Разработка технологии термической обработки коррозионностойких сварных соединений трубопроводов для энергоблоков ядерных реакторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Романов, Антон Николаевич

• Романов, Антон Николаевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Романов, Антон Николаевич

Оглавление

Введение

1. Современное состояние работ по повышению коррозионной стойкости сварных соединений трубопроводов энергоблоков с реакторной установкой РБМК

1.1. Материалы трубопроводов и арматуры ДуЗОО КМПЦ РУ РБМК-1000

1.2. Коррозионные процессы в материалах трубопроводов ДуЗОО

1.2.1 МКК, КР, МКРПН

1.2.2 Продукты коррозии

1.3. Материаловедческие проблемы при сварке сталей аустенитного класса

1.4 Разрушение сталей аустенитного класса

1.5 Условия работы трубопроводов ДуЗОО

1.6 Методы борьбы с межкристаллитным коррозионным растрескивание под напряжением

1.7 Выводы по первой главе

2. Применение технологии ВТТО

2.1. Материалы для проведения исследований

2.2 Используемое оборудование

2.3 Проведение оценки склонности стали к МКК и МКРПН

2.4 Определение метода проведения ВТТО

2.5 Факторы влияющие на безопасность при проведении ВТТО

2.6 Проведение ВТТО

2.7 Выводы по второй главе

3. Закономерности установленные при проведении ВТТО

3.1 Обеспечение безопасного уровня теплопередачи при проведении ВТТО

3.2 ВТТО натурных сварных соединений

3.3 Распределение температурных полей на полномасштабном макете

3.4 Подтверждение качества проведенной ВТТО

3.5 Определение эффективности термообработки при 920 °С

3.6 Выводы по третьей главе

Общие выводы

Перечень сокращений

Библиографический список

Приложение 1. Приказ № 9/58-П от 25.01.13

Приложение 2. Протокол испытаний №240.831 от 10.12.2012г

Приложение 3. Протокол 1/163 от 27.11.2012г

Приложение 4. Список терминов и определений

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии термической обработки коррозионностойких сварных соединений трубопроводов для энергоблоков ядерных реакторов»

Введение

В настоящее время после аварии на атомной электростанции (АЭС) на «Фукусима-Дайичи» (Япония) [33] вопросы безопасности эксплуатации АЭС заставили многие страны пересматривать развитие атомной энергетики на своей территории. Решения были приняты разные, однако требования к безопасности на АЭС ужесточились во всём мире [54]. Правительством Российской Федерации было дано указание, провести проверки на всех действующих блоках АЭС в независимости от типа реактора.

Безопасность эксплуатации АЭС связана, прежде всего, с обеспечением защиты: физической, биологической и «технологической». Физическая защита призвана оградить опасные материалы от несанкционированного доступа человека. Биологическая защита призвана оградить человека от воздействия опасных материалов. «Технологическая» защита призвана обеспечить нормальную эксплуатацию АЭС. Нормальная работа зависит, прежде всего, от предотвращения разрушений и соблюдения технологических циклов и операций в соответствии с регламентом эксплуатации АЭС. Еще в 1996 году на Ленинградской АЭС с кипящим реактором большой мощности 1000 МВт (РБМК-1000) [75] после проведения гидроиспытаний в околошовной зоне (ОШЗ) аустенитного сварного соединения (СС) опускного трубопровода (ОТ) с условным диаметром 293 мм (ДуЗОО) диаметром 325 мм и толщиной стенки 16 мм изготовленного из стали марки 08Х18Н10Т были обнаружены трещины. После проведения последующего радиографического и ультразвукового контроля (УЗК) СС трубопроводов и коллекторов ДуЗОО изготовленных из аустенитной стали марки 08Х18Н10Т подобные трещины были обнаружены практически на всех АЭС с реакторной установкой (РУ) РБМК-1000 и не только в опускных трубопроводах, но и в водоуравнительных трубопроводах, и в напорных трубопроводах и в раздаточно-групповых коллекторах (РГК) ДуЗОО. Механизм развития обнаруженных трещин получил название межкристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением (МКРПН).

Для обеспечения разработки надежных компенсирующих мероприятий необходимо было установить основные факторы, влияющие на развитие трещин по механизму МКРПН применительно к аустенитным трубопроводам

ДуЗОО контура многократной принудительной циркуляции (КМПЦ) АЭС с РУ РБМК-1000. МКРПН является частным случаем межкристаллитной коррозии (МКК) и коррозионного растрескивания (КР). Причем стали не склонные к МКК по принятым методикам оказываются склонны к МКРПН [11]. Трещины зарождаются преимущественно в металле околошовной зоны (ОШЗ) сварного соединения и развиваются по механизму МКРПН преимущественно вдоль линии сплавления. Проведенные исследования показали [4,5,16,44,81,82,83,84], что три основных фактора влияют на развитие дефектов по механизму МКРПН:

1. Нарушение пассивного состояния металла связанное с обеднением приграничных участков зерен по хрому (сенсибилизация);

2. Влияние растягивающих напряжений;

3. Влияние среды.

Межкристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением является актуальной и острой проблемой (основным документом, определяющим порядок действий в этой области, является «Программа работ по завершению решения проблемы сварных соединений аустенитных трубопроводов ДуЗОО РУ РБМК-1000»), на решение которой запланирован ряд компенсирующих мероприятий.

Ежегодно запланировано проведение средних и капитальных ремонтов различных энергоблоков АЭС с РБМК-1000. Проведение данных ремонтов приводит к увеличению числа сварных соединений, т.к. обычная практика ремонта заключается в вырезке участка трубопровода с обнаруженным дефектом и установки на его место бездефектного участка (вместо 1 СС получается 2 СС). Количество СС за период с 1998 по 2010 г. возросло на 2865 шт. (-20%) [85]. Так же применяются усиливающая ремонтная наплавка (РМН) метод механизированной наплавки, восстанавливающий несущую проектную способность трубопровода. РМН разработана ОАО «НИКИЭТ» и позволяет ремонтировать дефектные СС без увеличения количества СС. Проведение РМН не устраняет условия для развития трещин. Для подавления процесса развития дефекта по механизму МКРПН выделяют 2 основных направления: механическое перераспределение остаточных напряжений в трубопроводе по технологии Mechanical Stress Improvement (MSIP) и высокотемпературную термическую обработку (ВТТО). Технология MSIP изменяет геометрию трубопровода, что приводит к ухудшению достоверности УЗК вследствие ухудшения прилегания к поверхности оборудования и никак не

влияет на сенсибилизацию металла. ВТТО, внедренная в данный момент, заключается в так называемой «аустенизации» (нормализации). Аустенизация проводится на ненагруженных СС при температуре 1050 °С и заключается в растворении карбидов хрома и снижении уровня напряжений. ВТТО проводят двумя методами нагрева: радиационным и индукционным.

Данные компенсирующие мероприятия не устранили полностью развитие дефектов по механизму МКРПН, но, безусловно, значительно замедлили их развитие. Выявляемые дефекты после проведения компенсирующих мероприятий могли быть пропущены менее чувствительной аппаратурой применяемой ранее. Как и развитие компенсирующих мероприятий, ультразвуковой контроль развивался, применялись новые методики подготовки и аттестации персонала, появилось новое оборудование, что, безусловно, повысило чувствительность и достоверность УЗК. Однако следует отметить, что не все СС подвергаются проведению на них компенсирующих мероприятий вследствие, наличия в местах расположения данных СС сложной геометрии, стесненности и не возможностью размещения на них оборудования. Эти факты требуют применения новой технологии, которая позволит замедлить или вовсе исключить развитие дефектов по механизму МКРПН, прежде всего, на таких СС. Также следует отметить возможное внедрение технологии применения ультразвуковых магнитострикторов [76] в процессе проведения сварки трубопроводов ДуЗОО из стали аустенитного класса, использование которых позволяет получать СС с более низкими сварочными напряжениями. Что, безусловно необходимо, но не решает существующую проблему СС трубопроводов ДуЗОО КМПЦ РУ РБМК-1000. Кроме того в сварных соединениях не подвергавшихся компенсирующим мероприятиям проведение ремонта с применением ультразвуковых магнитостриторов приведет к уменьшению расстояния от аустенитного сварного шва до разнородного сварного шва (изменения геометрии), что сделает невозможным (на некоторых таких СС) проведение в дальнейшем компенсирующих мероприятий по существующим технологиям и сделает невозможным проведение дальнейшего ремонта.

В ОАО «НИКИЭТ» проведены ряд исследований по определению режима ВТТО для подавления развития дефектов по механизму МКРПН применительно к СС натурных трубопроводов ДуЗОО под руководством В.Я. Абрамова [5, 11, 14, 23, 26, 27, 74, 83], результаты, которых использованы

в данной работе. В ФГУП ЦНИИ КМ «ПРОМЕТЕЙ» и ГНЦ РФ ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» было разработано оборудование для проведения ВТТО при 1050 °С, а также в ОАО «НИКИЭТ» и ЦНИИ КМ «ПРОМЕТЕЙ» и ГНЦ РФ ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» имеются данные по исследованию трещин развивающихся по механизму МКРПН. Сталь марки 08Х18Н10Т технологична, достаточно хорошо изучена, проведено много работ по определению её свойств, констант и зависимостей. Для сварных соединений аустенитных сталей разработана и внедрена методика количественного определения сенсибилизации методом потенциодинамической реактивации (ПДР) [11].

