Модифицирование технологии производства слитков для изготовления оболочек твэлов из сплава Э110, удовлетворяющих критериям безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Головин Антон Владимирович

• Головин Антон Владимирович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Головин Антон Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Стадии протекания аварии типа LOCA и критерии безопасности для циркониевых сплавов в этих условиях

1.2 Влияние содержания фтора на восприимчивость оболочек твэлов из сплава

Э110 к окислению при высокотемпературных испытаниях

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Качественные показатели электролитического порошка циркония

2.2 Матрица изготовления и исследований оболочек твэлов из сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррш

2.3 Методики исследований процесса выплавки слитков и их качества

2.4 Методики контроля качества готовых оболочечных труб из сплава Э110

ГЛАВА 3 НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛИТКОВ ИЗ СПЛАВА Э110 С СОДЕРЖАНИЕМ ФТОРА МЕНЕЕ 1 РРМ

3.1 Определение средневзвешенного содержания фтора в исходной шихте

3.2 Экспериментальное исследование по выбору оптимальных параметров процесса спекания, обеспечивающих эффективное рафинирование металла от фтора

3.3 Аналитическое исследование зависимости коэффициента очистки сплава Э110 от фтора от параметров электронно-лучевого рафинирования

3.4 Определение оптимальных параметров и схемы формирования расходуемых электродов для вакуумно-дуговых переплавов

3.5 Установление параметров режима выведения усадочной раковины при

вакуумно-дуговом переплаве конечного слитка

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ГЛАВА 4 ИЗГОТОВЛЕНИЕ СЛИТКОВ ИЗ СПЛАВА Э110 С

СОДЕРЖАНИЕМ ФТОРА МЕНЕЕ 1 РРМ

4.1 Электронно-лучевое рафинирование сплава Э110 от фтора

4.2 Исследование влияния колличества вакуумно-дуговых переплавов на рафинирование циркония от фтора

4.3 Изготовление оболочек твэлов 09,10x7,73x4130 мм из сплава Э110 с

содержанием фтора менее 1 ррш и исследование их качества

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 114 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 115 Приложение 1. Титульный лист Технологической инструкции

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модифицирование технологии производства слитков для изготовления оболочек твэлов из сплава Э110, удовлетворяющих критериям безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA»

Актуальность работы. Прогнозы учёных показывают, что [1]:

- мировое население увеличится с 7 до 10 млрд. человек в ближайшие

50 лет;

- мировое потребление электроэнергии будет расти и к 2030 году составит 33 трлн кВт-ч (увеличение на 31%).

- мировой объём накопленных парниковых газов (СО2) увеличится с 32 млрд т/год до 34 млрд т/год, что приведёт к необходимости активного развития безуглеродной генерации электроэнергии (возобновляемые источники энергии и атомная энергетика).

Развитие возобновляемых источников энергии ведет к увеличению капитальных издержек за счёт необходимости сооружения дополнительных резервных мощностей традиционной генерации или систем хранения энергии для обеспечения высокого уровня гарантии поставок электроэнергии, что замедляет рост их развития. Также для промышленного внедрения генераторов электроэнергии такого типа требуются дорогостоящие научно-технические исследования.

На основе вышеуказанного мировая атомная энергетика останется конкурентоспособной в долгосрочном периоде. Международное энергетическое агентство ожидает рост мощности действующих атомных электростанций (АЭС) от 420 ГВт к началу 2020 года до 520 ГВт к 2030 году [1].

Российская государственная компания «Росатом» (ГК «Росатом») является одним из лидеров мировой атомной промышленности. Одной из стратегических целей развития ГК «Росатом» до 2030 года, утверждённой советом Корпорации 31.10.2014 г., является повышение доли российской продукции с 47 % до 65 % и занятие лидирующих позиций на международном рынке [2]. характеристик циркониевых изделий, применяемых в активных зонах реакторов на тепловых нейтронах, при снижении себестоимости продукции и сроков её изготовления. Основное требование, предъявляемое к ядерной энергетике, является обеспечение радиационной безопасности при эксплуатации ядерных энергетических установок

(ЯЭУ). Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) и Nuclear Regulatory Commission (NRC) на основе многочисленных экспериментальных исследований поведения и свойств циркониевых сплавов в условиях проектных аварийных режимов определили нормы безопасности для АЭС, в том числе включающие требование по остаточной пластичности более 1 % [5-9].

Максимальная проектная авария с разрывом трубопровода первого контура (Large Break Loss of Coolant Accident - большой разрыв при аварии с потерей теплоносителя) является наиболее тяжелой, так как вследствие кратковременного нагрева оболочек твэлов до температуры ~ 1200°С с последующим быстрым охлаждением в результате залива раствора борной кислоты в активную зону реактора возможна разгерметизация большого количества твэлов и выход радиоактивных элементов за пределы ЯЭУ, что является экологической катастрофой. Также быстрое охлаждение оболочек твэлов приводит к снижению их пластичности, что затрудняет сохранение целостности тепловыделяющих сборок (TBC) при их выгрузке из активной зоны реактора и транспортировке [10].

Российскими [11, 12] и зарубежными учёными [13, 14] проведены сравнительные исследования поведения оболочек твэлов из сплава Zr-l%Nb на различных основах в условиях высокотемпературного окисления в паре, моделирующих проектные аварии типа Loss of Coolant Accident (LOCA). Полученные результаты свидетельствуют о наличии влияния циркониевой основы на восприимчивость оболочек твэлов к высокотемпературному окислению. Отмечено, что оболочки твэлов на основе магнийтермической губки после окисления имеют оксидную пленку черного цвета и их остаточная пластичность более 1 %. Оболочки же на основе электролитического порошка циркония (Э110) после окисления при тех же условиях имеют осыпающиеся оксидные пленки белого цвета, остаточная пластичность таких оболочек составила ~ 0,2 %. Исходя из этого, оболочки твэлов из сплава Э110 не соответствуют международным требованиям по остаточной пластичности (должна быть более 1 %) в условиях проектных аварий типа LOCA. Основываясь на полученных результатах, международная комиссия стандартов для материалов ASTM International (American

Society for Testing and Materials International) поставила вопрос об исключении из стандарта В 10.02 электролитического порошка циркония (ЭПЦ) как основы для циркониевых сплавов, применяемых в атомной промышленности [15].

