автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Разработка средств и методов оперативной вихретоковой дефектоскопии облучённых твэлов ВВЭР с оболочками из сплава Zr-1%Nb

На правах рукописи

Сагалов Сергей Сергеевич

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ОПЕРАТИВНОЙ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ОБЛУЧЁННЫХ ТВЭЛОВ ВВЭР С ОБОЛОЧКАМИ ИЗ СПЛАВА гг-1%]ЧЬ

Специальность: 05.14.03. Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации

2 4 НОЯ 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Димитровград - 2011

005002192

Работа выполнена в Открытом акционерном обществе «Государственный научный цешр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов».

научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор 1ехнических наук, Сухих A.B., ОАО «ГНЦ НИИАР»

кандидат технических наук, Павлов C.S., ОАО «ГНЦ НИИАР»

доктор технических наук, профессор Мельников В.И., НГТУ им. P.E. Алексеева

доктор технических наук,

Сандлер Н.Г., ОАО «ОКБМ Африкантов»

Ведущая организация:

ОАО «Институт реакторных материалов», г. Заречный, Свердловская обл.

Защита диссертации состоится «21» декабря 2011 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета ДМ520.061.01 при ОАО «ОКБМ Африкантов», адрес: 603074, г. Нижний Новгород, Бурнаковский проезд, д. 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «ОКБМ Африкантов».

Автореферат разослан «16» ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук, профессор

Дмитриев С.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Реакторы ВВЭР являются основой ядерной энергетики Российской Феде-радии и будут сохранять своё ведущее место на протяжении ближайших десятилетий. С целью обеспечения современных требований по ядерной безопасности и экономичности топливных циклов, для поддержания высокой конкурентоспособности проектов водо-водяных реакторов проводятся научно-исследовательские работы по совершенствованию конструкции TBC и твэлов, технологии их изготовления, оптимизации режимов эксплуатации. Для оценки реализованных инноваций, а также разработки новых технических решений требуются статистически значимые экспериментальные данные о параметрах TBC и тепловыделяющих элементов после завершения топливных кампаний.

. К наиболее важным параметрам, влияющим на ресурсные характеристики и безопасность работы твэла, относится степень повреждения оболочки - основного барьера, препятствующего выходу радиоактивных продуктов деления в теплоноситель и окружающую среду. Характеристики дефектов оболочки (местоположение, тип, размеры) позволяют определить вероятную причину их возникновения: нарушение технологии изготовления твэла, недостатки конструкции TBC, отклонения от штатных режимов эксплуатации и т.д. Поэтому обнаружение и идентификация аномалий в оболочках отработавших твэлов - одна из приоритетных задач послереакторных исследований TBC в защитных камерах исследовательских центров и на стендах инспекции при АЭС.

Модернизация конструкций TBC и твэлов ВВЭР, перевод активных зон на повышенное выгорание топлива приводят к изменению типичного состояния облучённых твэлов. Это требует развития базы данных по дефектам оболочек, совершенствования существующих и разработки новых средств и методов их выявления и идентификации. Для получения статистически обоснованных результатов о состоянии облучённого ядерного топлива в отрасли принята концепция массовых (до 100 %) исследований твэлов, входящих в состав тепловыделяющей сборки. Такая концепция предъявляет высокие требования к производительности дефектоскопического контроля твэлов, проводимого в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции в условиях «жёстких» ограничений по времени.

Существовавшие ранее установки дефектоскопии по своим параметрам не соответствовали современным задачам послереакторных исследований облучённого топлива ВВЭР. Они позволяли осуществлять лишь выборочный контроль твэлов отработавшей сборки, а часть выявленных аномалий не удавалось идентифицировать, что в значительной степени снижало представительность полученных результатов и в целом сказывалось на качестве исследований TBC. Поэтому создание средств и методов быстродействующей, высокоинформативной дефектоскопии оболочек облучённых твэлов ВВЭР в защитных камерах и на стендах инспекции - актуальная тема для диссертационной работы.

Пель и задачи диссертационной работы

Цель - разработать средства и методы оперативной вихретоковой дефек-

тоскопии облучённых твэлов ВВЭР с оболочками из сплава Zr-1%'I>¡Ъ в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-технические задачи:

- провести анализ состояния оболочек облучённых твэлов ВВЭР, условий послереакторного контроля в защитных камерах и на стендах инспекции, существовавших средств, методов и полученных с их помощью результатов вихретоковой дефектоскопии, что позволит сформулировать требования к разрабатываемым средствам и методам;

- на основе выдвинутых требований разработать средства и методы оперативного дефектоскопического контроля облучённых твэлов ВВЭР;

- по результатам сканирования контрольных образцов с искусственными дефектами выработать критерии идентификации основных типов аномалий оболочек облучённых твэлов ВВЭР;

- с помощью созданных средств и методов, на основе полученных критериев идентификации дефектов провести дефектоскопию твэлов облучённых ТВ С ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, сопоставить полученные данные с результатами исследований другими методами контроля, что позволит сделать вывод об информативности разработанных средств и методов, получить новые данные по дефектам оболочек облучённых твэлов ВВЭР.

Научная новизна

1. Разработан вихретоковый дефектоскоп, превосходящий предыдущие аналоги, использовавшиеся в послереакторных исследованиях твэлов ВВЭР, по быстродействию и информативности. Доказана его более высокая эффективность на примерах выявления и идентификации дефектов, не распознаваемых оперативно с помощью аналогов.

2. Улучшена разрешающая способность импульсного вихретокового метода при определении параметров дефектов облучённых твэлов ВВЭР.

3. Разработана и обоснована конструкция дифференциального вихретокового преобразователя, повышающего чувствительность к дефектам твэлов ВВЭР с периодическими изменениями диаметра оболочки и продольным дефектам с плавным раскрытием.

4. Увеличено количество типов дефектов облучённых твэлов ВВЭР с оболочками из сплава 2г-1%МЬ, идентифицируемых вихретоковым методом.

5. Получены статистически значимые результаты импульсной вихретоковой дефектоскопии твэлов герметичных и негерметичных ТВС ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 серийных и усовершенствованных конструкций, отработавших до различных выгораний топлива, развита база данных по дефектам оболочек облучённых твэлов ВВЭР.

Практическая значимость и внедрение результатов работы

1. Впервые в отечественной практике внедрена в эксплуатацию система вихретоковой дефектоскопии, позволяющая проводить оперативный, массовый контроль состояния оболочек облучённых твэлов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции. Эффективность систе-

мы подтверждена результатами диагностики состояния твэлов 13 кассет ВВЭР-440 и 29 TBC ВВЭР-1 ООО (более 10000 твэлов),

2. Разработанные средства и методы применяются для дефектоскопии облучённых твэлов в защитных камерах ОАО «ГНЦ НИИАР», Белоярской АЭС, входят в состав измерительного оборудования стенда инспекции TBC Калининской АЭС. Разработана техническая документация на систему вихретоко-вой дефектоскопии твэлов для стенда инспекции и ремонта TBC ВВЭР-1000 Запорожской АЭС.

Положения, выносимые на защиту

1. Аппаратурное исполнение и программная реализация импульсного вихретокового дефектоскопа позволяют проводить быстродействующую, высокоинформативную дефектоскопию облучённых твэлов ВВЭР.

2. Разработанный способ анализа А-сканограмм повышает точность определения параметров дефектов твэлов ВВЭР импульсным вихретоковым методом.

3. Конструкция вихретокового преобразователя с регулируемой базой улучшает чувствительность к дефектам твэлов ВВЭР с периодическими изменениями диаметра оболочки и продольным дефектам с плавным раскрытием.

4. Полученные критерии идентификации позволяют распознавать все основные типы дефектов оболочек облучённых твэлов ВВЭР из сплава Zr-l%Nb.

5. Разработанные средства и методы позволяют оперативно получать информацию о наличии и типе дефектов в оболочках твэлов облучённых TBC ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.

Обоснованность положений, сформулированных в диссертации

Степень достоверности положений, сформулированных автором в диссертационной работе, обусловлена правильным выбором и применением в проводимых исследованиях аттестованных методик, включённых в состав «Реестра действующих методик ОАО «ГНЦ НИИАР», и подтверждена данными систематических исследований штатных твэлов, отработавших до различного выгорания в реакторах ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.

Апробация результатов диссертации и публикации

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- б-ой курчатовской молодёжной научной школе (РНЦ «Курчатовский институт», Москва, 2008 г.);

- международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2009» (МГУ, Москва 2009 г.);

- 9-ой российской конференции по реакторному материаловедению, Ди-митровград, 2009 г.;

- 8-ой международной конференции «Характеристики, моделирование и экспериментальная поддержка топлива ВВЭР», Албена, Болгария, 2009 г.;

- 7-ом совместном техническом совещании МАГАТЭ и рабочей группы HOTLAB «Послереакторные исследования ядерного топлива в горячих камерах и бассейнах выдержки», Смоленице, Словакия, 2011 г.

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах из перечня ВАК, 1 монография, 3 патента на изобретение.