Исследования по определению режима ВТТО в ОАО «НИКИЭТ» проводились в лабораторных условиях и являются не достаточными для полномасштабного внедрения технологии ВТТО на прямых участках и отводах трубопроводов ДуЗОО и СС типа труба-патрубок.

В рамках принятого эксплуатирующей организацией решения проводится опытно-промышленное внедрение технологии ВТТО при 900 °С на СС прямых участков и отводов трубопроводов ДуЗОО и СС приварки трубопроводов ДуЗОО к патрубкам оборудования и арматуры ДуЗОО.

Предложено проводить ВТТО СС по режиму нагрев 900_30 °С выдержка 1 ч охлаждение на воздухе, выдержка проводится при температуре 900 °С на наружной поверхности сварного соединения. Целью работы является:

разработка технологии, позволяющей устранить или замедлить развитие дефектов в околошовной зоне СС по механизму МКРПН, применительно к СС на прямых участках и отводах трубопроводов ДуЗОО из стали аустенитного класса и к СС приварки трубопроводов ДуЗОО к патрубковым зонам оборудования и арматуры в условиях действующего энергоблока АЭС с РБМК-1000.

При выполнении поставленной цели решались следующие задачи:

1. Обоснование выбора наиболее технологичного метода проведения компенсирующего мероприятия применительно к условиям проведения предложенной технологии на АЭС с РУ РБМК-1000.

2. Проведение опытно-промышленных испытаний разработанной технологии.

3. Подтверждение эффективности предложенной технологии, как компенсирующего мероприятия растрескивания СС по механизму МКРПН.

4. Применение предложенной технологии для СС типа труба-патрубок.

5. Обеспечение нормальной эксплуатации элементов конструкции напрямую или косвенно затронутых при проведении предложенного компенсирующего мероприятия.

Научная новизна полученных результатов заключается в:

1. Обоснована температура термической обработки 900 °С применительно к реальным условиям эксплуатации трубопроводов ДуЗОО в составе КМПЦ РУ РБМК-1000. Которая обеспечивает отсутствие роста дефекта, релаксацию напряжений и гомогенизацию по хрому твердого раствора аустенита.

2. Получены зависимости реализации температурных полей при проведении ВТТО индукционным методом нагрева на полномасштабном макете трубопровода ДуЗОО и патрубковой зоны всасывающего коллектора (ВК) с обеспечением дополнительного отвода тепла и без его обеспечения.

3. Экспериментально подтверждено проведение ВТТО на дефектных сварных соединениях (по результатам УЗК) в составе не раскрепленных трубопроводов ДуЗОО и отсутствие подроста трещины.

4. Экспериментально показано влияние температур, реализующихся при проведении ВТТО на близлежащих сварных соединениях, гибах и других элементах конструкции.

Практическая значимость полученных результатов заключается в:

1. Выпущены и введены в действие приказом эксплуатирующей организации (№ 9/58 от 25.01.2013г.) технологические инструкции по проведению ВТТО на сварных соединениях прямых участков и отводов трубопроводов ДуЗОО и для сварных соединений приварки трубопроводов ДуЗОО к патрубковым зонам оборудования и арматуры энергоблоков с РУ РБМК.

2. На основании проведенных исследований проведены компенсирующие мероприятий на сварных соединениях приварки трубопроводов ДуЗОО к патрубкам оборудования и арматуры ДуЗОО на полномасштабном макете трубопровода ДуЗОО и патрубковой зоны ВК. Полученные результаты подтвердили возможность применения ВТТО для таких сварных соединений.

3. Полученные научные данные реализации температурных полей использованы для верификации моделирования и расчета, позволяющих аппроксимировать его для различных элементов КМПЦ РБМК-1000, что позволяет проводить экспресс оценку возможности проведения данной технологии для элементов конструкции отличной от конструкторской документации.

4. Даны рекомендации по внесению изменений в существующий комплект оборудования для увеличения технологичности и безопасности проведения ВТТО индукционным методом нагрева в условиях действующего энергоблока с РУ РБМК-1000, а также рекомендации по корректировке режима термической обработки на 920 °С на внешней поверхности трубопровода при условии отсутствия изменения оборудования.

5. Результаты работы и технологическая документация согласованы эксплуатирующей организацией ОАО «Концерн Росэнергоатом» с Ростехнадзором в целях выполнения условия действия лицензии для продления срока эксплуатации энергоблоков с РУ РБМК-1000.

Работа состоит из титульного листа, оглавления, введения, трёх глав, основных выводов, перечня сокращений, библиографического списка использованной литературы и четырех приложений. Первая глава посвящена сбору, обобщению и анализу литературных данных по:

- свойствам, строению и особенностям используемого материала (аустенитной стали марки 08Х18Н10Т) и его аналогам (стали типа 18-8, 18-9);

- причинам и механизмам разрушения данного класса материалов (аустенитных сталей);

- особенностям сварки данного класса материалов;

- особенностям эксплуатации сварных соединений в составе трубопроводов ДуЗОО из аустенитной стали КМПЦ РУ РБМК-1000;

- проведенным исследованиям по влиянию термической обработки 900_30 °С выдержка 1 ч;

- опыту подавления развития трещин по механизму МКРПН (отечественному и зарубежному).

Вторая глава посвящена описанию объекта исследования, предмета исследования, материалов на которых проводились исследования, описанию методик исследований, приведен перечень оборудования задействованного в работе и на котором проводились исследования, а также описаны проведенные исследования.

В третьей главе описаны полученные результаты, положения, выносимые на защиту, и сделанные выводы.

1. Современное состояние работ по повышению коррозионной стойкости

сварных соединений трубопроводов энергоблоков с реакторной

установкой РБМК 1.1. Материалы трубопроводов и арматуры ДуЗОО КМПЦ РУ РБМК-1000

КМПЦ РУ РБМК-1000 является сложной системой оборудования и трубопроводов, обеспечивающих нормальную работу РУ РБМК-1000, и предназначен для:

- обеспечения непрерывной циркуляции теплоносителя через активную зону с целью отвода тепла от тепловыделяющих сборок (ТВС) и графитовой кладки при работе реактора на мощности и передачи отведенного тепла на турбину с целью преобразования тепловой энергии в электрическую:

- обеспечения контроля теплоносителя во время работы реактора на мощности;

- обеспечения приёма питательной воды;

- обеспечения необходимых условий разогрева оборудования при пуске реактора;

- обеспечения необходимых условий нормального или аварийного расхолаживания оборудования при останове реактора;

- обеспечения необходимых условий отвода остаточных тепловыделений в активной зоне на заглушённом реакторе.

КМПЦ является системой нормальной эксплуатации, важной для безопасности. КМПЦ состоит из двух параллельных симметрично расположенных относительно вертикальной осевой плоскости реактора контуров (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Принципиальная схема КМПЦ [77] 1. Реактор; 2. Топливньй канал; 3. Сепаратор-пара (СП); 4. Всасывающий коллектор; 5. Напорньй коллектор; 6. раздаточно-групповой коллектор (РГК); 7. Главный циркуляционный насос (ГЦН); 8. Трубопровод питательной

воды; 9. Паропроводы

Перечень материалов, используемых для изготовления оборудования и трубопроводов КМПЦ, приведен в таблице 1.1. Материалы допущены к применению надзорным органом. Выбранные конструкционные материалы и техническая документация на них отвечают требованиям ПНАЭ Г-7-008-89 [13], контроль осуществляется в соответствии с ПНАЭ Г-7-010-89 [80].

Таблица 1.1 - Перечень материалов, используемых для изготовления оборудования и трубопроводов КМПЦ

№ п/п Элемент системы Материал

1. Сепараторы пара

1.1 Корпус (обечайки и днища) Двухслойная листовая сталь с плакирующим слоем Крезелсо 330Е+1СЬ473ЫЬ

Продолжение таблицы 1.1

№ п/п Элемент системы Материал

Патрубки для отвода пара, для паровых

1.2 перемычек и для подвода питательной воды Крезелсо 330Е

Патрубки для отвода пара, для паровых

1.2 перемычек и для подвода питательной воды Крезелсо ЗЗОЕ

1.3 Патрубки под опускные трубопроводы Крезелсо 330Е+1СЬ473№>

1.4 Внутрикорпусные устройства 1СЬ473М?

2. ГЦН

2.1 БакГЦН Сталь 15Х2МФА

2.2 Корпус выемной части Сталь 25Л

2.3 Крышка с горловиной Сталь 15Х2МФА

2.4 Вал насоса, гидростатический подшипник Сталь 20X13

2.5 Рабочее колесо, направляющий аппарат, промежуточная плита, покрывной диск Сталь 10Х18Н9ТЛ

3. Паровые перемычки сепараторов пара Сталь 20

Водяные перемычки сепараторов пара,

4. опускные трубопроводы, напорные трубопроводы Ду 300 Сталь 08Х18Н10Т

5. Всасывающие и напорные коллекторы ГЦН Крезелсо 330Е+1СЬ473М>

Продолжение таблицы 1.1

№ п/п Элемент системы Материал

6. Всасывающие и напорные трубопроводы ГЦН, перемычки между всасывающими и напорными коллекторами ГЦН

6. Всасывающие и напорные трубопроводы ГЦН, перемычки между всасывающими и напорными коллекторами ГЦН

6.1 Трубопроводы ГЦН Крезелсо 330E+ICL473Nb

6.2 Задвижки (корпус) Сталь 22К-ВД

6.3 ДРК, обратные клапаны (корпус) Сталь 20

7. Обратные клапаны РГК Ду 300 мм (корпус) Сталь 08X18Н1 ОТ

8. РГК, ВК, ПВК Сталь 08X18Н1 ОТ

Стали аустенитного класса применяются в качестве коррозионно-стойких, жаропрочных, жаростойких, криогенных конструкционных материалов в химических, теплоэнергетических и атомных установках, где они подвергаются совместному воздействию напряжений, высоких температур и агрессивных сред.