В связи с тем, что ЭПЦ является основным шихтовым материалом для изготовления оболочек твэлов из сплава Zr-l%Nb российского производства, его исключение из международных стандартов могло привести к срыву договоров на поставку российских оболочек в зарубежные страны. С целью предотвращения возможных последствий проведены исследования по выявлению причин наличия вышеуказанных различий в окислении оболочек твэлов на различных основах. Экспериментально установлено [16], что для получения оболочек твэлов сплава Э110, не восприимчивых к высокотемпературному окислению, содержание фтора в них должно быть менее 1 ррш (0,0001 мае. %), что соответствует содержанию фтора в оболочках на основе магнийтермической губки. Следовательно, стала актуальной задача разработки технологии получения оболочек твэлов из сплава Э110 с содержание фтора менее 1 ррш, удовлетворяющих критериям безопасности в условиях проектной аварии типа LOCA.

Степень разработанности. Теоретическую базу в области электроннолучевого рафинирования металлов и сплавов внесли работы A.JI. Тихоновского и A.A. Тура. Анализ литературных источников показал, что научные публикации по вопросу технологии производства слитка сплава Э110 с содержание фтора менее 1 ррш отсутствуют.

Объект исследований. Технология изготовления оболочек твэлов из сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррш.

Предмет исследований. Определение коэффициента очистки сплава Э110 от фтора в зависимости от параметров электронно-лучевого рафинирования и вакуумно-дугового переплава.

Цель работы - модифицирования технологии производства слитков для изготовления оболочек твэлов из сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррш, удовлетворяющих критериям безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Основываясь на данные литературных источников, определена причина превалирующего влияния содержания фтора на восприимчивость к высокотемпературному окислению оболочек твэлов из сплава Э110.

2. Разработана математическая модель термодинамических процессов, протекающих во время электронно-лучевого рафинирования слитков сплава Э110. Экспериментально определены термодинамические параметры зависимости коэффициента очистки сплава Э110 от фтора от параметров электронно-лучевого рафинирования.

3. Построен график зависимости коэффициента очистки сплава Э110 от фтора от параметров электронно-лучевого рафинирования, позволяющий определить оптимальный режим процесса рафинирования в зависимости от содержания фтора в брикетах после спекания.

4. Разработана методика формирования расходуемых электродов для вакуумно-дуговых переплавов, учитывающая химический состав слитков предшествующего переплава.

5. Определены и научно обоснованы режимы вакуумно-дуговых переплавов, позволяющие снизить содержание фтора до менее 1 ррт.

Научная новизна

1. Впервые определены теплофизические параметры математической модели термодинамических процессов, протекающих во время электроннолучевого рафинирования слитков сплава Э110 от фтора.

2. Предложен и промышленно опробован новый метод расчёта режима выведения усадочной раковины, позволяющий устранить литейные дефекты в верхней части слитков, при последнем вакуумно-дуговом переплаве слитков сплава Э110.

3. Научно обоснована и экспериментально подтверждена зависимость коэффициента очистки сплава Э110 от фтора от параметров электронно-лучевого рафинирования.

Практическая значимость

1. Разработана и внедрена методика формирования расходуемых электродов для вакуумно-дугового переплава, учитывающая химический состав слитков предшествующего переплава.

2. Внедрена в промышленное производство методика определения оптимального режима процесса электронно-лучевого рафинирования в зависимости от содержания фтора в брикетах после спекания.

3. Промышленно освоен режим выведения усадочной раковины, позволяющий устранить литейные дефекты в верхней части слитков, при последнем вакуумно-дуговом переплаве слитков сплава Э110.

4. Разработана и внедрена в промышленное производство АО ЧМЗ технологическая инструкция 140.25000.01425 «Производство слитков циркониевого сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррт на основе электролитического порошка циркония».

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие при разработке научно-технических подходов к решению задач исследования. Автором разработана матрица эксперимента по определению теплофизических параметров процесса электронно-лучевого рафинирования электролитического порошка циркония от фтора.

Автор выражает благодарность наставникам и учителям Новикову В.В., Калину Б.А., Кабанову A.A. и Филатовой Н.К. за руководство и консультации, коллективу П-349 и П-345 АО «ВНИИНМ», цеха №60 и №7 АО ЧМЗ.

Методология и методы исследования. В работе применялись химические и физические методы исследования качества слитков и оболочек твэлов, в частности, методы фотометрического и ионохроматографического определения содержания фтора.

Положения, выносимые на защиту

1. Модифицированная технологическая схема производства слитков сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррт и её параметры.

2. Установленные теплофизические параметры математической модели термодинамических процессов, протекающих во время электронно-лучевого рафинирования сплава Э110 от фтора.

3. Выявленная зависимость коэффициента очистки сплава Э110 от фтора от параметров электронно-лучевого рафинирования и предложенная её графическая интерпретация.

4. Разработанная методика формирования расходуемых электродов для вакуумно-дуговых переплавов.

Степень достоверности подтверждается получением промышленных слитков сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррт, выплавленных по разработанной технологической схеме. Полученные из слитков оболочки твэлов соответствуют международным требованиям по стойкости в условиях проектных аварий типа LOCA.

Апробация результатов работы. Результаты работы представлены на: ASTM Committee В10, 2014, Toronto Canada; ПРОСТ 2018, г. Москва; НТК-2018, г. Сочи; TopFuel 2018, Prague, Czech Republic отраслевых конкурсах «Инновационный лидер атомной промышленности-2019» г. Санкт-Петербург и «37-й Бочваровский конкурс», 2018, г. Москва.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, заключения, списка литературы, включающего 105 наименований, 1 приложения. Работа изложена на 127 страницах, содержит 57 рисунков, 34 таблицы.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1Л Стадии протекания аварии типа LOCA и критерии безопасности для циркониевых сплавов в этих условиях

Максимальной проектной аварией считается авария типа LOCA, при которой возможна ситуация с мгновенным разрывом входного главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) диаметром, что приводит к снижению давления теплоносителя и его испарению. Быстрое снижение давления теплоносителя приводит к импульсному росту температуры оболочек твэлов до максимальной температуры 1200 °С. Высокая температура оболочек твэлов обусловлена пониженным теплообменом и разогревом оболочек за счёт тепла, аккумулированного топливным сердечником [17-19].

На рисунке 1.1 показана типичная диаграмма давления теплоносителя в реакторе ВВЭР-1000 при аварии LOCA и температуры оболочки твэлов в при различных линейных нагрузках [20, 21].