Личный вклад соискателя

Лично автором в процессе выполнения диссертационной работы сделано следующее:

¡.Разработана принципиальная схема импульсного вихретокового дефектоскопа;

2. Сформулированы требования к структуре программного обеспечения системы оперативной вихретоковой дефектоскопии твэлов ВВЭР и разработаны основные алгоритмы обработки и анализа данных;

3. Получены идентификационные признаки основных типов дефектов оболочек твэлов ВВЭР;

4. Проведены исследования состояния оболочек облучённых твэлов 42 TBC ВВЭР с помощью созданных средств и методов импульсной вихретоковой дефектоскопии. Достоверность полученных данных подтверждена результатами исследований твэлов классическими разрушающими методами материаловедения.

Совместно с другими сотрудниками ОАО «ГНЦ НИИАР» при определяющем вкладе автора:

1. Разработан способ улучшения разрешающей способности метода импульсных вихревых токов при идентификации дефектов оболочек твэлов ВВЭР;

2. Разработан вихретоковый преобразователь, предназначенный для контроля твэлов ВВЭР с периодическими изменениями диаметра оболочки.

Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературных источников из 98 наименований. Работа изложена на 97 страницах, включает 83 рисунка и 15 таблиц, имеет два приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, указаны положения, выносимые на защиту, новизна и практическая значимость полученных результатов.

В главе 1 выполнен обзор литературных данных по наиболее типичным дефектам оболочек облучённых твэлов ВВЭР, средствам и методам вихретоковой дефектоскопии твэлов, результатам их применения в послереакторных исследованиях. Проведённый обзор позволил сформулировать следующие требования к разрабатываемым средствам и методам:

• необходимо усовершенствовать контрольные образцы с искусственными дефектами, дополнив их локальными увеличениями и уменьшениями диаметра оболочки, а также суперпозициями дефектов;

• для одновременного обеспечения высокой производительности и информативности контроля следует использовать импульсный вихретоковый метод;

• требуется полная оцифровка выходного сигнала датчика и оценка амплитудно-временных параметров отклика от дефекта с целью его надёжной идентификации;

• быстродействие дефектоскопа должно соответствовать скорости извлечения твэла из TBC при её разборке;

• в качестве первичного вихретокового преобразователя (ВТП) следует использовать дифференциальный датчик с чувствительными элементами в виде катушек индуктивности, обеспечивающий отстройку от плавных изменений электромагнитных и геометрических параметров твэла и обладающий высокой радиационной стойкостью;

• необходимо улучшить разрешающую способность метода импульсных вихревых токов для более точной идентификации дефектов тонкостенных оболочек твэлов ВВЭР;

• для повышения чувствительность к дефектам твэлов ВВЭР с высоким выгоранием требуется снизить фоновое влияние периодических сигналов от локальных изменений диаметра оболочки.

В главе 2 приведено описание средств и методов оперативной вихрето-ковой дефектоскопии облучённых твэлов ВВЭР с оболочками из сплава Zr-l%Nb,

В разделе 2.1 представлена структурная схема системы, предназначенной для оперативной вихретоковой дефектоскопии состояния облучённых твэлов ВВЭР в радиационной защитной камере (P3IC) (рис. 1). Частями этой системы являются: импульсный вихретоковый дефектоскоп (ИВТД), вихретоковый преобразователь, контрольные образцы с искусственными дефектами, программное обеспечение для проведения измерений и анализа результатов контроля. По скорости сканирования твэлов (35 мм/с) данная система превосходит преды-

Рис. 1. Структурная схема системы оперативной ВТ-дефектоскопии твэлов в РЗК

дущую более чем в 100 раз.

В разделе 2.2 рассмотрен разработанный импульсный вихретоковый дефектоскоп, обоснован выбор его аппаратурной реализации в виде плат компьютера типа IBM PC (рис. 2). В табл. 1 приведены основные технические характеристики дефектоскопа. Быстродействие АЦП позволяет полностью оцифровы-

Рис. 2. Импульсный вихретоковый дефектоскоп: а - общий вид, б - составные части

вать выходной сигнал датчика в 256 точках с частотой 30 МГц. Эти показатели в 64 и 1,5 раза соответственно превосходят параметры предыдущей системы импульсной ВТ-дефектоскопии облучённых твэлов (4 строба и 20 МГц соответственно). Оцифровка всего сигнала позволяет получать наиболее полную информацию о характеристиках выявленных аномалий, а повышение частоты дискретизации увеличивает разрешающую способность аппаратуры при определении типа и размеров дефектов.

Таблица - Технические характеристики дефектоскопа

Разрядность АЦП, бит 12

Коэффициенты усиления АЦП 1; 2; 4; 8

Диапазон входных напряжений, В ±2,5

Коэффициент усиления предусилителя 30

Частота дискретизации сигнала датчика, МГц 30

Количество точек стробирования сигнала 256

Длительность импульсов напряжения питания возбуждающей обмотки вихретокового датчика, мкс 8,5

Частота следования импульсов напряжения питания возбуждающей обмотки датчика, кГц 30

Максимальная скорость контроля при шаге 1 мм, мм/с 40

Порог чувствительности дефектоскопа к искусственным дефектам типа «сквозное отверстие», диаметр, мм 0,15

Рис. 3 иллюстрирует взаимодействие отдельных узлов дефектоскопа. Плата формирователя импульсов (ФИ) обеспечивает питание возбуждающей

обмотки ВТП импульсами напряжения. Сигнал, снимаемый с измерительных обмоток ВТП, усиливается и поступает через фильтры нижних и верхних частот на плату АЦП, где преобразуется в последовательность 12-разрядных кодов. Для промежуточного хранения кодов используется память типа FIFO. АЦП запускается по переднему фронту импульса тактового генератора одновременно с генерацией импульса напряжения в возбуждающей обмотке ВТП. Синхронизация работы платы ФИ и платы АЦП осуществляется с помощью импульсов, поступающих на тактовый генератор платы ФИ с узла управления АЦП.

Рис. 3. Структурная схема вихретокового дефектоскопа

Переход к принципу полной оцифровки сигнала ВТП привёл к существенному увеличению объёма анализируемой информации. Это потребовало разработки и программной реализации новых способов представления и анализа результатов дефектоскопии твэлов. В разделе 2.3 рассмотрено программное обеспечение дефектоскопа. Программная реализация основана на модульном принципе. Для управления работой системы в режиме сканирования твэлов и образцов с искусственными дефектами используется модуль проведения измерений. Диагностика состояния оболочек твэлов осуществляется с помощью модуля анализа результатов (MAP). На рис. 4 представлено главное окно MAP. В результате сканирования твэла проходным ВТП получается 3-мерный массив данных (параметры: время, координата, амплитуда). Это определяет следующие формы представления результатов сканирования:

1) А-сканограмма - график зависимости амплитуды отклика преобразователя от времени в заданной точке сканирования. По амплитудно-временным параметрам А-сканограммы определяют характеристики дефекта, наличие суперпозиций аномалий;

2) огибающая - график зависимости амплитуды отклика ВТП от координаты сканирования, полученный для определённого момента стробирования выходного сигнала датчика, Огибающая даёт информацию об аксиальной координате дефекта, позволяет для всего твэла оценить наличие аномалий того или иного типа, отстроиться от определённого фонового фактора;

3) П-сканограмма - двумерная диаграмма зависимости амплитуды отклика преобразователя от аксиальной координаты твэла и момента стробирования импульса ВТП. Значение амплитуды отклика кодируется цветом. Представление результатов дефектоскопии в виде О-сканограмм позволяет экспрессно выявлять меньшие по размерам аномалии оболочки, чем при использовании отдельных огибающих ВТ-сигнала датчика;

4) годограф модулированного импульсного сигнала, для построения которого используются значения сигнала ВТП на различных стробах. По углу поворота и амплитуде годографа определяются параметры дефектов оболочки. Существует возможность по форме годографа отличить очень глубокий дефект оболочки от сквозного повреждения (Патент РФ на изобретение №2377544).

Рис. 4. Главное окно MAP с результатами ВТ-контроля фрагмента имитатора с наружным (1), сквозным (2) и внутренним (3) дефектами: а - D-сканограмма; б - А-сканограмма сквозного дефекта; в - огибающие сигнала ВТП; г - годографы

MAP дополнен субмодулем, который реализует 6-полосную вейвлет-фильтрацию огибающих сигнала ВТП.

В разделе 2.4 приведено описание вихретоковых преобразователей, используемых при исследованиях облучённых твэлов ВВЭР в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции. В качестве первичного преобразователя выбран проходной дифференциальный датчик с чувствительными элементами в виде катушек индуктивности, позволяющий отстроиться от влияния на полезный сигнал плавных изменений температуры, электромагнитных и геометрических свойств оболочки твэла. Конструкция датчика, используемого для дефектоскопии твэлов на стенде инспекции TBC ВВЭР, модифицирована с целью улучшения герметизации измерительных элементов.