В настоящее время в атомной энергетике наибольшее распространение в качестве конструкционных материалов для основного оборудования АЭС с водоохлаждаемым канальным реактором получили высоколегированные стали аустенитного класса. Это обусловлено достаточно низкой скоростью общей коррозии (не более 0,002 мм/год), достаточным уровнем характеристик

прочности, высокой металлургической технологичностью и свариваемостью [2, 3].

К сталям аустенитного класса относятся легированные и высоколегированные марки сталей, образующие при кристаллизации преимущественно однофазную аустенитную структуру у-Бе с гранецентрированной кристаллической (ГЦК) решеткой и сохраняющие её при охлаждении до криогенных температур. Количество другой фазы - высоколегированного феррита (¿-Бе с объёмноцентрированной кристаллической (ОЦК) решеткой) изменяется от 0 до 10 %. Изменение свойств аустенитных сплавов при легировании может быть обусловлено как влиянием легирующих элементов на свойства твердого раствора - аустенита, так и их влияние на стабилизацию аустенита к фазовым переходам. Легированный аустенит подразделяют на стабильный и нестабильный. При температурах выше начала мартенситного превращения нестабильный аустенит способен к фазовому превращению - образованию мартенсита в результате приложения внешней нагрузки. Стабильный аустенит не претерпевает фазового превращения под влиянием деформации, при этом изменяется лишь его структура. Наибольший вклад в упрочнение аустенита вносят элементы внедрения, особенно азот. В отличие от а-железа растворимость азота в легированном аустените значительно выше и может превышать 1 % при комнатной температуре.

Главными аустенитообразователями являются никель и марганец, а аустенит полученный на их основе, называют соответственно никелевым и марганцовистым. Свойства их существенно отличаются. Так кроме различного деформационного упрочнения (марганцовистый аустенит упрочняется сильнее никелевого аустенита, что объясняется различными значениями энергии дефектов упаковки) марганцовистый аустенит проявляет хладноломкость при низких температурах, что аномально для сплавов с ГЦК решеткой. Легирование хромом марганцовистого аустенита заметно уменьшает его склонность к

хрупким разрушениям, а легирование никелем практически не влияет на порог хладноломкости [28].

Сталь 08Х18Н10Т один из основных конструкционных материалов КМПЦ РБМК. Элементы КМПЦ изготовленные из различных материалов, в том числе из стали перлитного класса 22К плакированной аустенитной сталью 08Х18Н10Т, трубопроводы ДуЗОО изготовлены полностью из стали 08Х18Н10Т. Трубопроводы ДуЗОО диаметром 325 мм и толщиной стенки 16 мм эксплуатируются при температурах < 275 °С с агрессивным воздействием проточной воды.

С. 10 ГОСТ 5432-72

Чарм < и к и и ьл иым Чд^иия Д1И4

и арки Ноык С ирск >1 1СЛ<14 крсиМИИ М^ИНШ Hxie.iL Тмин 4.1 м Аасю Ссрд Фас||нзр Прочие 1 дорра II ддра

«Сшиич^ищг обоомчсий* чинии Кг (и» кг мешм <ишкдя п

6-30 [млтншт имкншт, мчи Не бахс и.08 Не баш 0.К Не бшсс 2.« 1 1*1,0 М-11.0 5С~ 0.7 - Оси. 0.020 о.и» - + 4 +

Рисунок 1.2-Марка стали 08X18Н1 ОТ ГОСТ 5632-72 [51]

Химический состав стали 08Х18Н10Т представлен в ГОСТ 5632-72 [60] (Рисунок 1.2). Никель относится к элементам расширяющим у - область железа, так называемый аустенитостабилизирующий элемент, хром - образует полностью замкнутую у - область и образовывает гомогенную а - область, т.н. ферритостабилизирующий элемент. № и Сг являются легкопассивирующимеся металлами и при легировании ими слабо пассивирующегося железа, сообщают сплаву склонность к пассивации при условии образования твердого раствора. Влияние Сг на коррозионную стойкость Бе к электрохимической коррозии не прямо пропорционально, а изменяется скачкообразно при содержании его в твердом растворе выше 12 %. Углерод - упрочняет твердый раствор, ведет к дендритной ликвации и образования Сг2зС6, что вызывает межкристаллитную коррозию вследствие снижения концентрации Сг в приграничных областях. По данным А.М.Паршина [47], Н.М. Бескоровайного [22] карбид хрома Сг2зС6 имеет сложную гранецентрированную кубическую решетку. Раньше

предполагалось, что в этом карбиде на четыре атома хрома, приходится один атом углерода, что соответствует формуле Сг4С. Однако, согласно исследованиям Вестгрена [32], данный карбид следует отнести к типу Сг2зСб, т.к. в элементарной ячейке должно содержаться 116 атомов: 92 атома хрома и 24 атома углерода. В данном карбиде могут растворяться Бе, XV, Мо. При повышенной температуре и длительной выдержке наблюдается изменения состава карбидов типа Ме2зСб, выражающийся в накапливании в карбидах элементов, обладающих значительным химическим сродством к углероду - Сг, Мо, XV и др., элементы имеющие меньше сродство к углероду, например железо, постепенно переходят из карбидов типа МегзСб в у-твердый раствор. Из-за переменного содержания легирующих элементов период решетки его кристаллической решетки изменяется от 1,05 до 1,07 нм. Для связывания С в стабильные карбиды сталь легируют Тл (Рисунок 1.3), №> в силу экономических факторов получил меньшую популярность в России. Карбид титана образует твердые растворы с Мо, ДУ, №>, Сг. Железо в ТЮ не растворяется. В карбиде ниобия растворяются Мо, с хромом и железом №>С твердых растворов не образует. Кроме стабилизации титан может образовывать интерметаллидную фазу №3Т1, так же титан образует весьма ограниченные твердые растворы в модификациях железа. Титан является, как и хром ферритостабилизирующим элементом. Влияние Т1 не однородно, что будет рассмотрено более подробно далее. 81 и Мп относятся к постоянным примесям, которые вводятся в сталь для раскисления. Существование феррита в литой стали может составлять <15 %, для деформированной - <10% [1, 18, 19]. По ГОСТ 5632-72 содержание феррита в данной стали не должно превышать 10 %.

т,°с

1000

600

600 400

0,01 0,1 1 Ю 100 1000 6,у

Рисунок 1.3 - Границы выделения карбидов у стали 08Х18Н10Т 1 - типа Сг2зС6; 2 - типа НС [52]

а-фаза в Ре-Сг-]чП сталях, имеет различный химический состав в зависимости от стали, например Ре(Сг, Мо) или (Бе, №)(Сг, Мо). Параметр решетки а существенно увеличивается с ростом температуры старения, а параметр решетки с практически не зависит от термообработки. Сначала о-фаза появляется в тройных точках, затем на границах зерен, а при длительном старении при высоких температурах на некоторых границах двойников в зернах, на оксидных включениях.

В системе Ре-Сг-№ возможно образование х~Фазы- По данным представленным Н.М. Бескоровайным [22] х~фаза имеет ОЦК решетку типа а-Мп. В зависимости от химического состава, термообработки состав и параметр решетки выделения весьма сильно меняются.

При длительном старении процесс выделения %-фазы происходит в последовательности: образование на границах зерен и некогерентных двойниковых границах, а при длительной выдержке (более 100 ч) - в зерне. Морфология х~Фазы распространяется от прутикообразных до глобулообразных массивных частиц, похожих по внешнему виду на а-фазу.

'г

/ \

1

ТН

Предварительная холодная деформация ускоряет зарождение %-фазы, причём выделение их происходит преимущественно в зерне в виде прутикообразных частиц, когерентных с матрицей. Часто х~фаза образуется на плоских дефектах и вблизи карбидных частиц.

При комнатной температуре в микроструктуре аустенитной хромоникелевой стали 08X18Н9Т в аустенизированном состоянии (закалка в воде после нагрева до 1050-1300 °С) кроме основной составляющей - аустенитной матрицы (у), могут присутствовать 5-феррит и первичные фазы - карбид титана, нитрид титана (или карбонитриды Тл(С, К)), ферротитанид Ре3Т1 и, сульфид титана Т^Б [47].

Кристаллизация стали 08X18Н9Т из жидкого расплава, начинается с образования 5-феррита. Снижение температуры приводит к появлению кристаллов аустенита. По мере дальнейшего охлаждения происходит полная или частичное превращение 6-феррита в аустенит. Ниже этих температур в зависимости от химического состава сталь имеет соответственно аустенитное либо аустенитно-ферритное строение (Рисунок 1.4).

Химический состав аустенита и 5-феррита различен и данные фазы имеют различную степень устойчивости при изотермическом или деформационном старении.

