автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Влияние литий-ферритной пленки на замедление процесса коррозионного растрескивания теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР

На правах рукописи

Иванов Сергей Олегович

ВЛИЯНИЕ ЛИТИЙ-ФЕРРИТНОЙ ПЛЕНКИ НА ЗАМЕДЛЕНИЕ ПРОЦЕССА КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ ТРУБ ПАРОГЕНЕРАТОРОВ АЭС С ВВЭР

Специальность 05 14 03 — Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

003067854

Работа выполнена в Московском энергетическом (техническом университете)

институте

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Горбатых Валерий Павлович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, заместитель генерального директора ЭНИЦ Гашенко Владимир Александрович Кандидат технических наук, начальник лаборатории ФЭИ Смыков Владимир Борисович

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций (ВНИИАЭС)

Защита состоится «14» февраля 2007г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212 157 07 при Московском энергетическом институте, 111250, г Москва, Красноказарменная ул , д 14, в МАЗе

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского энергетического института (технического университета)

Отзыв на автореферат диссертации, заверенный гербовой печатью учреждения, просьба направлять по адресу 111250, Москва, Красноказарменная ул, д 14, Ученый совет МЭИ (ТУ)

Автореферат разослан «_»_200_г

Ученый секретарь диссертационного совета

¿(■-¿^ В.М. Лавыгин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение надежной работы теплообменных труб (ТОТ) парогенераторов (ПГ) является важнейшей задачей для АЭС различного типа во всем мире Основным механизмом повреждения ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР является коррозионное растрескивание (КР) КР ТОТ ПГ происходит при наличии растягивающих напряжений и особенно интенсивно в среде, содержащей активаторы (хлорид- и другие ионы Р',Вг",8022') и окислитель (кислород и соли меди) В мире опубликовано более 70000 работ и проводится большой комплекс научно-исследовательских работ по решению проблемы КР. Однако с момента возникновения этой проблемы она так и не решена В атомной энергетике, как в России, так и за рубежом, проводится замена парогенераторов Основная причина замены - повреждение металла трубных пучков Масштабы повреждения сопоставимы с технологическим запасом труб При этом после глушения примерно половины запаса, многочисленные остановы энергоблоков на поиск и герметизацию поврежденных груб причиняют экономический ущерб, размеры которого не позволяют вести дальнейшую эксплуатацию безубыточно Эти факты обуславливают дальнейшее исследование процесса КР с позиций более углубленного рассмотрения явлений происходящих по мере его развития Изучение физических закономерностей изменения свойств и параметров ТОТ ПГ АЭС ВВЭР, кинетики процессов, вызывающих эти изменения, представляется особенно важным Можно утверждать, что решение проблемы надежности ПГ состоит, в конечном счете, в снижении темпа деградации свойств конструкционных материалов во время эксплуатации

Все известные нормативные методы оценки остаточного ресурса и управления ресурсом трубного пучка, как правило, ограничиваются поиском, ультразвуковым или вихретоковым методом неразрушающего контроля, трубок с дефицитом толщины стенки 20-30% и более Итоговый предел для глушения труб ПГ ВВЭР включает критический размер дефекта с поправкой на его рост за период между двумя последовательными техническими проверками в процессе эксплуатации, а также на погрешность методов дефектоскопии Из перечисленного не только вопрос скорости подрастания дефекта является дискуссионным, ибо нет единого мнения о механизмах зарождения и развития трещины в металле, контактирующем с коррозионной средой Т е, ставится задача определения скорости роста дефекта, так как на основе этой величины можно давать рекомендации по глушению ТОТ в период проведения планово-предупредительных ремонтов (ППР) и рассчитывать ресурсные характеристики ПГ По мнению автора, все процессы повреждения стали марки 08Х18Н10Т — основного сплава труб ПГ - связаны со стадией электрохимического растворения в среде, содержащей агрессивные компоненты Математически эти процессы описаны не в полной мере, но известен перечень факторов, участвующих в повреждении Следовательно, результатом углубленного анализа поведения электрохимической стадии будет математический аппарат, на основе которого можно прогнозировать как формирование, так и дальнейший рост дефекта в процессе КР Исходя из этого, целенаправленным изменением техническими и технологическими средствами значений факторов, влияющих на КР, можно отодвинуть сроки проявления повреждения за пределы назначенного ресурса