Существенное повышение проектного выгорания топлива ВВЭР привело к появлению дополнительного фонового фактора в виде периодических изменений диаметра оболочки твэла, которые создают сигналы большой амплитуды на ВТ-диаграммах и уменьшают вероятность выявления дефектов. Для снижения негативного влияния указанного фактора разработан ВТП с регулируемым расстоянием между измерительными обмотками (рис. 5). Датчик имеет две

идентичные секции обмоток. Каждая секция состоит из одной возбуждающей и двух соединённых последовательно измерительных обмоток.. Верхняя секция обмоток закреплена на подвижном штоке, соединенном посредством резьбового соединения с вращающимся лимбом, положение которого определяется фиксатором. Вращая лимб, перемещают шток в гильзе (шаг 0,25 мм) и устанавливают расстояние между центрами секций равным периоду изменения диаметра оболочки (10-12 мм). При прохождении твэла через датчик секции, включённые по дифференциальной схеме, одновременно располагаются над участками локальных минимумов, максимумов диаметра или занимают промежуточные положения. Таким образом, их выходные напряжения близки по модулю, что приводит к существенному уменьшению амплитуды периодического фонового сигнала за счёт встречного включения секций.

Для подтверждения эффективности данной конструкции был проведён эксперимент, в котором периодический сигнал создавался с помощью металлических таблеток с фасками, размещённых внутри оболочечной трубы. Длина таблеток - 11 мм. В оболочке просверлено сквозное отверстие диаметром 0,5 мм. Рис. 6 иллюстрирует, что применение разработанного ВТП (базовое расстояние 11 мм) позволило значительно снизить амплитуду периодического фонового сигнала и уверенно выявить сквозной дефект.

Рис. 5. Конструкция датчика: 1 - корпус, 2 - шток, 3 - гильза, 4 - лимб, 5 - верхняя секция обмоток, б - нижняя секция обмоток, 7 - фиксатор

са -0,5

§

^

с з

■5 -1,5

-2

лл АЛЛАМ,

V V V V V V V V Сигнал от дефекта

2 г/

0,4

0,2

-0,4

-0,6

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Координата, мм

Рис, 6. ВТ-диаграммы образца со сквозным дефектом, полученные с помощью стандартного (1) и разработанного ВТП (2)

зультаты измерения образца с наружными дефектами показывают, что с увели чением базы ВТП возросла чувствительность к продольным трещинам при со-

Зависимость, приведённая на рис. 7, показывает, что амплитуда периодического ВТ-сигнала для разработанного датчика в 3-30 раз (в зависимости от базы) меньше, чем для стандартного ВТП с базой 3,2 мм.

К аномалиям, наиболее трудно выявляемым с помощью стандартного дифференциального датчика, относятся продольные дефекты с плавным раскрытием. Ре-

вз

4 3,5 3

I 2,5

к 2

I 1.5 < 1 0,5 О

3,2 10 10,25 10,5 10,75 11 1 1,25 11,5 1 1,75 12 База ВТИ, мм

Рис. 7, Зависимость амплитуды периодической составляющей ВТ-сигнала от расстояния между измерительными обмотками ВТП

0.2

СП

«г ч

0 -

-0.2 -0.4 -0.6

Стандартный А'

Разработанный ВТП г\ Аг

0

50

250

100 150 200 Координата, мм Рис. 8. ВТ-сигналы от продольных трещин глубиной 70, 120, 300 мкм (1, 2, 3) и сквозного дефекта (4)

хранении чувствительности к точечному дефекту (рис. 8). Амплитуда сигнала от трещины глубиной 300 мкм повысилась более чем в 1,5 раза, кроме того, стала уверенно выявляться трещина глубиной 120 мкм, появился отклик от трещины глубиной 70 мкм.

В разделе 2.5 рассмотрены методы анализа результатов вих-ретоковой дефектоскопии, В частности, приведено описание способа (Патент РФ на изобретение №2429468), позволяющего

повысить разрешающую способность импульсного ВТ-метода при определении параметров дефектов, что особенно актуально при дефектоскопии твэлов ВВЭР с утонёнными оболочками (0,57 мм вместо 0,68 мм). В прежнем способе параметры дефекта определялись по моменту ^ перехода А-сканограммы через нулевую линию. В новом способе параметры дефекта оцениваются по положению относительно новой точки отсчёта, смещённой по времени от начала импульса возбуждения на некоторую постоянную величину ^ (рис. 9, а). Математически новый нулевой уровень по напряжению исм. устанавливается путём вычитания из двумерного массива измерений амплитуды вносимого отклика строки результатов измерений амплитуды для и, (рис. 9, б):

А[Кхг]„„в. = А[Кх1] - А[Кхи], где К - координата сканирования,

I - время выборки амплитуды вносимого отклика.

Ъы. ^ Время

Рис. 9. Определение значения 10 прежним (а) и новым методом (б)

На рис. 10 показаны А-сканограммы наружного и сквозного дефектов в прежней и новой системе координат. Применение усовершенствованного способа позволило увеличить разницу в значениях С0 этих двух дефектов с 8 до 20 стробов.

200

и

5 100 н а

6 0

-200

/X д<0 I \ = 8сг[ обов

' ' ' /

-300

0

-25

25 75 125 175 225 Номер строба

50 100 150 200 250 Номер строба

а б

Рис. 10. Отклики от наружного дефекта 1 и сквозного отверстия 2 в прежней (а) и новой системе координат (б)

Рис. 11 иллюстрирует результаты определения ^ для наружных дефектов оболочки твэла ВВЭР различной глубины двумя способами. Сравнение накло-

Рис. 11. Зависимость ^ от глубины дефекта для прежнего и нового способов

нов аппроксимирующих прямых показывает, что разрешающая способность импульсного метода при определении свойств дефекта по моменту прохождения через нулевую линию вносимого отклика ВТП возросла в ~ 2,5 раза: (dy2/dx)/(dyi/dx) = 0,3512/0,1405 ~ 2,4996,

Раздел 2.6 посвящен получению критериев идентификации основных типов аномалий оболочек облучённых твэлов ВВЭР методом импульсных вихревых токов. Для решения этой задачи были изготовлены контрольные образцы с наружными, сквозными, внутренними дефектами сплошности и локальными геометрическими аномалиями оболочки. Кроме того, был изготовлен образец с имитациями включений в топливном сердечнике, поскольку сигналы от аномалий такого рода, очевидно, технологического происхождения иногда регистрируются при дефектоскопии твэлов.

В результате сканирования образцов были определены параметры откликов для указанных дефектов: положение узловой точки (значение t0), полярность (Pol.) и амплитуда. Эти параметры отражены на амплитудно-временной плоскости (рис. 12), с помощью которой определяется тип выявленной аномалии твэла. По оси абсцисс откладывается значение t0, по оси ординат - амплитуда отклика от дефекта. Знак полуплоскости соответствует полярности первой полуволны сигнала от дефекта. Например, точки 1-3 соответствуют внутренним дефектам глубиной io, 15 и 30 % от толщины оболочки соответственно.

3,2 2 0,8

Э 0,8 £ о,б

0

«С 0,4 g

Р 0,2

1 0 1-0,2

-0,4 -0,6 -0,8

О

* £ О 3 - ^ VtLX^2 X ♦ ♦х

о' 1 ' ■ 8 ж - ° ж о

40

60 80

100 120 to, строб

140 160 180

Д Локальные уменьшения диаметра

О Локаль ные у вел имения диаметр а

О Сквозные дефекты

• Наружные дефекты

Н Внутренние дефекты

Ж Электропроводящие немагнитные включения

♦ Неэлектропроводящие магнитные включения

X Электропроводящие магнитные включения

у, = 0,1405х +65,654

у2 = 0,35Ш +2,1345

0 20 40 60

Глубина дефекта, % О Прототип © Новый способ

Рис. 12. Диаграмма идентификации одиночных дефектов твэлов ВВЭР

Кроме одиночных дефектов в состав образцов были включены суперпозиции локальных увеличений диаметра оболочки с внутренними и сквозными дефектами сплошности, имитирующие вторичные повреждения негерметичных твэлов. Для подобных суперпозиций характерно наличие двух точек перехода отклика через нулевую линию —10] и t02. В случае суперпозиций с внутренними несплошностями получены следующие параметры откликов: toi = строб 30-35, Í02 = строб 101-110, Pol. = -1, со сквозными - toi = 34-41 строб, t02 = 84-88 строб, Pol. = -1.

Накопление радиационных дефектов и повышение массовой доли водорода приводят к увеличению электросопротивления оболочек из сплава Zr-l%Nb (до 4 % от исходного значения у негерметичных твэлов ВВЭР). Кроме того, часть TBC имели остаточное энерговыделение на момент исследований, и температура твэлов достигала 80 °С. Экспериментальные исследования показали отсутствие существенного (больше погрешности измерения) отклонения идентификационных признаков от установленных значений при изменении температуры и электропроводности оболочки в диапазонах 25+90 °С и 45,9+48,9 мкОм-см соответственно.

В главе 3 представлены результаты выявления основных типов дефектов в оболочках твэлов герметичных и негерметичных сборок ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 серийных и усовершенствованных конструкций, отработавших до различных выгораний топлива, с помощью разработанных средств и методов. В разделе 3.1 приведены типичные диаграммы бездефектных твэлов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Они используются для оперативного обнаружения в составе исследуемой TBC твэлов с аномальными ВТ-диаграммами.