I °С 1300 1200 1100

Метастабильиый аус тенит и стабильный дельта-феррит

Стабильнь!й аустенити метастабильныи дельта - феррит

б-

'7

1000

900

800

700

600

500 400

^♦ПС + 'ПМ-^ПпгрИ'ПгЗ)

0__

|/

м

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Романов, Антон Николаевич, 2014 год

Библиографический список

1. Оценка состояния металла трубопроводов и оборудования КМПЦ и СВБ разрушающими методами, прогнозирование его служебных характеристик и свойств с целью обоснования 20-летнего продления срока эксплуатации энергоблока № 3 Ленинградской АЭС. Обоснование работоспособности СС трубопроводов: технич. отчет / Петров В.А. - СПб.: ИЦ КМ «Прометей-Атом», 2009.-244 с.

2. Kalinin G.M. Perspective structural materials for nuclear power propulsion system of space complexes / G.M. Kalinin, A.D. Ivanov, A.B. Korostelev // "Nuclear Energy in Space", conference (USSR, Obninsk, IPPE, May 15-19, 1990): [proceedings].

3. Доллежаль H.A. Канальный ядерный энергетический реактор / H.A. Доллежаль, И. Я. Емельянов. - М.: Атомиздат, 1980. - 208 с.

4. Итоговый отчет по результатам решения проблемы повреждений трубопроводов и коллекторов ДуЗОО РУ РБМК-1000 / ОАО «Концерн Росэнергоатом». - М.: ОАО «Концерн Росэнергоатом», НИКИЭТ, 2008.

5. Опыт эксплуатации трубопроводов ДуЗОО СВБ и РГК КМПЦ Курской и Смоленской АЭС в условиях повреждений металла в зонах сварных соединений по механизму коррозионного растрескивания под напряжением: отчет о НИР / НИКИЭТ, ГУП ИЦД, ГУП И ЦП МАЭ; - М.: НИКИЭТ, ГУП ИЦД, ГУП ИЦП МАЭ, 2000.

6. Ageing and life extension of major light water reactor components / Edited by V. Shah, P.E. MacDomald. - New York: Elsevier, 1993.

7. Schmidt J. Alternative methods for postweld treatment of austenitic pipe welds to increase the operational safety of BWR plants / Schmidt J., Pellkofer D., Weiß E. // Nuclear Engineering and Design. - 1997. - Vol. 174. - Issue 3. - P. 301-312.

8. Обоснование применения установки для технологического перераспределения остаточных сварочных напряжений в сварных соединениях аустенитных трубопроводов ДуЗОО Смоленской и Курской АЭС:

аттестационный отчет / НИКИЭТ, ИЦП МАЭ, ВНИИАЭС, НПО ЦНИИТМАШ; - М.: НИКИЭТ, ИЦП МАЭ, ВНИИАЭС, НПО ЦНИИТМАШ, 1999.

9. Земзин В.Н. Термическая обработка и свойства сварных соединений / В.Н. Земзин, Р.З. Шрон. - JL: Машиностроение, 1978. - 367 с.

10. Руссиян A.B. Сварка и термическая обработка сварных соединений / A.B. Руссиян, В.П. Луговской. - М.: Стройиздат, 1976. - 152 с.

11. Шутько К.И. Исследование закономерности сенсибилизации сварных соединений трубопроводов из аустенитных сталей энергоблоков АЭС и разработка термической обработки с целью устранения этого явления: дис. ... канд. тех. наук: 05.16.09 / Шутько Кирилл Игоревич. - М., 2010. - 121 с.

12. Паршин A.M. Пути устранения хрупкого разрушения изделий из стали 1Х18Н9Т при термической обработке в напряженном состоянии. - Л.: ЛДНТП, 1961.-28 с.

13. ПНАЭ Г-7-009-89. Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварка и наплавка, основные положения [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.fpribor.ru/uploadedFiles/files/Instructions/PNAE_G_7_009_89.pdf. - С. 91.

14. Коростелев А.Б. Радиационная стойкость стали 316LN с контролируемым содержанием азота / А.Б. Коростелев, В.Я. Абрамов, В.К. Шамардин // Годовой отчет НИКИЭТ 1995. - М.: НИКИЭТ, 1995. - С. 193-194.

15. Коррозия металлов (в жидких и газообразных средах) / под ред. А.П. Зефирова; пер. с фр. И.Д. Сагалович, Ю.М. Царевой, Л.В. Рыбаковой. - М.: Металлургия, 1964. - 344 с.

16. Зубченко A.C., Харина И.Л., Маханев В.О., Рунов А.Е. Некоторые аспекты коррозионно-механического повреждения сварных трубопроводов из стали 08Х18Н10Т реакторов типа РБМК // Заводская лаборатория-диагностика материалов 2003. №2. Т. 69. С. 50-54.

17. Корольков П.М. Термическая обработка сварных соединений трубопроводов и аппаратов, работающих под давлением. - М.: Стройиздат, 1987.-232 с.

18. ПНАЭ Г-7-030-91. Унифицированные методики неразрушающего контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. Ультразвуковой контроль. Ч. 2. Контроль сварных соединений и наплавок [Электронный ресурс]. — Режим доступа:

http://www.fpгibor.ш/uploadedFiles/filesЯnstructions/PNAE_G_7_030_91.pdf.

19. ПНАЭ Г—7—031—91. Унифицированные методики контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Ультразвуковой контроль. Часть III. Измерение толщины монометаллов, биметаллов и антикоррозионных покрытий [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fpribor.ru/uploadedFiles/files/Instructions/PNAEG_7_031_91 .pdf.

20. РД ЭО 0669-2006. Стали и сплавы трубопроводов и элементов оборудования атомных станций. Определение химического состава методом атомно-эмиссионного спектрального анализа / ОАО «Концерн Росэнергоатом». -2006.

21. РД ЭО 0199-00. Инструкция по определению содержания ферритной фазы в наплавленном металле сварочных и наплавочных материалов, основном металле, сварных швах аустенитных нержавеющих сталей и антикоррозионной наплавке оборудования и трубопроводов АС / ОАО «Концерн Росэнергоатом». -2000.

22. Бескоровайный Н.М. Конструкционные материалы ядерных реакторов / Н.М. Бескоровайный, Б.А. Калин, П.А. Платонов, И.И. Чернов. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 704 с.

23. Протокол по результатам исследований качества сварных соединений аустенитных трубопроводов ДуЗОО: Протокол / НИКИЭТ; Золотарев В.Б., Державин А.Г., Абрамов В .Я. - М.: НИКИЭТ, 2003. - 26 с.

24. Оценка степени сенсибилизации сварного соединения СПиР 1-го энергоблока ЛАЭС и пробных сварных соединений трубопровода ДуЗОО: отчет о НИР / НИКИЭТ; Аржаев А.И.. - М.: НИКИЭТ, 2003. - 36 с.

25. Chihal V. Economical Evalution of Stainless Steel for Their Resistance to Intergranular Corrosion // Progr. Understand, and Prev. Corros.: 10th Eur. Corros. Congr., Barcelona, July, 1993-London, 1993.-Vol. 2.-P. 1537-1541.

26. Высокотемпературная термическая обработка индукционным нагревом сварных соединений трубопроводов ДуЗОО на блоках АЭС с реакторами РБМК-1000: технологич. инструкция: № 23.9285 ТИ / НИКИЭТ, ГУЛ ИЦП МАЭ. - М.: НИКИЭТ, ГУЛ ИЦП МАЭ, 2008. - 23 с.

27. Высокотемпературная термическая обработка радиационным нагревом сварных соединений трубопроводов ДуЗОО на блоках АЭС с реакторами РБМК-1000: технологич. инструкция: № 23.9284 ТИ / НИКИЭТ, ГУЛ ИЦП МАЭ. - М.: НИКИЭТ, ГУП ИЦП МАЭ, 2009. - 26 с.

28. Гольдштейн М.И. Специальные стали / М.И. Гольдштейн, C.B. Грачев, Ю.Г. Векслер. -М.: Металлургия, 1985.-408 с.

29. Разработка и внедрение технологии высокотемпературной термообработки сварных соединений днищ с корпусами РГК гибкими радиационными электронагревателями: отчет о НИР / ГУП ИЦП МАЭ; Абрамов В.Я. - М., 2004. -66 с.-№23.7807 От.

30. Паршин A.M. Радиационная повреждаемость и свойства сплавов/ , A.M. Паршин, А.Н. Тихонов, Г.Г. Бондаренко, Н.Б. Кириллов; под ред. A.M. Паршина и А.Н. Тихонова. - СПб.: Политехника, 1995. - 301 с.

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

32. Лашко Н.Ф. Фазовый анализ и структура аустенитных сталей / Н.Ф. Лашко, Н.И. Еремин. - М.: Машгиз, 1957. - 236 с.

33. Совершенствование российской нормативной базы с учетом уроков аварии на АЭС «Фукусима-Дайичи» // Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gosnadzor.ru/activity/international/post-Fukushima/regulatory_framework/

34. Приданцев M.B. Влияние примесей и редкоземельных элементов на свойства сплавов / М.В. Приданцев- М.: Металлургиздат, 1962. - 208 с.

35. Паршин A.M. Повышение работоспособности инструментальных сталей для штампов холодного деформирования / A.M. Паршин, Н.Б. Кириллов. - JL: ЛДНТП, 1990.-22 с.

36. Келли А. Дисперсионное твердение / А. Келли, Р. Николсон - М.: Металлургия, 1966. - 300 с.

37. Илиев К. Современные методы обработки высокопрочных материалов / К. Илиев // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1983. - № 10. -С. 54-58.