время, С

Рисунок 1.1 - Диаграмма давления теплоносителя в реакторе ВВЭР-1000 при аварии LOCA и температуры оболочки твэлов в при различных линейных

нагрузках [20, 21]

На диаграмме, представленной на рисунке 1.1, выделяют три стадии протекания аварии LOCA [22, 23]:

Первая стадия начинается с момента мгновенного гильотинного разрыва ГЦТ, который приводит к выбросу из первого контура АЗ значительных количеств недогретой воды. Прекращение циркуляции теплоносителя через АЗ реактора приводят к возникновению кризиса теплообмена на поверхности твэлов. Кризис теплообмена является одной из причин резкого роста температуры оболочек твэлов, вторая причина - аккумулированное тепло топливного сердечника. Максимальная температура оболочек свежих твэлов может достигать 1000 °С. (рисунок 1.1). В следствии того, что в это время влияние роста температуры всех оболочек превалирует над влиянием спада давления в первом контуре, в них возникают отрицательные сжимающее напряжения ДР ~ — 2,5 МПа, приводящие к осаживанию оболочек на топливный сердечник. [21, 24, 25].

Вторая стадия начинается после срабатывания системы аварийного охлаждения, вызванного снижением давления в реакторе ниже ~6 МПа (время аварии т ~ 7,5 секунд), что соответствует давлению азотной подушки в гидроаккумулирующих емкостях с водой под давлением (гидроаккумуляторы). В этом момент включается пассивная система аварийного расхолаживания, которая подает воду в АЗ из гидроаккумуляторов. Одновременно с этим включаются насосы, которые перекачивают в первый контур содержимое баков аварийного запаса раствора борной кислоты. После чего включаются насосы спринклерных установок, которые подают концентрированный раствор борной кислоты в первый контур. Схема системы аварийного охлаждения ВВЭР-1000 представлена на рисунке 1.2 [26].

В течение первых 20 секунд аварии происходит изменение перепада давления на оболочку твэлов. Изменение перепада давления происходит вследствие того, что после начала залива воды и потери топливным сердечником запасенного тепла, температура оболочек твэлов начинает резко падать. Начиная с ~9 секунды аварии напряжение на оболочку изменяет знак и становится растягивающим ДР ~ +2МПа после чего начинает расти до ~ +4 МПа, что приводит к раздутию оболочки. В таблице 1.1 представлены результаты

исследований температуры оболочки, давления в первом контуре при LOCA в ВВЭР-1000 [21].

аварийным раствором борной кислоты; б - компенсатор объема; 7 - бак аварийного запаса концентрированного раствора борной кислоты; 8 - насос аварийного впрыска бора высокого давления; 9 - спринклерный насос; 10 — насос аварийного расхолаживания низкого давления; 11 - охладитель Рисунок 1.2 - Схема аварийной системы охлаждения ВВЭР-1000 [26]

Дальнейший рост температуры оболочки твэла (время аварии г ~ 65 секунд) вызван изменением баланса «выделение тепла - охлаждение», вызванное интенсивным испарением теплоносителя и образованием парового пространства в верхней части АЗ. Также ухудшение теплосъёма с оболочек твэлов обусловлено уменьшением проходного сечения вследствие раздутия оболочек [27]. Таблица 1.1 - Температуры оболочки, давления в первом контуре при LOCA в ВВЭР-1000 [21]

Параметр Значение

Время, с 0,01 0,5 1,0 4,0 5,0 7,0 10 15

Тобол., С 360 520 700 950 975 1010 900 750

Рт, МПа 11,9 12,2 10 6,7 6,21 6,0 4,2 1,5

Рг, МПа 6Д 6,0 6,0 5,8 5,9 6,0 5,9 5,7

Максимальная температура свежих твэлов на данной стадии может достигать 1200 °С, время воздействия данной температуры составляет 10-15 секунд.

При таких условиях может произойти разгерметизация твэлов и утечка радиоактивных элементов, что является крупной аварией. После включения насосов спринклерных установок (время аварии т ~ 90 секунд) происходит повторный залив АЗ и возникает повторное смачивание оболочек твэлов и их охлаждение в режиме «закалки» - Quench-режима, величина термошока составляет 500-600 °С [28].

Третья стадия заключается длительном расхолаживании за счёт заполнения АЗ водой и отвода тепла от нее, а также металлоконструкций первого и второго контуров. Охлаждение осуществляется до температуры менее 350 °С [10, 23].

Требования безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA

В российских и зарубежных нормативных документах установлены требования безопасности условиях проектных аварий типа LOCA [6-9, 29]. Основное требование заключается в исключении разгерметизации оболочек твэлов в ходе аварии в условиях проектных аварий типа LOCA необходимо полностью исключить. Это достигается при выполнении критериев, гарантировано исключающих разрушение твэлов. Комплекс критериев целостности оболочек твэлов в условиях проектных аварий типа LOCA включает следующее требования [9, 30,31,33]:

- температура окисления оболочек твэлов не должна превышать 1200 °С;

- ЛГО не должна превышать 18 %.

Если в условиях аварий типа LOCA температура оболочек твэлов достигнет 1200 °С, а ЛГО составит 18 %, то оболочки не должны разрушаться при термоударе в процессе заливки воды, выгрузке из активной зоны, транспортировке и т.д., что возможно только при остаточной пластичности оболочек твэлов > 1 % [29].

1.2 Влияние содержания фтора на восприимчивость оболочек твэлов из сплава Э110 к окислению при высокотемпературных испытаниях

В работе [34] показано, что атомы фтора ведут себя аналогично атомам кислорода. Фтор может быстро диффундировать через оксид циркония. Из-за незначительной растворимости фтора в цирконии, атомы фтора могут быть в металле оболочек только в виде фторидов, температура кипения которых ~ 900 °С [35]. Такая низкая температура кипения приводит к тому, что остатки ZrF4, которые попадают в электролитический порошок циркония в процессе его производства (восстановление фторцирконата калия (K^ZrFó) металлическим натрием, представленной на рисунке 1.3) и не удалившиеся в ходе изготовления оболочек твэлов, становятся неустойчивыми и распадаются на ионы в процессе высокотемпературного окисления (более 1000 °С), что соответствует условиям проектных аварий типа LOCA.