В разделе 3.2 рассмотрены примеры выявления дефектов в герметичных твэлах ВВЭР. На ВТ-диаграммах ~ 5 % твэлов зарегистрированы одиночные или сдвоенные сигналы, параметры которых (t0 = 50-56, Pol. = -1) указывают на локальные увеличения диаметра оболочки, что подтверждается результатами профилометрии (рис. 13). Результаты рентгеновского просвечивания и гамма-сканирования показали, что местоположение гофр зачастую совпадает с координатами незначительных разрывов в топливном сердечнике.

1.5

-1.5 -

9.12

- 9.06 S £

-4.5 ■

120

1 50

60 -

30

13 i 4 Ii ......

1640

1720

1640

1660 1680 1700 Координата, мм

1660 1680 1700 Координата, мм

Рис. 13. Результаты сканирования участка твэла АРК ВВЭР-440 в районе двойной гофры: 1 - ВТ-диаграмма; 2 - профилограмма; 3 -гамма-сканограмма; 4 - рентгеновский снимок

1720

На ВТ-диаграммах ~ 0,2 % твэлов зарегистрированы сигналы с параметрами, соответствующими локальным уменьшениям диаметра оболочки: t0 = 44-48, Pol. = +1. Дополнительные исследования показали наличие окружного смятия оболочки на координате большого (> 3 мм) зазора между топливными таблетками (рис. 14).

350 0,5

- 280 •ё « 0,3

- 210 s s et & -0,1

- 140 ки -0,3

- 70 <¿ -0,5

i 0 -0,7

4......i..........У.__

... шшшвя т

2115

2135 2155 Координата, мм

2175

2115

2135 2155 Координата, мм

2175

Рис. 14. Результаты сканирования участка твэла TBC ВВЭР-1000 в районе смятия оболочки: гамма-сканограмма (1), профилограмма (2), ВТ-диаграмма (3) и рентгеновский снимок (4)

На ВТ-диаграммах некоторых твэлов ВВЭР, отработавших при нормальных условиях эксплуатации, в районе взаимодействия оболочек с дистанциони-рующими решётками (ДР) выявлены сигналы от неглубоких наружных дефектов (параметры: t0 = 66-68, Pol. = +1) (рис. 15, а). Эти сигналы обусловлены, как правило, незначительной фреттинг-коррозией глубиной § не более 20 мкм (рис. 15, б, в). Наряду с неглубокой фреттинг-коррозией было выявлено несколько

-0,1

03

i -0,3 -i |

1 -0,5

BT-отклик от наружного дефекта ta = 66, Pol. = +1

ЦДР1

' 8=15 мкм

i*

500

1000 1500 Координата, мм

а

2000 2500

ШЙЙШШ

Рис. 15. ВТ-диаграмма (а) и микроструктура наружной поверхности оболочки в районе фреттинг-коррозии под пуклёвками 1 и 2 ЦДР1 (б, в) твэла АРК ВВЭР-440 (выгорание 50,5 МВт-сут/кг1))

случаев более значительного повреждения оболочки (10 % и более от толщины) в районе взаимодействия с ДР. На рис. 16 показан один из таких дефектов (глубина 70 мкм), обнаружены* импульсным ВТ-методом в одной из TBC ВВЭР-1000, отработавшей до выгорания 47,8 МВт-сут/KrU. Анализ результатов вихре-токовой дефектоскопии твэлов TBC ВВЭР различных конструкций показал, что решение о замене стальных дистанционирующих решёток на циркониевые стало высоко эффективным, поскольку привело к значительному снижению доли твэлов с фреттинг-повреждениями (с 3-30 % до 0-2 %).

ВТ-отклик от наружного дефекта t0 = 67, Pol. = +1

1000 2000 3000

Коордииата, мм

а

4000

¡¡ШШРшЙМмй

Ö - 7oaeli

Рис. 16. ВТ-диаграмма (а), макро- (б) и микроснимок (в) оболочки в районе взаимодействия с ЦДР7 твэла TBC ВВЭР-1000

Debris-поврезвдения выявлялись, как правило, в оболочках негерметичных твэлов, либо в оболочках расположенных рядом с ними герметичных твэ-лов. На рис. 17, а показана ВТ-диаграмма твэла TBC ВВЭР-1000, отработавшей до выгорания 46,82 МВт-сут/KrU. Согласно параметрам аномального отклика (t0 = 68, Pol. = +1), зарегистрированного на координате 192 мм, соответствующий дефект был отнесён к категории наружных. Визуальный осмотр показал наличие поверхностного debris-повреждения (рис. 17, б), вызванного, очевидно, посторонним предметом.

юоо

зооо

4000

я

ш 1

б

2000 Координата, мм

а

Рис. 17. ВТ-диаграмма (а) и внешний вид (б) поверхностного debris-повреждения твэла TBC ВВЭР-1000

Толщина равномерной оксидной плёнки на наружной поверхности твэлов ВВЭР с оболочками из сплава Э-110, отработавших при нормальных условиях эксплуатации, не превышает 10-15 мкм. С помощью разработанной ВТ-аппаратуры в твэлах ВВЭР были выявленй единичные случаи повышенной локальной коррозии (в два и более раз по сравнению с указанным значением). Рис. 18 иллюстрирует вихретоковую диаграмму и вид очаговой коррозии (глубина 60 мкм) оболочки одного из твэлов PK ВВЭР-440, отработавшей до выгорания 38 МВтсут/кги.

2000

2500

O 500 1000 1500

Координата, мм

а б

Рис. 18. ВТ-диаграмма (а) и внешний вид локальной коррозии (б) твэла PK ВВЭР-440

В составе двух TBC было выявлено по одному герметичному твэлу с аномальными ВТ-сигналами, амплитудно-временные характеристики которых соответствовали суперпозиции внутренних дефектов и локального увеличения диаметра оболочки (t0] = 32-35 строб, t02 = 101-105 строб, Pol. = -1). На рис. 19 показаны результаты исследований одного из этих твэлов. ВТ-диаграмма содержит аномальные сигналы большой амплитуды, местоположе-

юоо

2000 Координата, мм

а

3000

4000

Рис. 19. Результаты исследования герметичного твэла TBC ВВЭР-1000, отработавшей до выгорания 37,5 МВт-сут/KrU: а - ВТ-диаграмма 1 и профилограмма 2; б - фотография аномального участка; в - микроструктура оболочки на координате 2000 мм

ние которых совпадает с увеличениями диаметра оболочки. Наружная поверхность твэла на аномальном участка покрыта множеством светлых пятен, а структура оболочки указывает на значительное гидрирование. Прокол оболочки и анализ выделившегося газа показали, что твэл является герметичным, поэтому наиболее вероятной причиной его аномального состояния могло быть наличие влаги или другого водородосодержащего вещества внутри твэла до начала эксплуатации.

В разделе 3.3 показаны примеры и приведены результаты выявления дефектов в негерметичных твэлах.

ВТ-диаграмма негерметичного твэла наряду с сигналами от сквозных первичных повреждений содержит, как правило, множество других аномальных сигналов значительной амплитуды (рис. 20, а). По амплитудно-временным параметрам эти сигналы можно разделить на две основные группы (рис. 20, б):

1. отклики от внутренних дефектов сплошности оболочки (to = строб 88-100, Pol. =+1);

2. отклики от суперпозиции локального увеличения диаметра твэла с внутренним (toi = строб 30-35, t02 = строб 101-110, Pol. = -1) или сквозным дефектом оболочки (toi= строб 35-41, to2 = строб 84-86, Pol. = -1).

[ to = строб 100, Pol. = +1 toi = Строб 35, te = строб 110, ! Pol.— -1 X t0| = строб 35, to2 = строб 84, Pol. = -1 J,

/ 1

Суперпозиции Первичный дефект Внутренние дефекты дефектов

О 500 1000 1500 2000 2500 ЗОЮ 3500

Координата, м м

0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200

Номер строба Номер строба Номер строба

Рис. 20. ВТ-диаграмма (а), А-сканограммы (б) и микроснимки (в) негерметичного твэла ВВЭР-1000

Результаты металлографических исследований показали, что на координатах сигналов группы 1 наблюдается окисление внутренней поверхности оболочки, а на координатах сигналов группы 2 - наряду с окислением присутствует гидрирование, приводящее из-за разности молярных объёмов циркония и его гидрида к вздутию оболочки, и даже к её растрескиванию с образованием сквозного дефекта (рис. 20, в). Профилограмма, полученная контактным методом, подтвердила наличие локальных увеличений диаметра твэла на координатах с ВТ-сигналами от суперпозиций дефектов (координаты 2400-2900 мм).

ВЫВОДЫ

1. Выявлены необходимость и пути совершенствования средств и методов импульсной вихретоковой дефектоскопии для создания системы оперативного контроля состояния оболочек облучённых твэлов ВВЭР при послереак-торных исследованиях TBC в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции.

