60 лет (до 520 тыс. ч). Исследования проведены на образцах, вырезанных из контрольных сварных соединений приварки переходников трубопровода Ду800 из стали 10ГН2МФА к патрубку ГЦН из стали 06Х12Н3ДЛ. Для построения J_r-кривых проведены исследования трещиностойкости металла сварного шва, выполненного ручной и автоматической сваркой, и зоны переходной наплавки в исходном состоянии и после теплового старения в интервале температур эксплуатации от 100 до 290°С. По прогнозируемым значениям Т_к (τ) дана оценка вязкости разрушения K_jc (τ), а также ударной вязкости KCV при расчетной температуре 290°С на конец срока эксплуатации.

1. Тимофеев М. Н., Карзов Г. П., Галяткин С. Н., Михалева Э. И. Влияние термического цикла сварки на структурные и фазовые превращения металла шва для жаропрочных Cr-Mo-V сталей // Неорганические материалы: прикладные исследования. – 2017. – № 8 (6). – С. 886–891.

2. ГОСТ Р 58328-2018. Трубопроводы атомных станций. Концепция «течь перед разрушением».

3. Тимофеев М. Н., Галяткин С. Н. Исследование структуры и свойств металла сварного соединения корпуса атомного реактора из Cr-Mo-V стали в процессе изготовления и эксплуатации // Вопросы материаловедения. – 2022. – № 2 (110). – С. 111–123.

4. ГОСТ 6996-66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств.

5. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов ПНАЭ Г-7-002-86.

6. АSTM E 1820-16. Standard Test Method for Measurement of Fracture Toughness.

7. Баландин Ю. Ф., Горынин И. В., Звездин Ю. И., Марков В. Г. Конструкционные материалы АЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 280 с.

8. Alekseenco N. N., Amaev A. D., Gorynin I. V., Nikolaev V. A. Radiation damage of nuclear power plant pressure vessel steels. – La Grange Park, Illinois, USA: Am. Nuc. Soc., 1997.

9. Силаев А . А . , Носов С . И . Оценка длительного термического старения на сталь марки 10ГН2МФА и ее сварные соединения для ГЦН и ГЦНА реакторной установки с ВВЭР // Тяжелое машиностроение. – 2023. – № 11–12. – С. 2–6.

10. Сиратори М . , Миёси Т. , Мацусита Х . Вычислительная механика разрушения. – М.: Мир, 1986. – 334 с., ил.

11. ГОСТ Р 59115.6-2021. Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Методы определения характеристик трещиностойкости конструкционных материалов.