38. Алексеенко H.H. Радиационное повреждение стали корпусов водо-водяных реакторов / H.H. Алексеенко, А.Д. Амаев, И.В. Горынин, Ю.А. Николаев. - М.: Энергоатомиздат, 1981.-191 с.

39. Медовар Б.И. Сварка жаропрочных аустенитных сталей и сплавов / Б.И. Медовар. -М.: Машиностроение, 1966. - 430 с.

40. Производственная инструкция по сварке монтажных стыков труб и трубных соединений и контура многократной принудительной циркуляции реактора РБМК-1000: № 478720 / Энергомонтажпроект. - М.: 1982.

41. Ручная аргонодуговая сварка трубопроводов ДуЗОО и днищ РГК: технологич. инструкция: ТИ-2-51252-2000-12-22 / ГУП «ГП НИКИМТ». - М.: ГУП «ГП НИКИМТ», 2000.

42. Автоматическая аргонодуговая сварка трубопроводов ДуЗОО и днищ РГК: технологич. инструкция: ТИ-1-99/99-2000 / ГУП «ГП НИКИМТ». М.: ГУП «ГП НИКИМТ», 2000.

43. Морозова И.К. Вынос и отложения продуктов коррозии реакторных материалов / И.К. Морозова, А.И. Громова, В.В. Герасимов, В.А. Кучеряев, В.В. Демидова. -М.: Атомиздат, 1975. - 280 с.

44. Зубченко, А. С., Харина, И. Л., Рунов, А. Е., Мухин, А. В., Коровин, Н. Ю. Коррозионное растрескивание сварных соединений трубопроводов из стали

08Х18Н10Т энергоблоков с реакторами типа РБМК.А. // Металловедение и термическая обработка металлов 2007. № 2. С. 36-42.

45. Толстая М.А. Влияние электрополировки на коррозионную устойчивость стали 1Х18Н9Т и углеродистые стали 20 в воде при высоких температурах / М.А. Толстая. -М.: Госатомиздат, 1960.

46. Уманский Я.С. Физическое металловедение / Я.С. Уманский, Б.Н. Филькелынтейн, М.Е. Блантер, С.Т. Кишкин, Н.С. Фастов, С.С. Горелик. - М.: Металлургиздат, 1955. - 724 с.

47. Паршин A.M. Структура, прочность и радиационная повреждаемость коррозионно-стойких сталей и сплавов. - Челябинск: Металлургия, 1988. - 656 с.

48. РД ЭО 0411-02. Методика оценки склонности к МКРПН сварных соединений аустенитных трубопроводов реакторов РБМК на основе метода ПДР / ОАО «Концерн Росэнергоатом». - СПб.: 2002.

49. Pr. A. Oxalic Acid Etch Test for Classification of Etch Structures of Austenitic Stainless Steels // ASTM A262 - 02a. Standard Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://wenku.baidu.com/view/bb5af2878762caaedd33d4dl.

50. Corrosion tests and standards: application and interpretation / Robert Baboian, editor; section editors, Robert Baboian ... [et al.]. - Philadelphia, PA: ASTM, 1995. -764 p. - (ASTM manual series; MNL 20).

51. ГОСТ 5632-72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки. - Введ. 01.01.1975. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://irkspecsteel.ru/wp-content/uploads/gost5632-72.pdf

52. Герасименко А.А. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: справочник. В 2 т. Т. 1. / А.А. Герасименко. - М.: Машиностроение, 1987. - 688 с.

53. ASTM А262 - 13. Стандартные методики выявления склонности к межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей. - Режим доступа: http://www.astm.org/Standards/A262-RUS.htm.

54. Гордон Б.Г. Уроки аварий на атомных станциях // Агенство ПРоАтом [Электронный ресурс]. Расширенный вариант статьи «Уроки аварий на АЭС Фукусима» опубликованной в журнале Экология и промышленность России, №5, 2014 г. - Режим доступа: http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=5307

55. Паршин A.M. Структура, прочность и пластичность нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, применяемых в судостроении. - JL: Судостроение, 1972. - 288 с.

56. Одинг И.А. Теория ползучести и длительной прочности металлов / И.А. Одинг, B.C. Иванова, В.В. Бурдукский, В.Н. Геминов. - М.: Металлургиздат, 1959.-488 с.

57. ГОСТ 2246-70. Межгосударственный стандарт, проволока стальная сварочная, технические условия. - Введ. 01.01.73. - М.: ИПК издательство стандартов, 2001. - С. 20.

58. ГОСТ 10052-75. Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. - Введ. 01.01.77. -М.: Издательство стандартов, 1993. - С. 12

59. ГОСТ 6032-89. Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии [Электронный ресурс]. -Введ. 01.07.90. - Режим доступа: http://lnktd-opz.narod.ru/zakaz/gost6032-89.pdf

60. ГОСТ 5632-72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные [Электронный ресурс]. - Введ. 01.01.75. - Режим доступа: http://irkspecsteel.ru/wp-content/uploads/gost5632-72.pdf

61. ГОСТ 9.914-91. Единая система защиты от коррозии и старения. Стали коррозионностойкие аустенитные. Электрохимические методы определения стойкости против межкристаллитной коррозии [Электронный ресурс]. - Введ. 01.01.92- Режим доступа: http://www.complexdoc.ru/pdf/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%209.914-

91 /gost_9.914-91 .pdf

62. ГОСТ 1778-70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений [Электронный ресурс]. - Введ. 01.01.72. — Режим доступа: http://www.expertnk.ru/docs/gost-s/gostl 778-70.pdf

63. Смирнова И.М. Результаты исследований поверхностных отложений на оболочках твэлов РБМК-1000 / И.М. Смирнова, Д.В. Марков // Теплоэнергетика. - 2010. - № 7. - С. 17-20.

64. Богоявленский В.Л. Коррозия сталей на АЭС с водным теплоносителем / В.Л. Богоявленский. - М.: Энергоатомиздат, 1984.-400 с.

65. ГОСТ Р 8.585-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования [Электронный ресурс]. - Введ. 21.11.2001- Режим доступа: http://vsegost.com/Catalog/67/6755.shtml

66. ТУ 4833-002-08558606-95. Плетенки металлические экранирующие типа ПМЛ. - Введ. 01.01.1996. - Смоленск: Рославльская типография, 1996. - 10 с.

67. ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89). Степени защиты, обеспечиваемые оболочками [Электронный ресурс]. - Введ. 01.01.1997- Режим доступа: http://www.giricond.ru/files/gost_14254_96_%281%29.pdf.

68. РД ЭО 0579-2004. Техническое обслуживание и ремонт систем и оборудования атомных станций организация работ по поддержанию исправности средств тепловой автоматики и измерений / ОАО «Концерн Росэнергоатом». 2007.

69. Программа проверки состояния безопасности установки высокотемпературной термообработки (ВТТО) сварных швов после длительного хранения / Филиал ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Ленинградская атомная станция». - Сосновый бор., 2012. - 6 с. - Инв. № 2Пр-4472-12.

70. ГОСТ 11878-66. Сталь аустенитная. Методы определения содержания альфа-фазы. - Введ. 15.03.1966. -М.: Издательство стандартов, 1977. - С. 10.

71. [Результат поиска по запросу "термические циклы"] [Электронный ресурс] // Большая энциклопедия нефти и газа. - Режим доступа: http://www.ngpedia.ru/id72467pl.html.

72. Романов А.Н. Высокотемпературная термообработка сварных соединений аустенитных трубопроводов как средство устранения склонности к межкристаллитному коррозионному растрескиванию под напряжением [Электронный ресурс] / А.Н. Романов // Конкурс Металл-Экспо «Молодые учёные 2011»: - Режим доступа: http://metal-expo.ru/ru/exhibition/young/2011

73. Расчетный анализ при режиме ВТТО диапазона весовых нагрузок и монтажных усилий, при которых раскрепления трубопроводов ДуЗОО или их роспуска не требуется: отчет о НИР / ИЦП МАЭ; Чуракова E.B. - М.: ИЦП МАЭ, 2007. - 46 с. - Рег.№ 23.8745 От.

74. Экспериментальное подтверждение эффективности применения режима ВТТО сварных соединений ДуЗОО при температуре 900_30 °С с точки зрения снижения степени сенсибилизации и уровня остаточных напряжений в околошовных зонах сварных соединений: отчет о НИР / ИЦП МАЭ; Абрамов В .Я. - М.: ИЦП МАЭ, 2007. - 52 с. -№ 23.8757 От.

75. Доллежаль H.A. Творцы ядерного века / H.A. Доллежаль. - 4-е изд., доп. -М.:ИздАТ, 2010.-262 с.

76. РЭА: ежемесячный журнал атомной энергетики России [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://rosenergoatom.info.

77. Реактор РБМК [Электронный ресурс] // Энергетика: новости, события, открытия в области энергетики. - Режим доступа: http://energo20.ru/article-88-43-52.html.

78. ОП 1513-72. Основные положения по сварке и наплавке узлов и конструкций атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок. 1975.

79. НП-001-97 (ПНАЭГ-01-011-97). Общие положения обеспечения безопасности атомных станций [Электронный ресурс]. - М.: 1992. - Режим доступа: http://www.gosthelp.ru/home/download.php7view.2396

80. ПНАЭ Г—7-010-89. Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.fpribor.ш/uploadedFiles/filesЯnstгuctions/PNAE_G_7_010_89.pdf.