NaCl

K2ZrF6

Подготовка солей, сушка, прокалка

Наплавление электролита

Электролиз

Отработанный продукт

Катодный осадок

Гидрометаллургическая обработка

Вакуумная-термическая обработка

Электролитический порошок Zr

Рисунок 1.3 - Технологическая схема получения ЭПЦ [36]

В таких условиях цирконий пресыщен атомами фтора, что вызывает направленную диффузию ионов фтора в оксидную плёнку оболочек твэлов, где они более термодинамически стабильны. Ионы фтора занимают места вакансий

кислорода в тетрагональной кристаллической решетке диоксида циркония (рисунок 1.4), способствуя его стехиометричности, что снижает его стабильность и защитные свойства [34].

В работе [37] проведена опытная работа по сравнительному анализу остаточной пластичности образцов оболочек твэлов из сплава Э110 с различным содержанием фтора. Для изготовления оболочек были выплавлены опытные слитки сплава Э110 расчётной массой 50 кг. Примесный состав полученных слитков представлен в таблице 1.2. Анализ примесного состава слитка №2 показывает, что содержание фтора в нём составляет 5,3 ррт, что соответствует содержанию фтора в штатных слитках. Содержание фтора в слитке №1 менее 1 ррт, что соответствуют содержанию в слитках сплава 7г-1%М) на основе губки. Из слитков по штатной технологии изготовили оболочки твэлов 0 9,10x7,73 мм. Все трубы удовлетворяют требованиям ТУ 001.392-2006 [38].

Подготовленные образцы оболочечных труб подвергались окислению при 1100 °С в паре до 17 или до 20 % ЛГО. Типичный внешний вид окисленных образцов представлен на рисунке 1.5 [37].

Для определения остаточной пластичности окисленных образцов оболочек твэлов проведены механические испытания на диаметральное сжатие на универсальной разрывной машине «1Ы8ТЯОЫ 8861», температура испытаний

20 °С. Полученные диаграммы «усилие-перемещение пуансона» окисленных образцов представлены на рисунке 1.6 [37].

Таблица 1.2 - Примесный состав опытных слитков из сплава типа Э110, ррт [37]

Элемент Значение Требования, не более [35]

Слиток №1 Слиток №2

1 2 3 4

Бе 79 150 500

Си 1,15 1,75 50

№ 25,2 28,2 200

Мп 1,2 1,5 20

N 66 65 60

В 0,975 0,925 0,5

С 210 215 200

41,4 38 200

Сё <0,3 <0,3 0,3

РЬ 12 12 50

и <1 <1 2

Ш 410 400 500

Л 14,5 15,5 50

А1 12 12 80

Сг 12 26 200

Ве <1 <1 30

К <10 <10 40

Са 58 72 300

Мо 13,5 15 50

С1 <7 7,9 30

Р <1 5,3 30

Бп 13 15 300

О 705 695 990

б )

а) образец оболочки твэла с содержанием фтора менее 1 ррт; б) образец оболочки

твэла с содержанием фтора 5,3 ррт Рисунок 1.5 - Внешний вид оболочек твэлов после окисления в паре [37]

80

70

а__

а 60 2

5 50 ^40

>

Б;

х к

5 эо

л

I20

10 о

00

\

/ , \

г

80 70 60 50 40 30 20 10

1.0 2.0 3.0 4.0 Перемещение пуансона, мм

50

О Р 0.0

м

1.0 2.0 3.0 4.0 Перемещение пуансона, мм

5.0

а) б)

а) образец оболочки твэла с содержанием фтора менее 1 ррт; б) образец оболочки

твэла с содержанием фтора 5,3 ррт Рисунок 1.6 - Диаграммы «усилие-перемещение пуансона» окисленных

образцов [37]

Результаты обработки диаграмм деформирования окисленных образцов оболочек твэлов, приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Результаты механических испытаний образцов оболочек твэлов из сплава Э110

Параметр Значение

№ слитка 1-й слиток 2-й слиток

Содержание фтора, ррт <1 5,3

ЛГО, % 17 20 17 20

Остаточная пластичность, % 9,7 2,5 0,35 0,30

Из полученных результатов видно, что при содержании фтора менее 1 ррт остаточная пластичность оболочек твэлов более 1 %, это удовлетворяет международным критериям по безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA.

Промышленная технологическая схема выплавки слитков сплава Э110 на основе ЭПЦ представлена на рисунке 1.7 [39].

Рисунок 1.7 - Принципиальная схема изготовления слитков сплава Э110 на основе электролитического циркония по штатной технологии

Штатные слитки сплава Э110 выплавляют двукратным вакуумно -дуговым переплавом:

- первый переплав обеспечивает расплавление исходных компонентов шихты и снижение концентрации газовых и легколетучих примесей;

- второй переплав обеспечивает однородность химического состава и малоразвитую боковую поверхность конечного слитка.

Данная схема выплавки не обеспечивает содержание фтора менее 1 ррт, так как для выплавки слитков применяется только вакуумно-дуговой переплав, имеющий недостатки с точки зрения эффективности рафинирования.

При разработке промышленной технологии выплавки слитков сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррт на основе ЭПЦ необходимо учитывать данные недостатки, что стало актуальной целью. Достижение данной цели позволит гарантированно обеспечить соответствие оболочек твэлов российского производства для реакторов на тепловых нейтронах международным требованиям безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

Рассмотрены три стадии протекания проектной аварии типа LOCA с разрывом входного главного циркуляционного трубопровода. Описаны основные процессы, протекающие в процессе аварии, показано, что наиболее опасной стадией является вторая, при которой происходит срабатывание пассивной части системы безопасности. На данной стадии температура оболочек твэлов может достигать 1200 °С, а перепад давлений ~ 4 МПа, что может привести к разгерметизации большого количества твэлов и выходу радиоактивных элементов за пределы ЯЭУ.

С целью исключения разгерметизации оболочек твэлов в ходе проектных аварий типа LOCA Международное агентство по атомной энергии и Nuclear Regulatory Commission установили критерий безопасности, а именно: остаточная пластичность оболочек твэлов должна быть > 1 %. При соответствии оболочек твэлов указанному критерию они не будут разрушаться при термоударе в процессе заливки воды, выгрузке из активной зоны, транспортировке и т.д.

