रिएक्टर के आंतरिक घटकों के लिए पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेटों के तनाव संक्षारण क्रैकिंग को प्रभावित करने वाले कारक
रिएक्टर आंतरिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में प्रमुख उपकरण हैं। उनकी मुख्य घटकों को समर्थन देने और उन्हें ठीक करने की भूमिका है। वे सीधे रिएक्टर की परिचालन सुरक्षा और दक्षता से संबंधित हैं और रिएक्टर प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। रिएक्टर के आंतरिक घटक मुख्य रूप से अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के साथ ऑस्टेनिटिक पहनने-प्रतिरोधी प्लेटों से बने होते हैं। हालांकि, परमाणु रिएक्टर की परिचालन स्थितियों के तहत, मजबूत न्यूट्रॉन विकिरण और उच्च तापमान वाले पानी के क्षरण जैसी कठोर परिस्थितियों में काम करने वाली पहनने-प्रतिरोधी प्लेटें तनाव से ग्रस्त हैं। संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) और विकिरण-त्वरित तनाव संक्षारण क्रैकिंग (आईएएससीसी) द्वारा दर्शाए गए पर्यावरणीय रूप से संवेदनशील फ्रैक्चर परमाणु ऊर्जा उपकरणों के दीर्घकालिक सुरक्षित संचालन को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण मुद्दे बन गए हैं।
रिएक्टर के आंतरिक घटकों के एससीसी व्यवहार पर अंतरराष्ट्रीय स्तर पर व्यापक शोध किया गया है। उदाहरण के लिए, यूएस इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट (सीआईआर प्रोजेक्ट) और ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी (हाल्डेन रिएक्टर प्रोजेक्ट) ने रिएक्टर के आंतरिक घटकों को न्यूट्रॉन विकिरण क्षति पर प्रोटॉन विकिरण सिमुलेशन किया है और आईएएससीसी तंत्र, पर्यावरणीय मापदंडों के प्रभाव का विश्लेषण किया है। एससीसी पर भौतिक रासायनिक तत्व। प्रभाव विश्लेषण, विकिरण अपघटन और एससीसी पर हाइड्रोजन उत्सर्जन प्रभाव मूल्यांकन, आदि। इसके अनुसंधान दायरे में सामग्री, जल रासायनिक वातावरण, घटना तंत्र आदि शामिल हैं। फ्रेंच मैटेरियल्स एजिंग इंस्टीट्यूट एमएआई (इंटरनल्स प्रोजेक्ट) ने सूक्ष्म संरचना और अनाज सीमा पर शोध किया है। रिएक्टर के भीतर पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेटों का रासायनिक संरचना विश्लेषण, एससीसी दरार संक्षारण संरचना विश्लेषण, और प्रभावित करने वाले कारकों का विश्लेषण। जापान परमाणु ऊर्जा सुरक्षा प्राधिकरण जेएनईएस ने एससीसी संवेदनशीलता, फ्रैक्चर विफलता तंत्र और दरार वृद्धि दर पर शोध किया है। हालाँकि, रिएक्टर के आंतरिक घटकों के लिए पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेटों पर घरेलू अनुसंधान अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, और उच्च तापमान वाले जल वातावरण में घरेलू परमाणु-ग्रेड पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेटों के एससीसी (विशेष रूप से विकिरण के बाद आईएएससीसी) के संवेदनशील कारकों पर बहुत कम शोध है। सूज़ौ थर्मल इंजीनियरिंग रिसर्च इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने एक दबावयुक्त जल रिएक्टर परमाणु ऊर्जा संयंत्र के सिम्युलेटेड प्राथमिक सर्किट जल वातावरण में घरेलू रिएक्टर आंतरिक घटकों के लिए पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेटों के एससीसी पर पीएच मान और विकिरण क्षति को प्रभावित करने वाले कारकों पर एक अध्ययन किया।
अनुसंधान के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री एक ऑस्टेनिटिक पहनने-प्रतिरोधी प्लेट (फ्रांसीसी ब्रांड Z6CND17.12) है जिसका उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्र रिएक्टर घटकों के कोमिंग प्लेट बोल्ट के लिए किया जाता है, (1060+/-10) डिग्री उच्च तापमान समाधान उपचार, और पानी ठंडा करना. सामग्री की उपज शक्ति 606MPa, तन्य शक्ति 658MPa, और उपज-से-शक्ति अनुपात 0.92 है। अनुसंधान से पता चलता है कि पीएच मान और विकिरण क्षति परमाणु ऊर्जा रिएक्टर के आंतरिक घटकों के लिए एससीसी पहनने-प्रतिरोधी प्लेटों के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं।
7.0 के पीएच वाले उच्च तापमान वाले जलीय वातावरण की तुलना में, 6.4 और 7.5 के पीएच मान से पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेट के बढ़ाव और फ्रैक्चर समय में कमी आएगी। घिसाव प्रतिरोधी प्लेट की SCC संवेदनशीलता pH 7.{10}} घोल में छोटी होती है, जो 3.9% है। पीएच 6.4 और 7.5 जलीय घोल की स्थितियों के तहत, एससीसी संवेदनशीलता क्रमशः 7.3% और 15.5% तक बढ़ जाती है। इससे पता चलता है कि उच्च तापमान वाले जलीय घोल का पीएच मान पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेट के एससीसी प्रदर्शन पर सीधा प्रभाव डालता है, और पीएच मान एससीसी प्रदर्शन को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण संवेदनशील कारक है। एससीसी के एनोडिक विघटन मॉडल के अनुसार, अम्लीय घोल में एच+ सामग्री की दरार की नोक में फैल जाता है। नमूने पर तनाव की कार्रवाई के तहत, धातु की सतह पर निष्क्रियता फिल्म फट जाती है, और उजागर ताजा धातु एससीसी दरारें बनाने के लिए संक्षारक तरल के साथ प्रतिक्रिया करती है। संक्षारक द्रव के प्रवेश के कारण दरार के दोनों ओर की सतह पर बड़ी संख्या में गड्ढे भी बन जाते हैं। ये गड्ढों का क्षरण दरारों का स्रोत बन जाता है और नमूने की सतह पर सूक्ष्म दरारें पैदा करता है। सूक्ष्म दरारों का निर्माण अम्लीय घोल को ताजी धातु के संपर्क में लाता है, जिससे दरार के विस्तार को बढ़ावा मिलता है। . क्षारीय समाधान वातावरण में, धीमी तनाव दर स्थितियों के तहत, समाधान दरार में स्थानीय समाधान के साथ पूरी तरह से संचार कर सकता है, और दरार टिप समाधान के पास दरार टिप धातु परमाणुओं के साथ बातचीत करने के लिए पर्याप्त समय होता है, जिससे दरार टिप रासायनिक और इलेक्ट्रोकेमिकल की अनुमति मिलती है प्रतिक्रियाएं सुचारू रूप से आगे बढ़ती हैं, जिससे क्षारीय घोल स्थानीय रूप से दरार की नोक पर केंद्रित हो जाता है, जिससे पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेट में एससीसी त्वरण होता है।
पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेट को आवेशित कणों से विकिरणित करने के बाद, दरार की शुरुआत पर विकिरण दोष और स्थानीय विरूपण के प्रभाव के कारण आईएएससीसी घटना होती है, जो पहनने के लिए प्रतिरोधी प्लेट की एससीसी संवेदनशीलता को काफी बढ़ा देती है। आयन विकिरण क्षति की गहराई की सीमा के कारण, एसएसआरटी फ्रैक्चर आकृति विज्ञान में कोई स्पष्ट परिवर्तन नहीं देखा जा सकता है।