81. Mitigation of Intergranular Stress Corrosion Cracking in RBMK Reactors: Final Report of the Programme's Steering Committee. September 2002. - Vienna: IAEA, 2002. - 57 p.

82. Заключение no оценке допустимости несплошностей в сварных швах трубопроводов ДуЗОО при эксплуатации 1-го энергоблока САЭС: отчет о НИР / НИКИЭТ, ВНИИАЭС, ИЦП МАЭ, ИЦЦ АЭС;- Москва: НИКИЭТ, ВНИИАЭС, ИЦП МАЭ, ИЦЦ АЭС, 1998.- Рег.№4.268 От.

83. Материаловедческие исследования причин возникновения и механизма развития дефектов в сварных швах приварки днища к трубе коллектора РГК энергоблоков Курской и Смоленской АЭС: отчет о НИР / ИЦП МАЭ;, 2000. -Рег.№23.6353 От.

84. Исследования дефектных сварных соединений напорных трубопроводов, трубопроводов САОР и СПИР 1-го энергоблока САЭС: отчет о НИР / ИЦП МАЭ; Аржаев А.И. -2002.- Отчет 23.6718 От.

85. Драгунов Ю.Г. Научно-техническая поддержка эксплуатации АЭС с канальными реакторами / Ю.Г. Драгунов, A.A. Петров // Международная научно-техническая конференция - 2010 (Москва, ОАО «Концерн Росэнергоатом», 26-27 мая 2010): материалы конференции «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики». - М.: ОАО «Концерн Росэнергоатом», 2010.-220 С.

86. Коллекторы Ду900 и трубопроводы Ду750 реактора РБМ-К9 / «Джура Джакович» (СФРЮ). - М., - 11 альбомов. - Инв. №48-63 [по архиву ОАО «НИКИЭТ»].

87. Статистический анализ параметров дефектов в сварных соединениях трубопроводов ДуЗОО: отчет о НИР / ИЦД НИКИЭТ; Тимофеев H.B. - М.: ИЦД НИКИЭТ, НИКИЭТ, 2003. - 88 с. - Рег.№840.106 От.

4

(ZI

(/

ppf JMff OMTttM

предприятиегоскорпорлдии.pocatom.

Открытое акционерное общество «Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях»

(ОАО «Концерн Росэнергоатом»)

ПРИКАЗ

Zf, О/2.0/3 № /7

Москва

О введении в действие технологических инструкций

В целях обеспечения надежной и безопасной эксплуатации сварных соединений аустенитных трубопроводов ДуЗОО КМПЦ РУ РБМК-1000

ПРИКАЗЫВАЮ:

1. Ввести в действие с 01.04.2013 следующие документы:

- «Технологическая инструкция. Рабочая технологическая документация на промышленное применение ВТТО на СС прямых участков и отводов трубопроводов ДуЗОО КМПЦ РБМК-1000» № 25050.00002 (приложение 1);

- «Технологическая инструкция. ВТТО индукционным нагревом СС трубопроводов ДуЗОО с оборудованием (патрубками СП, НК, ВК) и арматурой ДуЗОО с использованием «холодильника» № 25050.00003 (приложение 2).

2. Заместителям Генерального директора - директорам филиалов ОАО «Концерн Росэнергоатом»: «Курская атомная станция» Фсдюкину В.А., «Ленинградская атомная станция» Перегуде В.И., «Смоленская атомная станция» Петрову А.Ю. принять документы, указанные в п. 1 настоящего приказа, к руководству и исполнению и обеспечить их введение в действие в установленном на АЭС порядке.

3. Департаменту планирования производства, модернизации и продления срока эксплуатации (Дементьев A.A.) внести в установленном порядке документы, указанные в п. 1 настоящего приказа, в Указатель технических документов, регламентирующих обеспечение безопасной эксплуатации энергоблоков АС (обязательных и рекомендуемых к использованию), раздел 1.13.2, часть III.

4. Контроль за исполнением настоящего приказа возложить на заместителя Генерального директора - директора по производству и эксплуатации АЭС Шутикова A.B.

Генеральный директор j ( E.B. Романов

В.М. Григорьев. [phone] доб. 21-29

ЛМ/КМЗОГГ f ."„Тн-ГГ н°,6г"Т

ЩШШШШ им.Н.А.Доллешалн исследовательский и

конструкторский институт энерготехники имени Н.А.Доллежаля» (ОАО «НИКИЭТ»)

Утверждаю

Заместитель Директора -Генерального конструктора по

J^/f^l A.B. Лопаткин « 14 » А г 2012г.

Протокол испытаний №240.831 от 10.12.2012г.

Проведение ВТТО, подтверждение качества её проведения результатами УЗК и материаловедческими исследованиями, анализ результатов испытаний

BTTO.

Работы выполнялись в рамках договора ОАО «НИКИЭТ» с ОАО «Концерн Росэнергоатом» № 2011/4.1.1.1.10.8/46870 от 23.11.2011 г. на филиале ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Ленинградская атомная станция».

Объектами испытаний являлись:

- полномасштабный макет сварного соединения (СС) трубопровода ДуЗОО и патрубковой зоны всасывающего коллектора (ВК);

- 3 катушки с дефектными СС, вырезанные из прямых участков (2 катушки) и отводов (1 катушка) опускных трубопроводов (ОТ) после проведения высокотемпературной термообработки (ВТТО) при 900.зо°С индукционным методом нагрева.

Цель проведения работ: подтверждение качества проведения ВТТО.

Для проведения испытаний был изготовлен полномасштабный макет СС трубопровода и патрубковой зоны, имитирующий ВК с расстоянием от композитного СС до аустенитного (термообрабатываемого) СС - 109,9 мм (между осями СС) и минимальным расстоянием между усилениями швов -77,4 мм (Рисунок 1), что является наихудшим с точки зрения возможного недопустимого разогрева (выше 275°С) при проведении ВТТО композитного

шва и перлитного патрубка вариантом на 5-ом энергоблоке блоке Курской АЭС н одним из наихудших вариантов на всех АЭС с РБМК-1000.

I—РОЗ—2056 "Всасв5св.ци0 коллектор" 01026x63 П-РОЗ-2056 "ВсасабаощиО «одиктор* 3, 4, 5 аняргоблоки КурскоО АЭС 1, 2, 3 энергоблоки Смоленской АЭС

Полномасштабный макет СС трубопровода ДуЗОО и патрубковой зоны ВК был изготовлен полностью из стали 08Х18Н10Т без СС с упрощенной геометрией (без буртиков и имитаций усилений швов). Подобная конструкция макета даёт возможность решать задачу с меньшей теплопроводностью, что выражается в реализации более высоких температур и гарантирует, не превышение расчетных показателей при проведении ВТТО СС патрубковых зон на АЭС. В условиях проведения ВТТО на макете

температура окружающей среды была 13-16°С. При проведении ВТТО на 2-ом энергоблоке Ленинградской АЭС на дефектных СС прямых участков и отводов опускных трубопроводов (ОТ) ДуЗОО температура в помещениях 1 категории была порядка 45-50 °С.

В полномасштабный макет СС трубопровода ДуЗОО и патрубковой зоны ВК были установлены кабельные хромель-алюмелевые термопары о 3,5 мм с изолированным термоспаем (корольком). Термопары дополнительно были помещены в теплоизолятор из стеклоткани и экран. Экраны термопар перед проведением ВТТО заземлялись. Установка термопар в макет производилась следующим образом. В полномасштабном макете с диаметрально противоположных сторон были просверлены сквозные отверстия о 6 мм, в которые были вставлены втулки, изготовленные из стали марки 08Х18Н10Т. Во втулки вставлялись термопары на заданную глубину (Рисунок 2). Термопары имели поверку от производителя и дополнительно были отградуированы в лаборатории ОАО «НИКИЭТ».

Регистрацию температуры по показаниям термопар производили с помощью регистратора РТМ-108 имеющего поверку от производителя и подключенного к ПК через адаптер интерфейсов АС4. Перед проведением ВТТО все измерительное оборудование прошло проверку настроек.

Термопары были установлены на различной глубине и различной удалённости от индуктора. На наружной поверхности макета контроль температуры осуществлялся с помощью ИК термометра (пирометра) с диапазоном визирования 300:1. ИК термометр имел поверку от производителя и был отъюстирован производителем. Таким образом, планировалось получить распределение температурных полей реализуемых при проведении ВТТО как на наружной так и на внутренней поверхностях макета на различных расстояниях от индуктора и непосредственно под ним.

После успешной проверки работоспособности оборудования для проведения ВТТО на макете в ремонтной зоне здания 603 разъемный индуктор без демонтажа генератора, ВЧ кабеля, батареи конденсаторов был установлен на полномасштабный макет трубопровода ДуЗОО и патрубковой зоны ВК. Полномасштабный макет располагался в вертикальном положении с расположением патрубковой зоны сверху. Что является наихудшим вариантом с точки зрения реализации максимальных температур на внутренней поверхности макета. Это связано с прохождением разогретого воздуха, по внутренней стенки макета от термообрабатываемого участка вверх к патрубковой зоне.