Многочисленные результаты, полученные российскими и зарубежными учёными, свидетельствуют о несоответствии оболочек твэлов из российского сплава Э110 критериям безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA. Образцы оболочек твэлов из данного сплава после высокотемпературного окисления, моделирующего условия проектных аварий типа LOCA, покрыты отслаивающимся оксидом серого цвета, их остаточная пластичность составляет 0,2-0,3 % (требование NRC - более 1 %). Сравнительные исследования оболочек твэлов из сплава Э110 на основе электролитического порошка и магнийтермической губки показали, что оболочки на основе губки полностью соответствуют критериям безопасности, их остаточная пластичность составляет более 2,0 %.

Сравнительные исследования поведения оболочек твэлов из сплавов типа Zr-l%Nb на различных основах в условиях высокотемпературного окисления связывают с влиянием содержания примеси фтора на восприимчивость оболочек к

высокотемпературному окислению. Это влияние обусловлено тем, что поведение атомов фтора аналогично атомам кислорода. Фтор легко проникает в оксид металла, где занимает места вакансий кислорода в тетрагональной кристаллической решетке диоксида циркония, способствуя увеличению его стехиометричности, что снижает стабильность и защитные свойства оксидной плёнки.

В работе [48] проведены результаты исследований оболочек твэлов из сплава Э110 на основе электролитического порошка, полученных из экспериментальных слитков массой 50 кг с различным содержанием фтора в них. Показано, что снижение содержания фтора до менее 1 ррт позволяет получать остаточную пластичность оболочек более 1 %, что соответствует международному критерию по безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA. Однако штатная промышленная технология получения оболочек твэлов из сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррт не была разработана и внедрена, что обуславливает актуальность цели диссертационного исследования.

На основании анализа литературного обзора сформулирована цель диссертационного исследования - разработка и научное обоснование оптимальных параметров промышленной технологии изготовления слитков для производства оболочек твэлов из сплава Э110 с содержание фтора менее 1 ррт, удовлетворяющих критериям безопасности в условиях проектных аварий типа LOCA.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Головин Антон Владимирович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Итоги деятельности Государственной компании по атомной энергии «Росатом» за 2016 год [Текст]: Публичный годовой отчет: ГК «Росатом»; Черемисинов A.B. 2016. - 183 с.

2. Соболь М.С., Быкова A.B. Конкурентоспособность России на мировом рынке атомной энергетики [Текст] // Молодой ученый. — 2017. — №2. — С. 508511.

3. Крупные радиационные аварии: последствия и защитные меры [Текст] / Р. М. Апексахин, Л. А. Булдаков, В. А. Губанов и др.; под ред. акад. РАМН Л. А. Ильина, В. А. Губанова. — М.: ИздАТ, 2001. — 752 с.

4. Абагян А. А. и др. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и её последствиях, подготовленная для МАГАТЭ [Текст] // Атомная энергия. — 1986. — Т. 61, вып. 5. — С. 301—320.

5. The Fukushima Daiichi accident [Text] / Meserve, R., Bevington, L. other. -IAEA, 2015.- 198 p.

6. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций ОПБ-88/97 [Текст]. НП-001-97 (ПНАЭ Г-01-011-97).

7. Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций [Текст]. ПБЯ РУ АС89. ПНАЭ-Г-1-024-90.

8. U.S. Nuclear Regulatory Commission, "Standart Review Plan", Section 4.2 (Fuel System Design), NUREG-0800, Rev.3 [Text],

9. NUCLEAR ENERGY AGENCY of the OECD, Fuel Safety Criteria Technical Review [Text], CSNI/R (99)25, OECD, Paris (2001). 5. IAEA-TECDOC-1381. Analysis of differences in fuel safety criteria for WWER and western PWR nuclear power plants.

10. Дреганов, О.И. Изучение поведения твэлов ВВЭР-1000 с повышенной ураноемкостью в аварии с потерей теплоносителя прим моделировании условий в реакторе МИР [Текст]: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.14.03: защищена 27.02.2018 г. / Дреганов Олег Игоревич. - Москва, 2018. - 105 с.

11. Сравнительное изучение структуры, температуры фазового превращения оксидной пленки при высокотемпературном окислении и примесного

состава сплава Э110 на губчатой и электролитической основах [Текст]: Отчет о НИР (заключительный): Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара; рук. В.А. Маркелов, исполн.: А.В. Целищев, Н.А. Шорохов, Е.В. Базалеев и др. 2006. - 46 е., -Инв. № 10962.

12. В.А. Маркелов. Совершенствование состава и структуры сплавов циркония в обеспечение работоспособности твэлов, ТВС и труб давления активных зон водоохлаждаемых реакторов с увеличенным ресурсом и выгоранием топлива [Текст]: Автореф. дис. докт. техн. наук. М., 2010, 51 с.

13. L. Yegorova, К. Lioutov, N. Jouravkova, A. Konobeev, V. Smirnov, V. Chesanov, and A. Goryachev. Experimental Study of Embrittlement of Zr-l%Nb VVER Cladding under LOCA-Relevant Conditions [Text] // NUREG/IA-0211, IRSN-194, NSI RRC KI 3188, U.S. Nuclear Regulatory Commission, March 2005. 274 p.

14. M. Billone. Overview of Advanced Alloy PostQuench Ductility Program [Text] // Review Mtg. of LOCA and Dry-Cask-Storage Programs, July 16-17, 2003, Argonne, Illinois. 2003

15. S. Nikulin, A. Rozhnov, V. Belov, N. Lyaschenko, A. Nikulina, A. Malgin, Influence of Structure Changes in El 10 Alloy Claddings on Ductility Loss Under LOCA [Text] // Conditions," Journal of ASTM International 5, no. 8 (2008): 1-16

16. Изучение раздельного влияния иодидного и электролитического циркония на коррозию и потерю пластичности сплава Э110 при высокотемпературном окислении в паре. Разработка рекомендаций по шихтовому и примесному составу сплава для обеспечения критерия безопасности в условиях LOCA [Текст]: Отчет о НИР (заключительный): Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара; рук. В.А. Маркелов, исполн.: А. Ю. Гусев, А. Г. Мальгин, JI. В. Графова и др. 2008. - 41 е., - Инв. № 11285.

17. Scaling Criteria and an Assessment of Semiscale MOD-3 Scaling for Small Break LOCA Transient [Text] // USNRC Report EGG-SEMI-5121, March 1980.