Это весьма актуально, тк в соответствии с «Программой развития атомной энергетики Российской Федерации на 1998-2005 годы и на период до 2010 года» (утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 21 07 1998 г,№ 815), «Программой работ по продлению срока службы энергоблоков первого покотения» (утверждена Первым заместителем министра от 16 02 1998 г) на первый план выдвигаются именно вопросы достоверного прогноза и управления ресурсом основного оборудования, включая трубные пучки парогенераторов

Цель работы. Усовершенствование методики расчета долговечности конструкционных сплавов хром-никель-железо с учетом результатов теоретических и экспериментальных исследований влияния малодефектной оксидной пленки на скорость развития трещины применительно к теплообменным трубам ПГ АЭС с ВВЭР, а также обобщение взаимодействий различных механизмов КР

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи

1) Разработать модель электрохимической стадии зарождения и роста дефекта с учетом колебаний анодно-активного состояния конструкционного сплава

2) Провести обоснование режима работы модели с целью замедления КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР

3) Завершить объединение механизмов, инициирующих КР, построением формулы для расчета времени до КР

4) Разработать методики а) проведения ускоренного эксперимента, б) выбора ускоряющего фактора, в) обработки опытных данных

5) Экспериментально в лабораторных условиях показать, что при создании и поддержании сплошности плотной защитной пленки из феррита лития на поверхности ТОТ формируется эффективный барьер на пути миграции и адсорбции агрессивных компонентов среды к границе раздела металл/феррит лития, что приводит к замедлению скорости КР

Научная новизна полученных результатов исследований заключается в том, что

- на базе эквивалентных схем электрохимических процессов и поляризационной характеристики анода синтезирована эквивалентная схема, обобщающая гальваностатические и потенциостатические режимы в процессе КР,

- предложена формула по расчету времени до КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР, соответствующая большему количеству явлений, присущих этому процессу,

- выполнено лабораторное обоснование (в том числе - в условиях высокой температуры) технологического режима предварительного создания и поддержания в процессе эксплуатации сплошности защитной пленки из феррита лития на поверхности ТОТ для продления безотказной эксплуатации трубных пучков ПГ АЭС с ВВЭР по критерию приращения наработки до отказа

Обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации.

1 Сформированная модель, на основе закона сохранения энергии, базируется на использовании общепринятой теории КР аустенитной стали ПГ АЭС с ВВЭР, отражающей работу коррозионного элемента в точке термодинамического равновесия

2 Проведение экспериментальных работ с испочьзованием современного оборудования, классических методов обработки экспериментальных данных и

удовлетворительным согласованием между теоретическими и фактическими результатами наблюдений за повреждением образцов, а также качественное соответствие динамики накопления поврежденных образцов в ускоренных опытах и динамики накопления поврежденных ТОТ ПГ в реальных условиях эксплуатации На защиту выносятся:

- Модель электрохимической стадии роста трещины в ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР

- Расчетное соотношение для оценки ресурса ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР, указывающее на возможные способы управления сроком жизни ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР.

- Рекомендации по технологии, обеспечивающей увеличение времени работы до КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР

Практическая значимость и использование полученных результатов.

Предполагается опытно-промышленное испытание технологического режима с предварительным формированием литий-ферритной пленки на трубных пучках ПГ одно! о из энергоблоков Калининской АЭС [исх ФГУП ОКБ «Гидропресс» от 28 08 03 г №Ю-6518] По результатам испытаний будет приниматься решение о внедрении этого технологического режима эксплуатации Личный вклад автора в получение научных результатов, изложенных в диссертации.

Автор непосредственно участвовал в выполнении исследований на всех этапах -формулирования цели и задачи исследования, анализа результатов расчетов, разработки методики эксперимента, проведения собственно опытов, создания методики обработки и анализа экспериментальных данных Апробация работы Материалы диссертации были доложены на 10 и 12-ой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 1-3.03.2004, 2006г, 5-ой научно-технической конференции "Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР" г Подольск 26-30 06 2005г, 4-ой Международной научно-практической конференции по проблемам атомной энергетики «Надежность, безопасность, ресурс АЭС» Севастополь-Батилиман, 20-25.09 2005г, 9-ой международной конференции «Проблемы материаловедения при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудования АЭС» г Санкт-Петербург 6-8 06 2006г Публикации

Основные результаты диссертационной работы были опубликованы в 4-х статьях и 5 тезисах докладов Структура и объем диссертации.