2. Спроектирован и внедрён в эксплуатацию импульсныи вихретоковыи дефектоскоп, превосходящий по быстродействию, числу информативных каналов и разрешающей способности в 100, 64 и 1,5 раза соответственно предыдущие аналоги, использовавшиеся в послереакторных исследованиях облучённых твэлов ВВЭР. Улучшение параметров дефектоскопа способствовало созданию усовершенствованной программы послереакторных исследований в радиационных защитных камерах, согласно которой дефектоскопический контроль проходят 100 % твэлов облучённой сборки вместо прежних 12 %. Кроме того, появилась возможность идентифицировать большее количество типов аномалий, в том числе суперпозиций дефектов.

3. Разработан способ, позволяющий в ~ 2,5 раза повысить разрешающую способность метода импульсной вихретоковой дефектоскопии при определении параметров дефектов оболочек твэлов ВВЭР.

4. Разработан вихретоковыи преобразователь, позволяющий не менее чем в 3 раза увеличить соотношение сигнал/шум при выявлении дефектов в оболочках твэлов ВВЭР с периодическими изменениями диаметра, а также повысить чувствительность вихретоковой аппаратуры к продольным дефектам с плавным раскрытием (трещины, фреттинг-повреждения).

5. Для диагностики состояния оболочек облучённых твэлов ВВЭР импульсным вихретоковым методом получены идентификационные признаки наружных, сквозных и внутренних дефектов сплошности оболочки, локальных уменьшений и увеличений её диаметра, суперпозиций локальных увеличений диаметра и дефектов сплошности. Полученные значения идентификационных признаков сохраняются для температуры и электросопротивления оболочки в диапазонах 25+90 °С и 45,9+48,9 мкОм-см соответственно.

6. С помощью созданных средств и методов проведена импульсная вих-ретоковая дефектоскопия оболочек всех твэлов 42 TBC ВВЭР (из них 14 негерметичных) серийных и усовершенствованных конструкций, отработавших до средних выгораний топлива от 5 до 75 МВт-сут/KrU. Сопоставление полученных данных с результатами исследований другими методами подтвердило правильность разработанных критериев идентификации основных типов аномалий облучённых твэлов ВВЭР. Впервые вихретоковым методом выявлены такие дефекты оболочки как локальное уменьшение диаметра, локальное гидрирование, а также суперпозиция локального увеличения диаметра и дефекта сплошности. ■

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы решена важная научно-техническая задача - на основе разработанных средств и методов создана и

внедрена в эксплуатацию система быстродействующего, высокоинформативного дефектоскопического контроля облучённых тепловыделяющих элементов ЯЭУ типа ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Решение этой задачи способствует повышению безопасности и эксплуатационной надёжности топлива водо-водяных энергетических реакторов российского производства.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Сухих A.B., Сагалов С.С. Применение метода магнитного насыщения при вихретоковом контроле отработавших твэлов реакторов на быстрых нейтронах // Атомная энергия, 2007. Т. 102, вып. 2. С.116-120.

2. Сухих A.B., Сагалов С.С., Павлов C.B., Марков Д.В., Куприенко М.В. Использование импульсного метода вихретокового контроля для дефектоскопии облучённых твэлов ВВЭР // Атомная энергия, 2009. Т. 107, вып. 2. С.115-118.

3. Павлов C.B., Сагалов С.С., Амосов C.B. Система неразрушающего контроля облучённых твэлов для стенда инспекции тепловыделяющих сборок ВВЭР // Известия вузов. Ядерная энергетика, 2010. Вып. 3. С. 5-11.

4. Куприенко М.В., Сагалов С.С., Костюченко А.Н., Кубасов Е.В. Автоматизированный комплекс для неразрушающих исследований облучённых элементов реактора БН-600 // Известия вузов. Ядерная энергетика, 2011. Вып. 1. С. 92-100.

5. Сагалов С.С. Развитие методики импульсного вихретокового контроля при исследовании облучённых твэлов энергетических реакторов. - Сборник рефератов и статей «Новые технологии для энергетики, промышленности и строительства». - Димитровград: ГНЦ РФ НИИАР, 1998 г. С. 84-89.

6. Дворецкий В.Г., Куприенко М.В., Рабинович А.Д., Сагалов С.С. Комбинированная установка нового поколения для вихретоковой дефектоскопии и профилометрии облучённых твэлов // Сборник трудов ГНЦ РФ НИИАР, 1999. Вып. 1.С. 3-12.

7. Сагалов С.С. Классификация явлений локального увеличения диаметра оболочек облучённых твэлов ВВЭР методом импульсной вихретоковой дефектоскопии. - Сборник рефератов и статей «Новые технологии для энергетики, промышленности и строительства». - Димитровград: ГНЦ РФ НИИАР, 2004. Вып. 7, ч. 1. С. 65-70.

8. Сагалов С.С., Костюченко А.Н. Система вихретокового контроля облучённых твэлов для стендов инспекции и ремонта TBC ВВЭР-1000 // Сборник трудов ГНЦ РФ НИИАР, 2008. Вып. 2. С. 8-15.

9. Шевляков Г.В., Поленок B.C., Сагалов С.С., MàpKOB Д.В., Звир Е.А. Сравнение состояния твэлов и твэгов ВВЭР-1000 после эксплуатации в течение 3-4 лет И Сборник трудов ГНЦ РФ НИИАР, 2008. Вып. 3. С. 22-29.

10.Pavlov S.V., Amosov S.V., Sagalov S.S, Kostyuchenko A.N. Express diagnostics of WWER fuel rods at nuclear power plants. - Proc. 8th International Conference WWER fuel performace, modelling and experimental support. 26 Sept.-04 Oct. 2009, Helena Resort, Bulgaria. - Sofia: Institute for Nuclear Research and Nuclear Energy, 2010. P. 158-166.

11 .Павлов C.B., Сухих C.B., Сагалов С.С. Вихретоковые методы контроля в реакторном материаловедении. - Димитровград: ОАО «ГНЦ НИИАР», 2010. -216с.

12.Павлов C.B., Сагалов С.С., Амосов C.B., Костюченко А.Н., Михайлов C.B. Создание измерительных систем контроля герметичности оболочек твэлов и вихретоковой дефектоскопии для стендов инспекции и ремонта TBC ВВЭР-1000 // Сборник трудов ОАО «ГНЦНИИАР», 2010. Вып. 3. С. 3-7.

13.Пат. 2377544 РФ, МПК8 G01N27/90. Способ импульсного вихретоко-вого контроля / Сагалов С.С., Сухих A.B. // Бюл. № 36, 2009.

14.Пат. 2410772 РФ, МПК8 G21C17/00. Способ определения целостности оболочек облучённых тепловыделяющих элементов / Павлов C.B., Сагалов С.С., Сухих A.B. // Бюл. № 3, 2011.

15.Пат. 2429468 РФ, МПК8 G01N27/90. Способ импульсной вихретоковой дефектоскопии / Сагалов С.С., Сухих A.B., Павлов C.B. // Бюл. №26,2011.

Сагалов Сергей Сергеевич

Разработка средств и методов оперативной вихретоковой дефектоскопии

облучённых твэлов ВВЭР с оболочками из сплава гг-1%МЬ. Автореф. дисс. на соискаиие учёной степени кандидата технических наук.

Подписано в печать 11.11.2011. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,1. Печать офсетная. Тираж 100 эю. Заказ №1122

Отпечатано в Открытом акционерном обществе «Государственный научный центр -Научно-исследоватсльсий институт атомных реакторов» 433510, г. Димитровград-10 Ульяновской области

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ТВЭЛОВ.

1.1 Объекты дефектоскопии.

1.2 Средства и методы вихретоковой дефектоскопии твэлов.

ГЛАВА 2. СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ОБЛУЧЁННЫХ ТВЭЛОВ ВВЭР.

2.1 Структура системы.

2.2 Дефектоскоп.

2.3 Программное обеспечение.

2.4 Первичные преобразователи.

2.4.1 ВТП для применения в радиационной защитной камере.

2.4.2 ВТП для применения на стенде инспекции.

2.4.3 ВТП для дефектоскопии твэлов с высоким выгоранием.

2.5 Методы анализа результатов вихретоковой дефектоскопии.

2.6 Контрольные образцы и критерии идентификации дефектов.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ОБЛУЧЁННЫХ ТВЭЛОВ ВВЭР.

3.1 ВТ-контроль бездефектных твэлов.

3.2 ВТ-контроль герметичных твэлов с дефектами оболочек.

3.2.1 Локальные увеличения диаметра.

3.2.2 Локальные уменьшения диаметра.

3.2.3 Фреттинг-взаимодействия оболочки с пуклёвками ДР.

3.2.4 Debris-дефекты.

3.2.5 Очаговая коррозия.

3.2.6 Локальное гидрирование.

