Разработка критериев обеспечения безопасности реакторных установок на быстрых нейтронах при разгерметизации трубопроводов с натриевым теплоносителем в процессе эксплуатации

Цель: на основе данных о воздействии комплекса эксплуатационных факторов на механизмы повреждения и разрушения применяемых аустенитных сталей разработать концепцию оценки безопасности трубопроводов и корпусов оборудования реакторных установок на быстрых нейтронах (РУ БН) с натриевым теплоносителем при их разгерметизации в процессе эксплуатации. Сформулированы критерии безопасной эксплуатации трубопроводов и корпусов оборудования с натриевым теплоносителем, в том числе при горении натрия. Показано, что в отличие от трубопроводов реакторов ВВЭР условие нестабильного развития трещины определяется сценариями горения натрия в зоне со сквозной трещиной. В трубопроводах с натриевым теплоносителем при расчете длины сквозной трещины необходимо учитывать гидравлическое сопротивление, создаваемое шероховатостью берегов трещины. Установлена связь между механизмом разрушения, историей нагружения, структурой материала и величиной шероховатости берегов сквозной трещины. Определены и экспериментально обоснованы температурные граничные условия по результатам испытаний полномасштабной модели трубы со сквозной трещиной при истечении и горении натрия под теплоизоляцией. Предложены процедура учета ползучести металла путем определения раскрытия и критической длины сквозной трещины, концепция оценки безопасности контуров с натриевым теплоносителем при их разгерметизации с учетом возможного горения натрия под теплоизоляцией. Основные положения концепции и расчетные зависимости использованы при разработке методики эксплуатирующей организации ОАО «Концерн Росэнергоатом». Обоснование безопасности в составе документов представлено в Ростехнадзор для получения лицензии на эксплуатацию 4-го энергоблока БАЭС с РУ БН-800.