18. Мохов, В. А. Приемочные критерии разгерметизации твэлов ВВЭР в проектных авариях [Текст] / В. А. Мохов, В. М. Махин, В. П. Семишкин. -Подольск : АО ОКБ «Гидропресс», 2014. - 10 с.

19. Спассков, В. П. Расчетное обоснование теплогидравлических характеристик реактора и РУ ВВЭР [Текст] / В. П. Спассков и др. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. - 340 с.

20. Алексеев A.B., Киселева И.В., Шулимов В.Н. Результаты испытания в канале реактора МИР.М1 фрагмента TBC ВВЭР-1000 в режиме МПА (II и III стадии) [Текст] / Сб. докл. 3-й научно-технической конференции «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР». - г. Подольск, 2003. - Т. 6. С. 105-109.

21. Спассков, В. П. Реакторные исследования аварийного поведения активной зоны ВВЭР на петлевой установке ПВП-2 реактора МИР.М1 [Текст] / В. П. Спассков, А. М. Шумский, В. П. Семишкин и др. // Сб. докл. межд. конф. «Теплофизические аспекты безопасности ВВЭР. Теплофизика-98». - Обнинск: ГНЦРФ ФЭП, 1998.-Т. 2. С. 42-51.

22. Комплекс программ CaPpaPI для проведения вероятностных расчетов термомеханики тепловыделяющих элементов [Текст] / С.М. Богатырь, М.П. Галанин, М.М. Горбунов-Посадов и др. - Москва, 2012. - 47 с.

23. Киселева, И.В. Исследование в ректоре МИР поведения твэлов ВВЭР-1000 в условиях, моделирующих II и III стадии проектной аварии «Большая течь» [Текст]: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.14.03: защищена 17.03.2011 г. / Киселеваа Ирина Владимировна. - Димитровград, 2010. - 132 с.

24. Данилов, B.JI. и др. Расчетное моделирование раздутия оболочек твэлов ВВЭР-1000 в авариях с большой течью [Текст] // Машиностроение, №12, 2003, с.8-12.

25. Испытания TBC типа ВВЭР в LOCA модельных условиях [Текст] / Бибилашвили Ю.К., Семишкин В.П., Наливаев В.И. и др. // 6 International Guench Workshop, Karlsrue, October 10-12, 2000.

26. Клименко, А.В. Тепловые и атомные электростанции [Текст] / А.В Клименко, В.М. Зорин - М.: Издательство МЭИ, 2003. — 648 с.

27. Бибилашвили Ю.К., Наливаев В.И., Семишкин В.П. и др. Стендовые испытания модельных ТВС типа ВВЭР в экспериментах, моделирующих условия аварий с потерей теплоносителя [Текст]. Сб. докладов 6-й Российской конференции по реакторному материаловедению, т.2, часть 1. Димитровград. 2001. С. 231-250.

28. Козлов, В.Ф. Справочник по радиационной безопасности [Текст] / В.Ф. Козлов - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 352 с.

29. Совершенствование критериев безопасности топлива ВВЭР в условиях LOCA и RIA [Текст] / А.А. Гончаров, А.В. Кумачев, О.А. Нечаева и др. // НТК-2014, 12-13 ноября, 2014.

30 IAEA-TECDOC-1381. Analysis of differences in fuel safety criteria of WWER and western PWR nuclear power plants [Text] // International Atomic Energy Agency. - Vienna, Austria, November 2003. 53 p.

31. Vitanza, C. RIA failure threshold and LOCA limit at high burn-up [Text] / C. Vitanza // Nuclear science and technology. - 2006. - № 9 (43). - C. 1074-1079.

32. Ли, Э.В. Структура и сопротивление разрушению циркониевых сплавов после высокотемпературного окисления [Текст]: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.16.01: защищена 27.03.2014 г. / Ли Элина Валерьевна. -Москва, 2014. - 131 с.

33. Thermophysical properties of zirconium alloy El 10 (Zr-0,01Nb) after oxidation in air atmosphere [Text] / I.I. Petrove, B.N. Samsonov, V.E. Peletsky other // International journal of thermophysics. - 2002. - № 5 (23). - C. 1347-1358.

34. Пилипенко, H.H. Влияние фтора на восприимчивость сплавов Zr-Nb к высокотемпературному окислению [Текст] / Н.Н. Пилипенко // ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники. 2011. №6. (19), с. 18-23.

35. Я.И. Герасимов, А.Н. Крестовников, А.С. Шахов. Химическая термодинамика в цветной металлургии [Текст] / М.: Государственное

научнотехническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1963, т.З, 283 с.

36. Огарев А.Н., Шентяков В.В., Аксенов Н.Г., Штрапенина Р.Б., Степина JI.A. Получение пластичного циркония электролизом расплавленных солей [Текст] // Труды Второй международной конференции по мирному использованию атомной энергии: Доклады советских ученых. М.: Атомиздат, 1959. Т.З. С. 414-424.

37. Экспериментальное обоснование безопасности в проектных авариях LOCA топлива АЭС «Дукованы» с оболочками толщиной стенки 0,585 мм из сплава ЭПОо.ч. на основе электролитического порошка циркония [Текст]: Отчет о НИР (заключительный): Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара; рук. В.А. Маркелов, исполн.: А. Ю. Гусев, А. Г. Мальгин, Е.А. Коротченко и др. 2015. - 73 е., - Инв. № 12183.

38. ТУ 001.392-2006 ЛУ. Трубы бесшовные холоднокатаные из сплавов циркония марок Э110 и Э110 о.ч. для оболочек твэлов. Технические условия [Текст]. Введ. 2006-02-10. Глазов. 2006. 28 с.

39. Совершенствование технологии выплавки слитков диаметром 500 мм сплава Э110 на основе электролитического порошка циркония [Текст] / А.В. Головин, Н.К. Филатова, В.В. Новиков, А.А. Кабанов, А.Г. Зиганшин, Д.А. Худяков, Р.Ф. Бекмансуров // «ВАНТ» серия: «Материаловедение и новые материалы» -2019. - № 2 - с. 12-29.

40. Слитки титановых сплавов [Текст] / В.И. Добаткин, Н.Ф. Аношкин, АЛ. Андреев и др. - М.: Металлургия, 1966. - 287 с.

41. Buehl, R.C. Processing improvement in Vacuum Arc remelting of ingots [Text] / R.C. Buehl, J.K. Mc Cauler // Trans. Vacuum metal Conference. New-York, 1968, P.695-709.