Диссертация содержит введение, 4 главы, выводы и Приложение Список литературы из 119 использованных источников Диссертация выполнена на 122 листах, включая 4 таблицы, 27 рисунков и Приложение (на 2-х листах)

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится обоснование важности и актуальности исследования, сформулирована его цель и задачи, решение которых способствует достижению цели Дана общая характеристика работы в области предотвращения КР, определены научная новизна и практическая ценность результатов работы

В первой главе проведен анализ состояния проблемы КР Дана развернутая характеристика путей и способов решения задач

Процесс КР, в чувствительном к нему металле, возникает при одновременном действии растягивающих напряжений и процесса растворения Граничное состояние, при котором наступает КР материала ТОТ ПГ АЭС, находится между состоянием, когда разрушение проходит при воздействии напряжений в отсутствии коррозии, и состоянием, когда разрушение развивается в отсутствие напряжений Граничное положение определило дуализм в описании процесса КР отдельно по факторам разрушения структурно-механическим и электрохимическим Однако общей чертой практически всех моделей КР является нарушение сплошности оксидных пленок при разрушении материала ТОТ ПГ АЭС в процессе КР с позиций механической концепции прочности При этом в общепринятых моделях КР, как правило, отсутствует подход с позиций кинетической концепции И это при том, что именно кинетическая концепция прочности определяет долговечность под нагрузкой

Для описания процессов, приводящих к структурным изменениям в металле рассмотрен пленочно-дислокационный подход к КР В нем оксидная пленка на металле работает в качестве «источника» плоских скоплений дислокаций в прилегающих к вершине трещины микрообластях на стадии развития трещины За счет частичного отслаивания и наличия внутренних напряжений, возможно, ее скольжение относительно плотно-упакованных плоскостей подложки с созданием в вершине трещины микросдвигов В данном подходе для оценки времени до первого разрушения, предложена формула

1п т = 1п Ь - К(а, р, Т) -1,51п Са - 0,51п С0г (1) где х- время до КР, Ь - толщина (диаметр) детали, Са - концентрация хлорид-иона, Со2- концентрация кислорода, К(ст,р,Т) - коэффициент учитывающий механическое напряжение ст, температуру Т, плотность дислокаций р Однако, как и в самом подходе, так и при расчете минимального времени до разрушения, по этой формуле, не учитывается фактор, отвечающий за электрохимический механизм процесса КР

Все электрохимические подходы к решению проблемы КР рассматривают стадию растворения при КР в области, не слишком удаленной от равновесия, где действуют законы линейной термодинамики, и не учитывают динамическую составляющую процесса Так, в электрохимическом подходе общепринята модель преимущественного анодного растворения металла в том месте, где из-за пластической деформации защитная пленка подверглась разрыву В результате взаимодействия коррозионной среды и незащищенного металла, локальный анодный процесс приводит к возникновению микротрещины в том случае, если скорость образования защитной пленки ниже, чем скорость процессов, ведущих к ее разрушению Переход от электрохимически активного к инертному состоянию, по мере продвижения вершины трещины в глубь материала, имеет место лишь тогда, когда в данной коррозионной среде образуется оксидная пленка Это означает, что условия для КР удовлетворяется, если анодный ток поддерживается близко к тому значению, при котором отсутствует пленка, т е металл находится в анодно-активном состоянии, и защитная пленка или не растет в вершине трещины, или постоянно пробивается

На основании предположений о существенной роли пленочной поверхности в процессе КР, рассмотрена модель, в которой присутствуют практически все основополагающие факторы разрушения Особенность модечи - это учет