33-о

Ссылка

Ссылка М 1 Ссыпка»* 2 Ссылка № 3 Ссылка № 4 Ссылка № 5 Ссылка М 6 Ссылка Г* 7 Ссылка М 9 Ссылка № 10 Ссылка Г* 11 Ссылка М 12 Ссылка 16

Глувинэ нахождения термослая от внутренней поверхности в мм Зим

5 мм

6 мм

7 мм 13мм 15мм 3 мм 5 мм 2 мм 19мм 24 мм

Ссылка №14 температура окр срвлм

Рисунок 2 - Схема макета с термопарами Для установки индуктора использовались лишь термостойкие упоры из шамотного кирпича для выставления равномерного зазора индуктора без завалов. Упоры не имели дополнительной опоры, кроме вертикально расположенной стенки макета и витков индуктора.

Измеряемое ИК термометром пятно лежало между витками индуктора посередине видимой стороны макета. ИК термометр располагался на одной высоте с измеряемым пятном.

Перед началом ВТТО была проведена проверка работы системы охлаждения, давления и расход воды, заземление шкафа. Без отключения системы охлаждения был включен генератор на мощность 50 Квт. Скорость нагрева составила порядка 140° С/мин. При достижении температуры 870 °С, когда скорость подъема температуры оказалась выше ожидаемой, мощность генератора была понижена до 48 КВт. При этом был зафиксирован кратковременный перегрев на 20 °С (920 °С менее 5 минут) металла в месте

проведения BTTO. Проведенное снижение мощности до 46-47 КВт привело к снижению фактической температуры до 900-903 °С (рисунок 3). В процессе проведения ВТТО разогревался ВЧ кабель и жесткая медная шина, что приводило к увеличению электросопротивления в них и, как следствие, плавному снижению регистрируемой температуры. Для устранения данного эффекта прибавлялась мощность на генераторе (менее 1 КВт). Термообработка проводилась у верхней границы режима ВТТО (900°С), температура на внутренней поверхности макета была на уровне 850 °С. ВТТО проводилась в течение 1 часа, без аварийных отключений и остановок.

1 187 373 559 745 931 1117 1303 1489 1675 1861 2047 2233 2419 2605 2791 2977 3163 3349 3535

Рисунок 3 - Кош роль температуры проведения ВТТО

В процессе проведения ВТТО наблюдался разогрев корпуса ИК термометра до температуры не превышающей предельно допустимую (50°С).

Подтверждение качества проведения ВТТО проводилось УЗК на дефектных СС: 2-х СС с прямых участков ОТ и 1-го СС с отвода ОТ ДуЗОО до и после проведения ВТТО. Согласно результатов проведенного УЗК подроста дефектов на термообработанных дефектных СС прямых участков и отводов ДуЗОО не обнаружено.

Согласно данных проведенных материаловедческих исследований на образцах из термообработанных дефектных СС уровень сенсибилизации металла ОШЗ измеренный методом потенциодинамической реактивации по методике № 1.3.4.99.0034-2009 снизился с 0,13 до 0,096 - 0,072. Снижение уровня сенсибилизации до таких величин свидетельствует о эффективности проведенной ВТТО с точки зрения устранения склонности к МКРПН металла ОШЗ СС. Раскрытия трещины обнаружено не было.

Заключение.

1. Анализ полученных результатов работ по измерению температурных полей реализующихся па макете СС приварки трубопровода ДуЗОО к патрубкам оборудования ВК при проведении на нем ВТТО при 900.30С индукционным методом нагрева показал, что проведение ВТТО без использования принудительного захолаживания металла в районе композитного сварного шва возможно:

для патрубковой зоны НК с расстоянием между термообрабатываемым однородным аустенитным сварным швом и композитным сварным швом не менее 800 мм;

для патрубковой зоны СП с расстоянием между термообрабатываемым однородным аустенитным сварным швом и композитным сварным швом не менее 350 мм;

2. При ВТТО по режиму (п.1) аустенитного шва приварки трубопровода ДуЗОО к патрубку аустенитного корпуса задвижки ДуЗОО использование принудительного захолаживания также не потребуется.

3. Материаловедческими исследованиями и УЗК было подтверждено отсутствие подроста дефектов и устранение сенсибилизации металла ОШЗ на дефектных СС при проведении BTTO.

4. В ходе проведения комиссионных испытаний необходимо:

- провести опытно-промышленные испытания на СС приварки трубопровода ДуЗОО к патрубкам СП, НК, ВК с возможной вырезкой и разделкой под образцы на оборудовании из комплекта ЗИП либо на пятом энергоблоке Курской АЭС;

-предусмотреть дополнительные исследования по изменению режима ВТТО на 920.50 °С.

От ОАО «НИКИЭТ»

Директор отделения целостности конструкций

С.В. Европин

Заместитель начальника лаборатории

Научный сотрудник

От филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Ленинградская атомная станция»

Начальник ЛМ ОДМ и ТК

А.Г. Державин

А.Н. Романов

В.П. Быков

j § Открытое Акционерное Общество

/ / «МОНТАЖНО-СТРОИТЕЛЬНОЕ / / УПРАВЛЕНИЕ №90» (ОАО «МСУ-90»)

/ »4,

Утверждаю

Главный инженер ОАО «МСУ-90»

C.B. Любимов

/ - -

« » 2012г.

Протокол 1/163 от 27.11.2012г.

В соответствии с план-графиком проведения работ по темам «Полномасштабное внедрение высокотемпературной термообработки СС трубопроводов при температуре 900 °С» и «Разработка и внедрение рабочей технологической документации по применению типовой ТИ ВТТО при 900 °С для СС приварки трубопроводов Ду 300 к оборудованию (патрубкам СП, НК/ВК) и арматуре Ду 300» ПРГ-174К(04-03)2012 от 13.03.2012, «Программой проведения материаловедческих исследований качества проведения ВТТО при 900 °С СС Ду-300 2-го энергоблока Ленинградской АЭС» (240.709Пр) (Приложения 1,2), выполнены работы по опытно промышленным испытаниям ВТТО при 900.30 °С сварных соединения (СС) аустенитных трубопроводов ДуЗОО РУ РБМК-1000 на 2-ом энергоблоке ЛАЭС.

Для проведения опытно-промышленных испытаний технологии ВТТО были выбраны три СС (№№ Пр 166/1; Пр187/1; Л108) опускных трубопроводов, которые по результатам эксплуатационного ультразвукового контроля, выполненного в СР-2012 2-го энергоблока, были признаны дефектными и подлежали ремонту (Заключение по ультразвуковому контролю и схемы расположения СС опускных трубопроводов приведены в Приложении 3).

Сварные соединения №№ Пр 166/1, Г1р 187/1 находятся в помещении 115/4, сварное соединение № Л108 в помещении 115/3. Сварные соединения №№ Пр 166/1, Л108 расположены на вертикальных прямых участках трубопровода, сварное соединение № Пр187/1 расположено на наклонном участке отвода трубопровода (Приложение 3).

До проведения ВТТО был проведен контроль отклонения оси трубопровода на базе 1000мм в двух сечениях по длине (акт контроля Приложение 4).

Перед проведением ВТТО выбранных сварных соединений отпускных трубопроводов была проведена проверка работоспособности индукционной нагревательной установки для ВТТО находившейся на ответственном хранении в помещении здания 603 (Акт проведения пуско-наладочных работ, Приложение 5).

В связи со сжатыми сроками проведения СГ1Р-2012 второго энергоблока ЛАЭС было принято согласованное решение (Приложение 6) о проведение ВТТО на энергоблоке в помещении 115/4 в составе опускного трубопровода на 2-х сварных соединениях №№ Пр 166/1, Пр187/1, а сварное соединение № Л108 термообработать, после его вырезки (Протокол проведения ВТТО сварных соединений №№ Пр 166/1, Пр187/1 Приложение 7).

ВТТО указанных сварных соединений производилось без раскрепления трубопроводов.

После окончания работ по ВТТО на 2-ом энергоблоке была поведена вырезка катушек с дефектными сварными соединениями №№ Пр 166/1, Пр187/1, Л108 шириной 150 мм ( Акт вырезки катушек приведен в Приложении 8).

После вырезки катушек произведено измерение смещения трубопроводов (результаты измерения приведены в Приложении 4).

На катушках со сварными соединениями №№ Пр 166/1, Пр187/1 (прошедшие ВТТО) был выполнен ультразвуковой и капиллярный контроль, по результатам которых разработаны эскизы и схемы разделки катушек на темплеты (Указанные материалы приведены в Приложении 9).

Катушка со сварным швом № Л108 (не прошедшая ВТТО в составе опускного трубопровода) была термообработана в ремонтной зоне здания 603 (Протокол проведения ВТТО Приложение 10).

Перед проведением ВТТО катушки со сварным швом № Л108 была проведена проверка работоспособности установки ВТТО с составлением акта пуско-наладочных работ (Приложение 11).

До проведения ВТТО для оценки исходного (перед проведением ВТТО) состояния металла ОШЗ в месте распространения дефекта катушки с СС № Л108 из неё был вырезан темплет № 108-6 согласно схемы разрезки (Приложение 12). В результате выполненной вырезки темплеты, проведение капиллярного и ультразвукового контроля стало невозможным^ чём был составлен протокол (Приложение 12).

После проведения ВТТО вырезанные катушки со сварными швами № № Пр 166/1, Пр 187/1, Л108 были разрезаны на темплеты согласно схем разрезки для проведения материаловедческих исследований, о чём был составлен протокол (Приложение

13) и проведены материаловедческие исследования (Протоколы материаловедческих исследований Приложение 13).