3.3 ВТ-контроль негерметичных твэлов.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы

Реакторы ВВЭР являются основой ядерной энергетики Российской Федерации и будут сохранять своё ведущее место на протяжении ближайших десятилетий [1]. Федеральная целевая программа по развитию атомной отрасли предусматривает введение в эксплуатацию с 2012 по 2020 год более 20 энергоблоков ВВЭР дополнительно к 16 действующим [2]. С целью выполнения современных требований по ядерной безопасности и экономичности топливных циклов, поддержания высокой конкурентоспособности проектов водо-водяных реакторов проводятся научно-исследовательские работы по совершенствованию конструкции TBC и твэлов, технологии их изготовления, оптимизации режимов эксплуатации [3]. Для оценки реализованных инноваций, а также разработки новых технических решений требуются статистически значимые экспериментальные данные о параметрах TBC и тепловыделяющих элементов после завершения топливных кампаний [4].

К наиболее важным параметрам, влияющим на ресурсные характеристики и безопасность работы твэла, относится степень повреждения оболочки - основного барьера, препятствующего выходу радиоактивных продуктов деления в теплоноситель и окружающую среду [5]. Характеристики дефектов оболочки (местоположение, тип, размеры) позволяют выяснить вероятную причину их появления: нарушение технологии изготовления твэла, недостатки конструкции TBC, отклонения от штатных режимов эксплуатации и т.д. Поэтому обнаружение и идентификация аномалий, появившихся в оболочке твэла за время эксплуатации, - одна из приоритетных задач послереактор-ных исследований TBC в защитных камерах исследовательских центров и на стендах инспекции при АЭС.

Модернизация конструкций TBC и твэлов ВВЭР, перевод активных зон на повышенное выгорание топлива приводят к изменению типичного состояния облучённых твэлов. Это требует развития базы данных по дефектам оболочек, совершенствования существующих и разработки новых средств и методов их выявления и идентификации. Для получения статистически обоснованных результатов о состоянии облучённого ядерного топлива в отрасли принята концепция массовых (до 100 %) исследований твэлов, входящих в состав тепловыделяющей сборки [6]. Такая концепция предъявляет высокие требования к производительности дефектоскопического контроля твэлов, проводимого в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции в условиях «жёстких» ограничений по времени.

Существовавшие ранее установки дефектоскопии по своим параметрам не соответствовали современным задачам послереакторных исследований облучённого топлива ВВЭР. Они позволяли осуществлять лишь выборочный контроль твэлов отработавшей сборки, а часть выявленных аномалий не удавалось идентифицировать, что в значительной степени снижало представительность полученных результатов и в целом сказывалось на качестве исследований TBC. Поэтому создание средств и методов быстродействующей, высокоинформативной дефектоскопии оболочек облучённых твэлов ВВЭР в защитных камерах и на стендах инспекции - актуальная тема для диссертационной работы.

Цель и задачи диссертационной работы

Цель - разработать средства и методы оперативной вихретоковой дефектоскопии облучённых твэлов ВВЭР с оболочками из сплава Zr-l%Nb в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-технические задачи:

- провести анализ состояния оболочек облучённых твэлов ВВЭР, условий послереакторного контроля в защитных камерах и на стендах инспекции, существующих средств, методов и полученных с их помощью результатов вихретоковой дефектоскопии, что позволит сформулировать требования к разрабатываемым средствам и методам;

- на основе выдвинутых требований разработать средства и методы, позволяющие проводить оперативный дефектоскопический контроль облучённых твэлов ВВЭР;

- по результатам сканирования контрольных образцов с искусственными дефектами выработать критерии идентификации основных типов аномалий оболочек облучённых твэлов ВВЭР;

- с помощью созданных средств и методов, на основе полученных критериев идентификации дефектов провести дефектоскопию твэлов TBC ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, отработавших до различных выгораний топлива, сопоставить полученные данные с результатами исследований другими методами контроля, что позволит сделать вывод об информативности разработанных средств и методов, получить новые данные по дефектам оболочек облучённых твэлов ВВЭР.

Научная новизна

1. Разработан вихретоковый дефектоскоп, превосходящий предыдущие аналоги, использовавшиеся в послереакторных исследованиях твэлов ВВЭР, по быстродействию и информативности. Доказана его более высокая эффективность при выявлении и идентификации дефектов, не распознаваемых оперативно с помощью аналогов.

2. Улучшена разрешающая способность импульсного вихретокового метода при определении параметров дефектов облучённых твэлов ВВЭР.

3. Разработана и обоснована конструкция дифференциального вихретокового преобразователя, повышающего чувствительность к дефектам твэлов ВВЭР с периодическими изменениями диаметра оболочки и продольным дефектам с плавным раскрытием.

4. Увеличено количество типов дефектов облучённых твэлов ВВЭР с оболочками из сплава Zr-l%Nb, идентифицируемых вихретоковым методом.

5. Получены статистически значимые результаты импульсной вихрето-ковой дефектоскопии твэлов герметичных и негерметичных TBC ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 серийных и усовершенствованных конструкций, отработавших до различных выгораний топлива, развита база данных по дефектам оболочек облучённых твэлов ВВЭР.

Практическая значимость и внедрение результатов работы

1. Впервые в отечественной практике внедрена в эксплуатацию система вихретоковой дефектоскопии, позволяющая проводить оперативный массовый контроль состояния оболочек облучённых твэлов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции. Эффективность системы подтверждена результатами диагностики 13 кассет ВВЭР-440 и 29 TBC ВВЭР-1000 (более 10000 твэлов).

2. Разработанные средства и методы применяются для дефектоскопии облучённых твэлов в защитных камерах ОАО «ГНЦ НИИАР» (Приложение 1), Белоярской АЭС (Приложение 2), входят в состав измерительного оборудования стенда инспекции TBC Калининской АЭС. Разработана техническая документация на систему вихретоковой дефектоскопии твэлов для стенда инспекции и ремонта TBC ВВЭР-1000 Запорожской АЭС.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Аппаратурное исполнение и программная реализация импульсного вихретокового дефектоскопа позволяют проводить быстродействующую, высокоинформативную дефектоскопию облучённых твэлов ВВЭР.

2. Разработанный способ анализа А-сканограмм повышает точность определения параметров дефектов твэлов ВВЭР импульсным вихретоковым методом.

3. Конструкция вихретокового преобразователя с регулируемой базой повышает чувствительность к дефектам твэлов ВВЭР с периодическими изменениями диаметра оболочки и продольным дефектам с плавным раскрытием.

4. Полученные критерии идентификации позволяют распознавать все основные типы дефектов оболочек облучённых твэлов ВВЭР из сплава Zr-l%Nb.

5. Разработанные средства и методы позволяют оперативно получать информацию о наличии и типе дефектов в оболочках твэлов облучённых TBC ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.

Обоснованность положений, сформулированных в диссертации

Степень достоверности положений, сформулированных автором в диссертационной работе, обусловлена использованием в проведенных исследованиях аттестованных методик, включённых в состав «Реестра действующих методик ОАО «ГНЦ НИИАР», и подтверждена практическим применением разработанных средств и методов при исследовании штатных твэлов, отработавших до различного выгорания в реакторах ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.

Апробация результатов диссертации и публикации

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- 6-й Курчатовской молодёжной научной школе (РНЦ «Курчатовский институт», Москва, 2008 г.);

- Международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2009» (МГУ, Москва, 2009 г.);

- 9-й Российской конференции по реакторному материаловедению, Димитровград, 2009 г.;

- 8-й Международной конференции «Характеристики, моделирование и экспериментальная поддержка топлива ВВЭР» (Албена, Болгария, 2009 г.);

- 7-м совместном техническом совещании МАГАТЭ и рабочей группы HOTLAB «Послереакторные исследования ядерного топлива в горячих камерах и бассейнах выдержки» (Смоленице, Словакия, 2011 г).

По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах из перечня ВАК, 1 монография, получено 3 патента на изобретение.

Личный вклад соискателя

Лично автором в процессе выполнения диссертационной работы:

1. Разработана принципиальная схема импульсного вихретокового дефектоскопа в стандарте плат ПК;

2. Разработаны требования к структуре программного обеспечения системы оперативной вихретоковой дефектоскопии твэлов ВВЭР и основные алгоритмы обработки и анализа данных;

3. Получены идентификационные признаки основных типов дефектов оболочек твэлов ВВЭР;

4. Проведены исследования состояния оболочек облучённых твэлов 42 ТВС ВВЭР с помощью созданных средств и методов импульсной вихретоковой дефектоскопии. Достоверность полученных данных подтверждена результатами исследований твэлов классическими разрушающими методами материаловедения.

Совместно с другими сотрудниками ОАО «ГНЦ НИИАР» при определяющем вкладе автора:

Разработан способ улучшения разрешающей способности метода импульсных вихревых токов при идентификации дефектов оболочек твэлов ВВЭР;

2. Разработан вихретоковый преобразователь, предназначенный для контроля твэлов ВВЭР с периодическими изменениями диаметра оболочки.

Благодарности. Автор благодарит научного руководителя Сухих A.B. за постановку задач, обсуждения диссертации и конструктивные замечания. Автор также выражает признательность Клочкову Е.П., Поленку B.C., Рабиновичу А.Д., Голушко В.В., Куприенко М.В., Абраменко А.Л., Горячеву A.B. за критическое обсуждение работы в процессе её подготовки и коллективу отделения реакторного материаловедения ОАО «ГНЦ НИИАР» за поддержку и плодотворное сотрудничество.

Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, выводов, списка литературных источников из 98 наименований. Работа изложена на 97

ВЫВОДЫ

1. Выявлены необходимость и пути совершенствования средств и методов импульсной вихретоковой дефектоскопии для создания системы оперативного контроля состояния оболочек облучённых твэлов ВВЭР при послереакторных исследованиях TBC в радиационных защитных камерах и на стендах инспекции.

2. Спроектирован и внедрён в эксплуатацию импульсный вихретоко-вый дефектоскоп, превосходящий по быстродействию, числу информативных каналов и разрешающей способности в 100, 64 и 1,5 раза соответственно предыдущие аналоги, использовавшиеся в послереакторных исследованиях облучённых твэлов ВВЭР. Улучшение параметров дефектоскопа способствовало созданию усовершенствованной программы послереакторных исследований в радиационных защитных камерах, согласно которой дефектоскопический контроль проходят 100 % твэлов облучённой сборки вместо прежних 12 %. Кроме того, появилась возможность идентифицировать большее количество типов аномалий, в том числе суперпозиций дефектов.

3. Разработан способ, позволяющий в ~ 2,5 раза повысить разрешающую способность метода импульсной вихретоковой дефектоскопии при определении параметров дефектов оболочек твэлов ВВЭР.

4. Разработан вихретоковый преобразователь, позволяющий не менее чем в 3 раза увеличить соотношение сигнал/шум при выявлении дефектов в оболочках твэлов ВВЭР с периодическими изменениями диаметра, а также повысить чувствительность вихретоковой аппаратуры к продольным дефектам с плавным раскрытием (трещины, фреттинг-повреждения).

5. Для диагностики состояния оболочек облучённых твэлов ВВЭР импульсным вихретоковым методом получены идентификационные признаки наружных, сквозных и внутренних дефектов сплошности оболочки, локальных уменьшений и увеличений её диаметра, суперпозиций локальных увеличений диаметра и дефектов сплошности. Полученные значения идентификационных признаков сохраняются для температуры и электросопротивления оболочки в диапазонах 25-90 °С и 45,9-48,9 мкОм-см соответственно.

6. С помощью созданных средств и методов проведена импульсная вихретоковая дефектоскопия оболочек всех твэлов 42 TBC ВВЭР (из них 14 негерметичных) серийных и усовершенствованных конструкций, отработавших до средних выгораний топлива от 5 до 75 МВт-сут/кгИ. Сопоставление полученных данных с результатами исследований другими методами подтвердило правильность разработанных критериев идентификации основных типов аномалий облучённых твэлов ВВЭР. Впервые вихретоковым методом выявлены такие дефекты оболочки, как локальное уменьшение диаметра, локальное гидрирование, а также суперпозиция локального увеличения диаметра и дефекта сплошности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы решена важная научно-техническая задача - на основе разработанных средств и методов создана и внедрена в эксплуатацию система быстродействующего, высокоинформативного дефектоскопического контроля облучённых тепловыделяющих элементов ЯЭУ типа ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Решение этой задачи способствует повышению безопасности и эксплуатационной надёжности топлива водо-водяных энергетических реакторов российского производства.

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Постановление Правительства Российской Федерации № 1715-р. Утв. 13.11.2009 г.

2. Программа деятельности Государственной корпорации по атомной энергии "Росатом" на долгосрочный период (2009-2015 годы). Постановление Правительства Российской Федерации № 705. Утв. 20.09.2008 г.

3. Baur K.J. Stochastics in the manufacture and operation of fuel assemblies for nuclear power plants // Economic quality control, 2005. Vol. 20. No.l. P. 41-50.

4. Решетников Ф.Г., Бибилашвили Ю.К., Головнин И.С. и др. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов: в 2 кн. / под ред. Ф.Г. Решетникова. Кн. 1. М.: Энергоатомиздат, 1995.

5. Попов В.К., Бакулин В.И., Дёмин А.В. Вихретоковый контроль удельного сопротивления циркониевых сплавов // Дефектоскопия, 1994. №3. С. 57-64.

6. Кобылянский Г.П., Новосёлов А.Е. Радиационная стойкость циркония и сплавов на его основе: справочные материалы по реакторному материаловедению / под ред. В.А. Цыканова. Димитровград: ГНЦ РФ НИИАР, 1996.

7. Lois. A. Eddy current assessment of Hydrogen content in Zirconium based alloys. Proceedings 15th World Conference on Non-Destructive Testing 15-21 October 2000, Rome. - CD-ROM.

8. Марков Д.В., Перепелкин С.О., Поленок B.C. и др. Причины разгерметизации и послереакторное состояние негерметичных твэлов ВВЭР и РБМК // Атомная энергия, 2005. Т. 99, вып. 5. С. 376-380.

9. Yang R., Cheng В., Deshon J.et al. Fuel R & D to Improve Fuel Reliability // Journal of nuclear science and technology, 2006. V. 43, No. 9. P. 951-959.

10. Guidebook on Non-Destructive Examination of Water Reactor Fuel. Technical Reports series № 322. - IAEA, Vienna, 1991.

11. Горский B.B. Неразрушающий контроль при производстве твэлов PWR в Испании // Атомная техника за рубежом, 1999. №8. С. 16-21.

12. Решетников Ф.Г., Бибилашвили Ю.К., Головнин И.С. и др. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов: в 2 кн. / под ред. Ф.Г. Решетникова. Кн. 2. М.: Энергоатомиздат, 1995.

13. Попов В.К., Фёдоров А.Н., Ходулев Б.С. Вихретоковая дефектоскопия оболочек твэлов // Дефектоскопия, 1996. № 8. С. 49-58.

14. Федоров А.Н. Методики и средства вихретокового контроля твэлов и их компонентов // Вопросы атомной науки и техники, сер. Техническая физика и автоматизация, 2005. № 59. Ч. 1. С. 40-44 .

15. Елишев A.B., Нефедов C.B., Редькин М.Ю. Исследования параметров тепловыделяющих элементов энергетических реакторов современной системой вихретокового и визуального контроля // Наука и технологии в промышленности, 2006. № 4. С. 72-76.

16. Никулыпин B.C., Кичигин А.Б. Вихретоковый дефектоскоп ВДС-1П для контроля стержневых изделий // Вопросы атомной науки и техники, сер. Материаловедение и новые материалы, 1990. Вып. 6(40). С. 7-11.

17. Чугунов A.A., Шлепнев И.О., Романов M.JI. и др. К проблеме визуализации (графической интерпретации) результатов электромагнитного контроля твэлов с последующим анализом и классификацией полученных данных // Дефектоскопия, 1995. №8. С. 78-85.

18. Пат. 2121672 РФ, MnK6,G01 N27/90. Устройство для вихретокового контроля / Ю.К. Бибилашвили, A.B. Медведев, A.A. Чугунов и др. // Бюл. №31, 1998. С. 320.

19. Фёдоров А.Н., Ракутов С.С., Ватулин A.B. Вихретоковый контроль труб из сплавов циркония оболочек тепловыделяющих элементов // Избранные труды ВНИИНМ, 2002. Т.1. С. 164-167.

20. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 2005.

21. Давыдов Е.Ф., Дворецкий В.Г., Сухих A.B. Изучение состояния оболочек облучённых твэлов методом вихревых токов: отчёт НИИАР: 0-1281, Димит-ровград, 1977.

22. Сухих А.В., Местииков А.В. Электромагнитные методы неразрушающих исследований в реакторном материаловедении: отчёт НИИАР: 0-4163, Ди-митровград, 1992.

23. Павлов С.В., Сухих С.В., Сагалов С.С. Вихретоковые методы контроля в реакторном материаловедении. Димитровград: ОАО «ГНЦ НИИАР», 2010. -216с.

24. Поленок В.С, Смирнов А.В., Канатов Б.А. и др. Исследование аномалий в твэлах ВВЭР-1000 с выгоранием топлива от 20 до 50 МВт-сут/KrU: отчёт АО НЗКХ, НИИАР: 0-4259, Димитровград, 1993.

25. Поленок B.C., Кузьмин В.И., Смирнов В.П. и др. Исследования ТВС ВВЭР-1000 №Е0328 и №Е0329, ПС СУЗ №02.356 и СВП №15137, отработавших на 1-м блоке Запорожской АЭС: отчёт ГНЦ НИИАР: 0-4312, Димитровград, 1994.

26. Обзор основных исследовательских работ, выполненных в 1990-1991 гг. НИИАР: Димитровград, 1992.

27. Вайделих JI. Импульсные вихревые токи // Методы неразрушающих испытаний / под ред. Р. Шарпа. М.: Мир, 1972. С. 394^127.

28. Разработка первичных преобразователей для вихретокового контроля твэлов: отчёт НИИАР: 0-2778, Димитровград, 1984.

29. Asamoto R.R., Bacon R.F., Conti А.Е., Wazadlo G.P. Evaluation of irradiated fuel rods with pulsed eddy currents // Materials evaluation, 1973. Vol. 31, No. 4. P. 67-72.

30. Мешков И.Н., Чириков Б.В. Электромагнитное поле. Часть 1. Электричество и магнетизм. Новосибирск: Наука, 1987.