ходящих по мере продвижении трещины при КР Растягивающая нагрузка, концентрируясь в вершине трещины, вызывает остролокализованную микропластическую деформацию металла, макроскопически перпендикулярную к оси нагрузки, а микроскопически - идущую по наиболее благоприятно ориентированным для скольжения плоскостям Это способствует локальному нарушению пассивного или псевдопассивного состояния, т к накопление дислокаций у поверхности металла ослабляет (а в предельном случае разрушает) защитную пленку, а главное - препятствует ее образованию после активации вершины На дне трещины, где агрессивность среды близка к активирующей, но еще не достигла ее, даже небольшое воздействие дислокационных групп может дать резкий скачок роста анодной плотности тока В результате образуются кристалл-лографически ориентированные зародыши локального растворения Далее эти дефекты сливаются в щелеобразные зародыши, с отходящими от них отростками Концентрация напряжения на дне трещины наиболее благоприятно ориентированных отростков вновь приводит к усилению их роста в глубину металла, по сравнению с ростом в ширину на напряженных боковых стенках и процесс повторяется

Из анализа подходов следует, что посредством создания малодефектных пленочных поверхностей (обладающих защитными свойствами против КР) и поддержания их сплошности можно добиться замедления процесса КР и, соответственно, приращения ресурса ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР Применительно к электрохимическому механизму КР необходимо исследовать колебательные процессы для выяснения величины токов коррозии присущих анодному растворению в данном процессе Расчет токов коррозии дает предпосылки к обоснованию скорости продвижения трещины в глубь сплава ТОТ ПГ Это позволяет строить более непротиворечивые модели для прогноза ресурсных характеристик ПГ АЭС с ВВЭР Глава заканчивается выводами

Во второй главе моделируется электрохимическая система с использованием электротехнических элементов и исследуется возможность возникновения колебательных процессов характеризующих КР ТОТ ПГ АЭС

Ток коррозии - это интегральный показатель процессов, происходтщих в корродирующей системе, показатель отражающий ее поведение Это позволяет, при расчете величины тока коррозии, ограничиться разработкой формальной мо-дели В основе моделирования положена разработка моделей типа «вход-выход», относящихся к классу формальных моделей Полученные при этом эквивалентные схемы не реализуют внутренней структуры системы, но позволяют описать ее поведение За основу разрабатываемой эквивалентной схемы принята предложенная академиком Н Д Томашовым схема коррозионного электрохимического элемента, находящегося в точке термодинамического равновесия

Анодная поляризационная характеристика, аустенитной стали, носит явно Ы-образный вид, содержит особый участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением На аноде в системе «аустенитная сталь - водный раствор электролита» происходят процессы пассивации-активации анодного участка и помимо отмеченного М- образного вида вольт-амперной характеристики (ВАХ), соответствующего пассивации анода, возможен и Б- образный вид ВАХ соответствующий, например активации анода Катодная поляризационная характеристика имеет значительно более пологий вид, чем анодная поляризационная характеристика И это позволяет в первом прибтижении аппроксимировать ее

линейно Поэтому задача построения эквивалентной схемы сводиться к построению эквивалентной схемы анодного участка для малых переменных и включения ее в общепринятую схему коррозионного электрохимического элемента

По типу влияния на анодное сопротивление, анодные процессы целятся на две группы. Первая - процессы, уменьшающие анодное сопротивление

а) процесс увеличения агрессивности среды, связанный с понижением рН среды при работе гальванического элемента.

б) наличие ионов хлорида в электролите

Вторую группу образуют процессы, увеличивающие анодное сопротивление Это, например процессы образования оксидов и гидрооксидов, формирующих защитную пленку и пассивирующих анодный участок

Для анодной цепи составлено уравнение баланса мощностей с учетом влияния анодных процессов на анодное сопротивления и производной энергии по времени

Р. =КЛАГ - Л0лр) + С^+К2(0„р-0пр) + С2^ (2),

где А - условный показатель параметра среды уменьшающий анодное сопротивление (агрессивность среды) в трещине, Азр - условный показатель

параметра среды уменьшающий анодное сопротивление (агрессивность среды) вне трещины, о - условный показатель параметра среды увеличивающий анодное сопротивление (оксиды и гидрооксиды) в трещине, Оеч>- условный показатель параметра среды увеличивающий анодное сопротивление (оксиды и гидрооксиды) вне трещины,

К, (А - Аот) - мощность, затраченная на изменение агрессивности среды

в пространстве окружающем трещину, ¿Л

С,—-- мощность, затраченная на изменение агрессивности среды в Л

трещине, уменьшающая анодное сопротивление,

С2--- мощность, затраченная на изменение среды в трещине

увеличивающая анодное сопротивление (создание оксидной пленки на поверхности металла),

