2. Обеспечивать постоянство размеров и механических характеристик. Под действием нейтронов в поглощающем материале происходят ядерные реакции, в результате которых возникают новые элементы, вследствие чего:
а) изменяются плотность и геометрические размеры детали, выполненной из материла - поглотителя, причем особенно сильно это проявляется, если в результате ядерной реакции в твердом поглотителе возникает газообразный элемент. В этом случае происходит распухание материала, которое может привести к недопустимым изменениям формы и размеров детали. Распухание материала - поглотителя должно учитываться при конструировании органов регулирования.
Например, должны быть предусмотрены необходимые зазоры в конструкции органа регулирования;
б) изменяются механические и теплофизические характеристики материала-поглотителя; материалы, которые теряют требуемые прочностные характеристики и теплопроводность после облучения их нейтронами, в реакторах не применяются;
в) изменяется также и коррозионная стойкость материала-поглотителя.
3. Требования к механическим свойствам материала-поглотителя существенно зависят от того, изготовляют из него несущие элементы конструкции или ненесущие механической нагрузки. Соответственно органы регулирования можно разделить на два типа:
а) органы регулирования, в которых материал-поглотитель применен для несущей основы конструкции (трубы, крестовины и пр.);
б) органы регулирования, в которых имеются несущие элементы из конструкционного материала, а элементы из материала-поглотителя не несут механических нагрузок.
Требования к механическим характеристикам материала-поглотителя в каждом из этих случаев различны. Если в первом случае механические характеристики материала-поглотителя должны обеспечивать достаточную прочность и стойкость конструкции при статических и ударных нагрузках, действии аэродинамических и гидродинамических сил, а также ударов и усилий, возникающих при возможных заклиниваниях и заеданиях, то во втором случае все эти нагрузки воспринимают элементы из конструкционного материала.
Известно, например, использование порошковых поглощающих материалов, обладающих отсутствием прочности и постоянства формы.
4. Наиболее важной теплофизической характеристикой материалов-поглотителей является теплопроводность. Энерговыделение в материале при работе его в условиях активной зоны реактора распределено неравномерно. Эта неравномерность возникает как следствие влияния органа регулирования на поле нейтронов. Из-за неравномерности энерговыделения между отдельными участками органа регулирования возникают перепады температуры, которые, в свою очередь, вызывают термические напряжения в элементах конструкции. Чем выше теплопроводность материала-поглотителя, тем меньше эти перепады температуры и, следовательно, более благоприятны условия для работы органа регулирования.
5. Важная проблема, связанная с использованием поглощающих материалов в органах регулирования, - обеспечение коррозионной стойкости конструкции.
В процессе коррозии происходит:
а) разрушение активной части органа регулирования;
б) загрязнение теплоносителя продуктами коррозии, которые имеют высокую активность. Как следствие такого загрязнения возникают отложения радиоактивных веществ в различных местах контура охлаждения, т. е. радиационное загрязнение оборудования, вынесенного за пределы биологической защиты.
Требуемая коррозионная стойкость органов регулирования обеспечивается применением коррозионно-стойких покрытий следующих видов: а) гальванические покрытия; б) плакирование; в) использование чехлов.
Износоустойчивость конструкции органов регулирования так же, как и коррозионная стойкость, должна обеспечивать минимальное попадание поглощающих и радиоактивных веществ в теплоноситель
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.