31. Tian G. Y., Sophian A. Defect classification using a new feature for pulsed eddy current sensors // NDT&E International, 2005. No. 38. P. 77-82.

32. Moulder J.C., Moines W.D., Shaligram S.K. et al. Pulsed eddy current inspections and the calibration and display of inspection results. US Patent № 6037768, 2000.

33. Wittig G., Thomas H.-M. Design of a pulsed eddy-current test equipment with a digital signal analysis. Eddy-current characterization of materials and structures. ASTM STP 722, 1981. P. 387-397.

34. Пат. 2429468 РФ, МПК8 G01N27/90. Способ импульсной вихретоковой дефектоскопии / Сагалов С.С., Сухих A.B., Павлов C.B. // Бюл. №26, 2011.

35. Champonoise F., David В., Joffre F. Eddy current testing system using two samples with different time lags. US Patent № 4954778, 1990.

36. Пат. 2377544 РФ, МПК8 G01N27/90. Способ импульсного вихретокового контроля / Сагалов С.С., Сухих A.B. // Бюл. № 36, 2009.

37. Смоленцев Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB. М.: ДМК Пресс, 2008.

38. Сагалов С.С., Костюченко А.Н. Система вихретокового контроля облучённых твэлов для стендов инспекции и ремонта TBC ВВЭР-1000 // Сборник трудов ГНЦ РФ НИИАР, 2008. Вып. 2. С. 8-15.

39. A.c. 957093 СССР, МПК5 G01 N27/90. Электромагнитный импульсный дефектоскоп / А.Г. Лещинский // Бюллетень открытий, изобретений и товарных знаков, 1982.

40. A.c. 1033948 СССР, МПК5 G01 N27/90. Электромагнитный импульсный дефектоскоп / А.Г. Лещинский // Бюллетень открытий, изобретений и товарных знаков, 1983. № 29. С. 166.

41. Канатов Б.А., Иванов В.Б., Лещинский А.Г. и др. Автомат для дистанционных измерений геометрических параметров и дефектоскопии оболочек облучённых твэлов // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Атомное материаловедение, 1988. Вып. 6(31). С. 20-24.

42. Иванов В.Б., Лещинский А.Г., Сухих A.B. Импульсная вихретоковая дефектоскопия твэлов с отстройкой от фоновых факторов // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Реакторное материаловедение, 1987. Вып. 3 (33). С. 41-52.

43. Иванов В.Б., Лещинский А.Г., Рублёва О.В. и др. Применение корреляционных методов при обработке результатов вихретокового контроля оболочек твэлов: отчёт НИИАР: 0-3031, Димитровград, 1985.

44. Куприенко М.В., Канатов Б.А., Абраменко А.Л. Импульсный вихретоко-вый дефектоскоп «PEC-SYSTEM»: техническое описание: НИИАР. Димитровград, 1989.

45. Regulatory inspection practices on fuel elements and core lay-out at NPPs: NEA/CNRA/R(97)4. OECD: Paris, 1998.

46. D.S. Koo, H.C. Suk. Inspection of the defect in an irradiated fuel rod using the probe of a differential encircling coil type // Key engineering materials, 2004. V.270-273. P.2239-2243.

47. Y.K. Shin. Achievement of RFEC effects in the nuclear fuel rods inspection by using shielded encircling coils // Electromagnetic nondestructive evaluation. Studies in applied electromagnetics and mechanics, 2002. V. 23. P. 82-91.

48. F. Groeschel. Post irradiation examination of high burn-up sound fuel rods: EPRI final report TR-111065-P1. Palo Alto, USA, 2000.

49. Tian G.Y., Sophian A. Study of magnetic sensors for pulsed eddy current techniques // Insight, 2005. V. 47, No. 5. P. 277-280.

50. Koster M. Magnetic Flux Leakage Floorscanner. Report nr. 029CE. - Control Engineering EE-Math-CS, University of Twente, 2008.

51. Diaz-Michelena M. Small magnetic sensors for space applications // Sensors, 2009. V.l.P. 2271-2288.

52. NVE. GMR sensors data book, 2010.

53. Honeywell. Magnetic sensors product catalog, 2010.

54. G. R. Hugo, R.A. Smith. Transient eddy current NDE for subsurface cracks and corrosion in airframes // Non-destructive testing Australia, 2005. V. 42, No.3. P. 83-86.

55. May A., Wang C., Plotnikov Y.A. Methods and apparatus for inspection utilizing pulsed eddy current. US Patent 7005851, 2006.

56. Giguere S., Lepine B.A., Dubois J.M.S. Pulsed eddy current technology: characterizing material loss with gap and lift-off variations // Research in Nondestructive Evaluation, 2001. Vol. 13, No. 3. P. 119-129.

57. Nolan R.W., McRae K.I. Detecting cracks under ferrous fasteners using the Nortec-30 Eddyscan inspection instrument: Technical Memorandum DCIEM No. 97-TM-12, 1997.

58. Smith R.A., Edgar D., Skramstad J.A., Backley J. Enhanced transient eddy current detection of deep corrosion // Insight, 2004. V. 46, No.2. P. 88-91.

59. De Raad J.A., Wolters J.T., De Vries R.P. Assessment of the pulsed eddy current technique: detecting flow-accelerated corrosion in feedwater piping: EPRI final report TR-109146. Palo Alto, USA, 1997.

60. Giguere S., Lepine B.A., Dubois J.M.S. Pulsed Eddy Current (PEC) Characterization of Material Loss in Multi-Layer Structures // Canadian Aeronautics and Space Journal, 2000. V. 46, No. 4. P. 204-208.

61. Дворецкий В.Г., Куприенко M.B., Рабинович А.Д., Сагалов С.С. Комбинированная установка нового поколения для вихретоковой дефектоскопии и профилометрии облученных твэлов // Сборник трудов ГНЦ РФ НИИАР, 1999. №1. С. 3-12.

62. Павлов С.В., Сагалов С.С., Амосов С.В. Система неразрушающего контроля облучённых твэлов для стенда инспекции тепловыделяющих сборок ВВЭР // Известия вузов. Ядерная энергетика, 2010. Вып. 3. С. 5-11.

63. Разработка первичных преобразователей для вихретокового контроля твэлов: отчёт НИИАР: 0-2778, Димитровград, 1984.

64. Smirnov A.V., Kanashov В.А., Markov D.V. et al. Pellet-cladding interaction in VVER fuel rods // Proc. of seminar «Pellet-clad interaction in Water Reactor fuels», Aix-en-Provence, France, 9-11 March 2004. OECD, 2005. 231-240.

65. Иващенко A.A., Марков Д.В., Нуждов A.A. и др. Изменение геометрических параметров твэлов ВВЭР-440 при эксплуатации до выгорания 65

66. МВт■ сут/кги // Сб. трудов ФГУП «ГНЦ РФ НИИАР», 2006. Вып.З. С. 16-27.

67. A.c. 1820723 СССР, МПК7 G01 №27/90. Способ вихретокового контроля объектов с периодической формой поверхности / Скибин В.А., Цыкунов Н.В. // Бюллетень изобретений, 1995. № 9. С. 260.

68. Дорофеев A.JL, Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1980.

69. ГОСТ 24289-80. Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1980.

70. Бек Е.Г., Енин A.A., Иванов A.B. и др. Состояние оболочек отработавших твэлов ВВЭР (атлас). Новосибирск: НЗКХ, 1999.

71. F. Garzarolli, R. Von Jan, H. Stehle. The main causes of fuel element failure in water-cooled power reactors // Atomic energy review 17 (1), 1979. P.31-127.

72. Анализ послереакторных исследований повреждённых PK №№13658439 и 13661864 2-го блока Кольской АЭС: отчёт ФГУП «ГНЦ РФ НИИАР»: О-5373, Димитровград, 2003.

73. Исследования фреттинг-износа твэлов ТВС ВВЭР-440 №13652380 в местах их контакта с пуклёвками ЦДР: отчёт ГНЦ РФ НИИАР: 0-5130, Димит-ровград, 2001.

74. Послереакторные исследования трёх УТВС ВВЭР-1000, разгерметизировавшихся в течение 3-ей топливной кампании на 6-ом блоке Запорожской АЭС: отчёт ГНЦ РФ НИИАР: 0-5268, Димитровград, 2002.

75. Сухих А.В., Сагалов С.С., Павлов С.В. и др. Использование импульсного метода вихретокового контроля для дефектоскопии облучённых твэлов ВВЭР // Атомная энергия, 2009. Т. 107, вып. 2. С. 115-118.

76. Перепёлкин С.О., Марков Д.В., Поленок B.C. и др. Результаты послереак-торных исследований негерметичных твэлов ВВЭР // Сборник трудов ФГУП «ГНЦ РФ НИИАР». Димитровград, 2007. Вып. 4. С. 12-21.

77. Smirnov V.P., Markov D.V., Smirnov A.V. et al. VVER fuel: results of postirradiation examination. Proc. of a 2005 water reactor fuel performance meeting, Kyoto, Japan 2-6 October 2005. - AESJ, 2005. P. 217-226.