42. Sutton, W.H. Progress in the vacuum (VIM, VAR) melting of high performance alloys [Text] / W.H. Sutton // Proceedings of the 7-th International Conference on Vacuum Metallurgy. Tokyo, 1982, P.904-915.

43. Самойлович, Ю.А. Кристаллизации слитка в электромагнитном поле [Текст] / Ю.А. Самойлович. - М.: Металлургия, 1986. - 168 с.

44. Мовчан, Б.А. Электронно-лучевая плавка и рафинирование металлов и сплавов [Текст] / Б.А. Мовчан, A.JI. Тихоновский, Ю.А. Курапов. - Киев: Наукова думка, 1973. - 239 с.

45. Шиллер, 3. Электронно-лучевая технология [Текст] / 3. Шиллер, У. Гайзиг, 3. Панцер. - М.: Энергия, 1980. - 528 с.

46. Bakish, R. Electron beam melting 1995 to 2005 [Text] / R. Bakish // Proc. 7th Intern. Conf. on EB Technologies, Varna, 2003, P.233-240.

47. Электронно-лучевая плавка [Текст] / Б.Е. Патон, Н.П. Тригуб, Д.А. Козлитин и др. - Киев: Наукова думка, 1997. - 266 с.

48. Электронные плавильные печи [Текст] /М.Я. Смелянский, A.A. Елютин, A.M. Кручинин и др. - М.: Энергия, 1971. - 168 с.

49. Ladokhin, S. Electron beam technology for melting superalloys [Text] / S. Ladokhin // Cast metal times. - 2001. - № 3. - P.29-30.

50. ТУ 95 259-99 ЛУ. Порошок циркония электролитический. Технические условия [Текст]. Введ. 1999-05-17. Глазов. 1999. 26 с.

51. ОН 001.656-2008. «Цирконий и его сплавы. Спектральная атомно-эмиссионная методика измерения содержания примесей». Отраслевая инструкция [Текст].

52. ОН 001.651-2008. «Калий, литий. Методика атомно-абсорбционного определения в цирконии и его сплавах». Отраслевая инструкция [Текст].

53. ОН 001.490-00. «Кислород, азот. Методика выполнения измерений массовых долей в редких, тугоплавких металлах методом восстановительного плавления». Отраслевая инструкция [Текст].

54. ОН 001.373-94. «Сплавы циркония. Методика нейтронно-активационного измерения содержания кислорода». Отраслевая инструкция [Текст].

55. ОН 001.433-98. «Углерод. Методика кулонометрического определения в цирконии и его сплавах». Отраслевая инструкция [Текст].

56. ОИ 001.472-2006. «Углерод. Методика инфракрасно-абсорбционного определения в тугоплавких металлах». Отраслевая инструкция [Текст].

57. ОИ 001.439-98. «Хлор. Методика турбидиметрического определения в цирконии и его сплавах». Отраслевая инструкция [Текст].

58. ОИ 001.459-99. «Гафний. Методика атомно-эмиссионного с индуктивно-связанной плазмой определения содержания в цирконии и его сплавах». Отраслевая инструкция [Текст].

59. ОИ 001.458-99. «Фтор. Методика фотометрического определения с применением пирогидролиза в цирконии и его сплавах». Отраслевая инструкция [Текст].

60. ГОСТ 3584-73. «СЕТКИ ПРОВОЛОЧНЫЕ ТКАНЫЕ С КВАДРАТНЫМИ ЯЧЕЙКАМИ КОНТРОЛЬНЫЕ И ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ». Технические условия [Текст].

61. ТИ 140.25000.00129. «Производство слитков сплавов на основе циркония». Технологическая инструкция [Текст].

62. КДТП 140.02221.00952. «Холодная прокатка труб». Комплект документов технологического процесса [Текст].

63. КДТП 140.01201.00577. «Травление труб из циркониевых сплавов». Комплект документов технологического процесса [Текст].

64. КДТП 140.02201.01707. «Электрохимическое меднение». Комплект документов технологического процесса [Текст].

65. Мощные гидравлические прессы [Текст] / под ред. Б. В. Розанова, М.,

1959.

66. Самсонов, Г.В. Теория и технология спекания [Текст] / Г.В. Самсонов. -К.: Наукова думка, 1974. - 320 с.

67. Петрдлик, М. Загрязнения и примеси в спеченных металлах [Текст] / М. Петрдлик. -М.: Металлургия, 1971. - 176 с.

68. Ивенсен, В.А. Феноменология спекания [Текст] / В.А. Ивенсен. - М.: Металлургия, 1985. - 247 с.

69. Кабанов, A.A. Исследования технологий прессования гафниевого порошка и спекания полученных брикетов [Текст] / A.A. Кабанов, В.М. Аражакова, Н.К. Филатова // Сборник трудов международная конференция Ti-2013 в СНГ, 2013.-№ 1. - С.262-269.

70. Филатова, Н.К. Научное обоснование оптимальных параметров промышленной технологии выплавки слитков гафния для атомной промышленности [Текст]: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.16.02: защищена 24.11.2016 г. / Филатова Надежда Константиновка. - Москва, 2016.- 157 с.

71. ОИ 001.814-2015. «Фтор, хлор. Методика ионохроматографического измерения в различных продуктах». Отраслевая инструкция [Текст].

72. Волохонский, JI.A. Вакуумные дуговые печи [Текст] / Л.А.Волохонский. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -232 с.

73. Слитки титановых сплавов [Текст] / В.И. Добаткин, Н.Ф. Аношкин, А.Л. Андреев и др. - М.: Металлургия, 1966. - 287 с.

74. Металлургия циркония и гафния [Текст] / Н.В. Барышников, В.Э. Гегер, Н.Д. Денисова и др. - М.: Металлургия, 1979. - 208 с.

75. ТУ 95 166-98 ЛУ. Сплавы циркония в слитках. Технические условия [Текст]. Введ. 1998-07-20. Глазов. 1998. 24 с.

76. ОИ 001.722-2011. «Азот. Методика выполнения измерений массовой доли в цирконии, гафнии и сплавах на их основе». Отраслевая инструкция [Текст].

77. ОИ 001.398-96. «Сплавы циркония с ниобием. Фотометрическая методика определения ниобия». Отраслевая инструкция [Текст].

78. ТИ 140.02300.00981. «Отбор проб от слитков». Технологическая инструкция [Текст].