Заключение:

Работы по полномасштабному внедрению ВТТО при 900.зо °С СС прямых участков и отводов аустенитных трубопроводов ДуЗОО прошли успешно. Экспериментально подтверждена возможность проведения ВТТО при 900.зо °С без раскрепления трубопровода. Зафиксировано снижение сенсибилизации металла ОШЗ СС ниже склонности к МКРПН и МКК (по методике 1.3.3.00.0034-2009), отсутствие деформации металла трубопроводов, отсутствие подроста дефектов. Вследствии дополнительного окисления берегов трещин в процессе проведения ВТТО повысилась их выявляемость

УЗК.

Начальник РЦ-1

С.Н. Харахнин Н.И. Логинов

Начальник ПЦГ

И.о. начальника ОДМиТК

И.М. Бугаков

Научный сотрудник

А.Н. Романов

Список терминов и определений

Аргонодуговая сварка - дуговая сварка, при которой в качестве защитного газа используется аргон.

Атомная станция - ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определенной проектом территории, на которой для осуществления этой цели используется ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом). Атомная электрическая станция - атомная станция, предназначенная для производства электрической энергии.

Аустенит - твердый раствор углерода и других элементов в у-железе. Безопасность АС, ядерная и радиационная - свойство АС при нормальной эксплуатации и нарушениях нормальной эксплуатации, включая аварии, ограничивать радиационное воздействие на персонал, население и окружающую среду установленными пределами.

Биологическая защита - радиационный барьер, создаваемый вокруг активной зоны реактора и системы его охлаждения, для предотвращения вредного воздействия нейтронного и гамма-излучения на персонал, население и окружающую среду. На атомной станции основным материалом биологической защиты является бетон. Для реакторов большой мощности толщина бетонного защитного экрана достигает нескольких метров. Включение - части структуры, охватываемые матрицей.

Горячая трещина - хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и зоны термического влияния, возникающие в твёрдо-жидком состоянии при завершении кристаллизации, а также в твёрдом состоянии при высоких температурах на этапе преимущественного развития межзёренной деформации. Деаэрация - удаление кислорода и других газов из жидкости.

Дендрит - разветвлённый (древовидный) кристалл. Дефект - несплошность подлежащая регистрации.

Деформация - изменение относительного положения частиц тела, связанное с их перемещением. Деформация представляет собой результат изменения междуатомных расстояний и перегруппировки блоков атомов. Обычно деформация сопровождается изменением величин междуатомных сил, мерой которого является упругое напряжение.

Децибел - (дБ) Логарифмическая единица измерения отношения амплитуд двух ультразвуковых сигналов (отношение амплитуд).

Диффузия - самопроизвольное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга. Причиной такого перемешивания веществ является тепловое движение их частиц. Можно рассматривать диффузию не только находящихся в телах частиц посторонних веществ, но и диффузию собственных частиц (самодиффузия).

Дуговая сварка под флюсом - дуговая сварка. При которой дуга горит под слоем сварочного флюса.

Защита физическая атомной электростанции - технические и организационные меры обеспечения сохранности содержащихся на атомных станциях (АС) ядерных материалов и радиоактивных веществ, предотвращения несанкционированного проникновения на территорию АС, предотвращения несанкционированного доступа к ядерным материалам и радиоактивным веществам и своевременного обнаружения и пресечения диверсионных и террористических актов, угрожающих безопасности АС.

Зерна или глобули - сросшиеся (зерна) или не сросшиеся (глобули) округлые кристаллиты неправильной формы

Зерна равноосные - микроструктура, состоящая из сросшихся кристаллов неправильной формы (кристаллитов) примерно одинакового химического состава и разной ориентировки. Размеры зерен в среднем одинаковы по разным направлениям (равноосность), что является следствием статистической независимости образования кристаллов и одинаковой скорости их роста.

Карбид - химическое соединение металлов и неметаллов с углеродом. Карбиды - соединения переходных металлов и углерода, обладающие высокой твердостью и хрупкостью. Частный случай фаз внедрения - соединений переходных металлов и легких металлоидов.

Карбонитрид - химическое соединение металлов и неметаллов с углеродом и азотом.

Контролируемая область - часть объекта контроля, которая подвергается контролю.

Коррозионная усталость - разрушение металла под воздействием периодической динамической нагрузки и коррозионной среды. Коррозионное растрескивание - это вид коррозии, при котором разрушение металла происходит при одновременном воздействии на металл агрессивной коррозионной среды и растягивающих напряжений.

Кристаллизация - процесс перехода из жидкого (или аморфного) в твердое агрегатного состояние, связанное с уменьшением свободной энергии системы и сопровождающееся скачкообразным изменением свойств. Матрица - часть структуры (односвязная в математическом смысле), имеющая характерное и однообразное строение, которая охватывает все остальные ее части. Например, если матрица электропроводна, а остальные части структуры нет, то структура в целом также будет электропроводной. Матричная структура - структура, в которой имеется матрица. Межкристаллитная коррозия - вид коррозии характеризующийся разрушением металла по границам зерен.

Межкристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением - это вид коррозии, при котором разрушение металла, вызванное одновременном воздействии на металл агрессивной коррозионной среды и растягивающих напряжений, происходит преимущественно по границам зерен. Метастабильное состояние - относительно устойчивое состояние системы, из которого она может перейти в более устойчивое состояние под действием внешних факторов или самопроизвольно.

Микрошлиф - это специально подготовленный образец для микроскопического исследования.

Несплошность - нарушение однородности материала. Объект контроля - объект, который требуется подвергнуть контролю. Околошовная зона - участок зоны термического влияния, нагретый выше температуры начала интенсивного роста зерна.

Питтинги - язвы, полости в металле, начинающиеся с его поверхности. Пластическая деформация - сложный физико-химический процесс, в результате которого наряду с изменением формы и строения исходного металла изменяются его механические и физико-химические свойства. Поверхностная коррозия - характеризуется равномерным разрушением металла по всей поверхности.

Реакторная установка - комплекс систем и элементов АС, предназначенный для преобразования ядерной энергии в тепловую, включающий реактор и непосредственно связанные с ним системы, необходимые для его нормальной эксплуатации, аварийного охлаждения, аварийной защиты и поддержания в безопасном состоянии, при условии выполнения требуемых вспомогательных и обеспечивающих функций другими системами станции. Границы РУ устанавливаются для каждой АС в проекте.

Сварка - получение неразъемных соединений посрадством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании и/или пластическом деформировании.

Сварное соединение - неразъемное соединение, выполненное сваркой. Сенсибилизация - склонность сталей аустенитного класса к межкристаллитной коррозии и/или межкристаллитному коррозионному растрескиванию под напряжением вследствие обеднения приграничных участков аустенита по хрому до уровня менее 12% в результате выпадения высокохромистых карбидов.

Синергетика - энергия совместного действия.

Сплав - вещество полученное сплавлением двух и более элементов.

Сталь - материал (сплав железа с углеродом), в котором массовая доля железа больше, чем массовая доля какого-либо другого элемента, а массовая доля углерода менее 2,14 %, и в состав которого входят также и другие химические элементы.

Столбчатый кристалл - дендрит, образовавшийся в процессе кристаллизации с направленным отводом тепла имеющий геометрические размеры в одном направлении в несколько раз превышающие размеры в двух других направлениях.

Структуры или фазы внедрения - структуры или фазы, которые образованы за счет реального или формального внедрения в свободные пустоты кристалла атомов, ионов или молекул.

Субструктура - строение отдельных структурных составляющих. Из-за большей дисперсности субструктура различается менее надежно или вообще не различается.

Сульфид — химическое соединение металлов и неметаллов с серой. Тангенциальные трещины - радиальные трещины, зарождающиеся от тангенциальных напряжений.

Твердый раствор - фазы, в которых один из компонентов сплава сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы других (или другого) компонентов располагаются в решетке первого компонента (растворителя), изменяя ее размеры (периоды).

Температурный градиент - предел отношения изменения температуры к расстоянию между изотермами по нормали, когда стремится к нулю. Теплопроводность - это теплообмен, при котором осуществляется непосредственная передача энергии от частиц (молекул, атомов или электронов) более нагретой части тела к частицам его менее нагретой части. При теплопроводности само вещество не перемещается от одного конца тела к другому; передача энергии происходит в результате взаимодействия частиц, обладающих большей энергией, с соседними частицами, обладающими

меньшей энергией, и так далее вдоль всего тела, пока температура всех его частей не сравняется.

Термическая обработка - процесс обработки изделий из металлов и сплавов путём теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств. Титанид - химическое соединение металла с титаном.

Травление - действие на полированную поверхность металла химического реактива, в результате чего происходит частичное растворение металла в местах с искаженной кристаллической решеткой. В результате травления на поверхности металла возникает рельеф в виде канавок (ямок) травления, которые видны под микроскопом как темные линии (точки). В некоторых случаях используют окрашивающий травитель, который не растворяет, а красит соответствующие фазы.

Ультразвуковое оборудование - оборудование, состоящее из электронного блока, преобразователей, кабелей и иных устройств, подключаемых к электронному блоку при проведении ультразвукового контроля. Фаза - однородная часть системы отделенная от других частей системы (фаз) поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав или структура вещества изменяется скачком.

Феррит - твердый раствор углерода и других элементов в а-железе. Циклические нагрузки - Периодически повторяющаяся нагрузка с регулярно возникающими напряжениями в материале, что способствует образованию усталостных трещин.

Эхо сигнал - ультразвуковой сигнал отраженный от неоднородной среды или границы раздела сред.