Материаловедческие аспекты основ проектирования и конструирования тепловыделяющих элементов энергетических ядерных реакторов

Материаловедческие аспекты основ проектирования и конструирования тепловыделяющих элементов энергетических ядерных реакторов
В.И. Солонин, А.С. Сотников
  • Год:
    2015
  • Тип издания:
    Учебное пособие
  • Объем:
    224 стр. / 14 п.л
  • Формат:
    60x90/16
  • ISBN:
    978-5-7038-4228-7
  • Читать Online

Ключевые слова: коррозия, метрологическое обеспечение, наводороживание, обеспечение качества, охрупчивание, прочностные критерии, растрескивание, твэлы, топливные сборки, усталостная прочность, фреттинг-износ, циркониевые сплавы, энергетические ядерные реакторы, ядерная энергетика, ядерное топливо

Изложены принципы разработки твэлов энергетических ядерных реакторов. Рассмотрены принципы разработки конструкторской и технологической документации. Представлены основы промышленной разработки, технологические и эксплуатационные свойства отечественных и зарубежных циркониевых сплавов. Проанализированы ядерно-физические процессы в материалах. Сформулированы проектные критерии, обеспечивающие надежную и безопасную эксплуатацию твэлов. Рассмотрены вопросы контроля, гарантий и обеспечения качества при производстве ядерного топлива.

Пособие соответствует программам курсов конструкторско-технологического цикла по специальности "Ядерные реакторы и материалы", а также может быть полезно для студентов, обучающихся по специальности "Физика металлов", аспирантов и научных работников, специализирующихся в области разработки и исследований конструкционных и ядерных материалов для ядерной индустрии.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Ядерное топливо - основа ядерной энергетики

1.1. Истоки и развитие ядерной энергетики
1.2. Ядерная энергетика России
1.3. Общие требования к ядерному топливу
Глава 2. Последовательность и объем разработок твэлов энергетических ядерных реакторов
2.1. Подход к разработке конструкции твэла
2.2. Техническое задание - основной документ, определяющий обязанности и взаимоотношения заказчика и разработчика
2.3. Разработка технических предложений. Эскизное, техническое и рабочее проектирование
2.4. Порядок организации и проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Освоение серийного и массового производства
2.5. Подход к выбору материалов для твэлов и тепловыделяющей сборки
Глава 3. Ядерные материалы и материалы компонентов ядерных реакторов
3.1. Функциональные материалы ядерного реактора
3.2. Твэлы и топливные сборки
3.3. Применение конструкционных материалов
3.4. Коррозия конструкционных материалов
3.5. Некоторые вопросы радиационного материаловедения
Глава 4. Свойства промышленных циркониевых сплавов для тепловых ядерных реакторов
4.1. Цирконий - основной металл ядерной энергетики
4.2. Промышленные циркониевые сплавы
4.3. Структура промышленных циркониевых сплавов
4.4. Механические свойства циркониевых сплавов
4.5. Коррозия циркониевых сплавов
4.6. Прочность оболочек в условиях коррозионного растрескивания под напряжением
4.7. Поглощение водорода и охрупчивание сплавов, вызваное наводороживанием
4.8. Поведение циркониевых сплавов при эксплуатации в реакторе
Глава 5. Основы работоспособности твэлов в допустимых проектных условиях эксплуатации
5.1. Понятие о проектных критериях
5.2. Прочностной критерий SC1. Коррозионное растрескивание под напряжением в присутствии агрессивных продуктов деления
5.3. Прочностной критерий SC2. Предельные эквивалентные напряжения в оболочке
5.4. Прочностной критерий SC3. Потеря окружной устойчивости оболочки от перепада давления
5.5. Прочностной критерий SC4. Усталостная и длительная прочность оболочки
5.6. Прочностной критерий SC5. Предельная остаточная пластическая деформация оболочки
5.7. Деформационные критерии DC1 и DC2
5.8. Теплофизический критерий ТО. Предельная температура топлива
5.9. Теплофизический критерий ТС2. Предельное давление газов под оболочкой твэла
5.10. Коррозионные критерии KC1 и KC2
5.11. Критерий FD. Фреттинг-износ оболочки
5.12. Эксплуатационные критерии ОС 1 и ОС2
5.13. Критерии безопасности при авариях
Глава 6. Контроль и обеспечение качества при производстве ядерного топлива для энергетических реакторов
6.1. Роль контроля и стандартов качества
6.2. Организация метрологического обеспечения качества
6.3. Обеспечение качества ядерного топлива при проектировании
6.4. Основы требований к технологии изготовления таблеток ядерного топлива
6.5. Технология изготовления оболочек твэлов
6.6. Требования к качеству ядерного топлива и пути его обеспечения
6.7. Контроль и обеспечение качества при производстве таблеток из оксидного ядерного топлива
6.8. Контроль и обеспечение качества оболочек твэлов
6.9. Контроль и обеспечение качества твэлов
6.10. Контроль и обеспечение качества ТВС
Приложение. Основные направления работ НИИ атомных реакторов по экспериментальному обоснованию разработок компонентов современных ядерных энергетических установок

Авторы работы: Солонин В.И., Сотников А.С.