79. ОИ 001.455-2002. «Контроль неразрушающий. Методика выполнения контроля труб на установках комплексного контроля УКК-5, УКК-10». Отраслевая инструкция [Текст].

80. ОИ 001.406-96. «Контроль неразрушающий акустический. Методика выполнения контроля сплошности труб». Отраслевая инструкция [Текст].

81. ОИ 001.390-95. «Контроль неразрушающий вихретоковый. Методика выполнения контроля сплошности труб». Отраслевая инструкция [Текст].

82. ОИ 001.428-98. «Азот. Методика фотометрического определения в цирконии и сплавах на его основе». Отраслевая инструкция [Текст].

83. ОИ 001.489-2006. «Водород. Методика выполнения измерений массовой доли в тугоплавких металлах методом высокотемпературной экстракции». Отраслевая инструкция [Текст].

84. ОИ 001.307-2000. «Методика выполнения испытаний для определения характеристик механических свойств при растяжении труб из сплавов циркония». Отраслевая инструкция [Текст].

85. ОИ 001.325-2000. «Методика выполнения испытаний для определения характеристик механических свойств при растяжении в поперечном направлении образцов труб из сплавов циркония». Отраслевая инструкция [Текст].

86. ОИ 001.425-2004. «Методика выполнения измерений коэффициента ориентации гидридов в образцах труб и листов из сплавов циркония методом цифровой обработки изображений». Отраслевая инструкция [Текст].

87. 47-4549И. «Измерение шероховатости поверхности». Инструкция по выполнению измерений [Текст].

88. ОИ 001.329-2005 «Методика металлографического контроля структурного состояния труб из циркониевых сплавов». Отраслевая инструкция [Текст].

89. ОИ 001.297-2007 «Методика выполнения испытаний для определения коррозионной стойкости образцов продукции из сплавов циркония». Отраслевая инструкция [Текст].

90. ОИ 001.438-98 «Фтор. Определение в поверхностном слое материала циркониевых труб». Отраслевая инструкция [Текст].

91. ТИ 140.25000.00269. «Производство слитков ниобия». Технологическая инструкция [Текст].

92. ГОСТ 26252-84. «Порошок ниобиевый». Технические условия [Текст].

93. ТИ 140.25000.00173. «Производство йодидиого циркония». Технологическая инструкция [Текст].

94. ТУ 95 46-97. «Йодидный цирконий». Технические условия [Текст].

95. ТИ 140.25000.00188. «Производство слитков из оборотов 1-3 классов». Технологическая инструкция [Текст].

96. Физическое материаловедение [Текст] в Т. 6 / Е.Г. Григорьев, Ю.А. Перлович, Г.И. Соловьев и др.- М.: МИФИ, 2008. - Т. 4. - 696 с.

97. Электронно-лучевая плавка [Текст] / Б.Е. Патон, Н.П. Тригуб, Д.А. Козлитин и др. - Киев: Наукова думка, 1997. - 266 с.

98. Жуковский, Н.Е. Теоретическая механика. [Текст] / Н.Е. Жуковский — М.-Л.: ГИТТЛ, 1952. — С. 691. — 812 с.

99. Тихоновский, А.Л. Рафинирование металлов и сплавов методом электронно-лучевой плавки [Текст] / А.Л. Тихоновский, A.A. Тур. - Киев: Наукова думка, 1984.-272 с.

100. Мовчан, Б.А. Электронно-лучевая плавка и рафинирование металлов и сплавов [Текст] / Б.А. Мовчан, А.Л. Тихоновский, Ю.А. Курапов. - Киев: Наукова думка, 1973. - 239 с.

101. Вопросы режима вакуумного дугового переплава [Текст] / А.Д. Жупахин, Ф.И. Швед, Е.Ф. Гаврилин и др. // Сталь. - 1978. - № 1. - С.33-37.

102. Зиганшин, А.Г. Разработка и промышленное освоение технологии производства бинарных сплавов циркония на основе магниетермической губки [Текст]: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.16.01, 05.16.02: защищена 09.02.2007 г. / Зиганшин Александр Гусманович. - Глазов, 2006. - 222 с.

103. Оптимизация режима выведения усадочной раковины при выплавке промышленных слитков гафния [Текст] / A.B. Головин, Н.К. Филатова, В.В. Новиков и др. // Титан, 2016. - № 4 (54). - С.21-26.

104. Раков Э. Г. Цирконий [Текст] // Химическая энциклопедия: в 5 т /Зефиров Н. С. (гл. ред.). —М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5: Триптофан—Ятрохимия. — С. 384. — 783 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-85270-310-9.

105. V.A. Markelov, A.G. Malgin, N.K. Filatova, V.V. Novikov, A.Yu. Shevyakov, A.Yu. Gusev, I.A. Shelepov, A.V. Golovin, A.V. Ugryumov, A.B. Dolgov, A.G. Ziganshin, V.E. Donnikov, V.I. Latunin, "Fabrication of El 10 Alloy Fuel Rod Claddings on Electrolytic Zirconium Base with Removing Fluorine Impurity for Providing Resistance to Breakaway Oxidation in High-Temperature Steam, ASTM STP 2019

126

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Титульный лист технологической инструкции 140.25000.01425 «Производство слитков циркониевого сплава Э110 с содержанием фтора менее 1 ррш на основе

электролитического порошка циркония»

АС 4*3

ПС25С00.:1й25

01

С0ГЛАССВАН0

Зам генерального директора АО «ВНИИНМ» директор отделения

<ЛоЭп.> 04.122020 ВВ. НобикоЬ

УТВЕРЖДАВ

Зам. генерального директора -технический директор АО ЧМЗ

«Годги 07.122020 СВ Лаэицкш

Аля АЗС

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПооиэСюЗст&с слиткоЬ цирканиебого сплсйс 3110 с соЭес*аниег фтооэ -е^-ее 1 оот

ГлаЬчл текнопог - иэ-альиик ТС

•ЛоЭп.> 01122020 ПЛ. Волков

Заг технического 3|_ое*тооо па »эчтролс безопасности - намогьмик СРГБ ОТиОС

<ПоЭп.> 02122С20 ОХ Утк,л Ночалыис цеха № 05

<ПоЭп.> 24.112020 Е.А. Шихоб Ночольшж цехо № 60

•:ПоЭл.> 03.122020 А> МоотшоВ

я

5

Т/1

*СУ КТПГ АО ЧМЗ