К2(Отр-Отр)- мощность, затраченная на создание оксидов и

гидрооксидов не участвующих в создании поверхностной пленки, Кь 1<2, Сь Сг - размерные коэффициенты,

На основании уравнения (2) для малых переменных составляющих построена эквивалентная схема коррозионного процесса (рис 1 )

Рассматриваемая система содержит два нелинейных элемента сопротивления Ко" и IV, имеющих ВАХ №• и Б- типа Расчет токов, в общем виде, для смешанных цепей с произвольным числом линейных и нелинейных сопротивлений математически неразрешим

Закон изменения во времени искомой величины (тока м) можно получить, анализируя характеристическое уравнение, полученное из приравненного к нулю характеристического сопротивления относительно точек «а-б» (рис 1 ),

для выбранной рабочей точки в положении равновесия,

проанализировать устойчивость положения равновесия

т е

Е

№

Z— Ко

Рис 1 Эквивалентная схема коррозионного процесса Положение равновесия характеризуется равенством нулю фазовых

скоростей, те = Ои — = 0, а положение рабочей точки определяется ВАХ ей А

сопротивлений IV, Ка', 2 и напряжением Е Используя метод Рауса-Гурвица, проанализированы возможные варианты работы схемы коррозионного элемента Анализ режимов работы синтезированной схемы показал, что она обобщает известные эквивалентные схемы электрохимических процессов, отражающие гальваностатический и потенциостатический режимы и содержит присущие этим режимам количественные (от 1пассс до 1макс) и качественные (постоянный, колебательный, автоколебательный) характеристики тока при КР (рис 2) Среднее значение тока 1 в режиме автоколебаний равно 1«1тах/2 (3)

и

нагрузочная прямая при релейном режиме.

и

г

Рис 2 Типовые эпюры напряжений и тока анодного участка электрохимической цепи при работе в потенциостатическом режиме релаксационных автоколебаний

Из анализа работы схемы следует возможность возникновения

внутренней положительной обратной связи по току, обусловленной процессами при разрушении защитной пленки, т е при активации анода, и возникновение внутренней положительной обратной связи по напряжению, обусловленной процессами пассивации анода

В то же время установлена возможность «смешанного» режима, режима действия двух положительных обратных связей по току и напряжению в точке динамического равновесия, также, как и в потенциостатическом режиме, расположенной на «падающем» участке поляризационной характеристике, т е в области активно-пассивного перехода (рис 3) Режим действия двух положительных обратных связей объясняет значительные величины тока коррозии (до А/см2) в развивающейся трещине при КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР

и,В

-0.2 - : о ^

1,2..

-1,0 -0,5 ^ 0,5 1§1(тА/см2}

Рис 3 Анодная поляризационная характеристика, совмещенная с нагрузочными прямыми

Режим работы рассмотренного элементарного коррозионного э нейрохимического элемента (рис 1) и величина тока коррозии в определяющей степени, как показал анализ, зависят от значения и Е

Снижение тока коррозии можно достичь способом применимым ко всем рассмотренным вариантам работы схемы и состоящим в увеличении значения'2-путем создания защитных пленок с большим удельным сопротивлением Так как потеря сплошности этих пленок приводит к активации электрохимической стадии КР, то необходимо предусмотреть технологический режим поддержания сплошности защитных пленок для увеличения времени до КР ТОТ ПГ АЭС

Глава оканчивается выводами

В третьей главе экспериментально оценивается влияние технологического режима «микродозировок» 1лОН на КР аустенитных нержавеющих сталей, применяемых в АЭС с ВВЭР Гидрооксид лития взаимодействует с чистой (без оксидов и отложений) поверхностью сплавов на основе железа в несколько стадий

1-ая стадия образование феррита лития и водорода при одновременном нарушении пассивного состояния сплава

Ре+1л0Н+Н20-* 1лРе02+3/:Н2 (4)

2-ая стадия образование на поверхности металла покрытия из нерастворимого феррита лития

3-я стадия формирование сплошного покрытия из Fe304 и LiFeOj, при этом скорость реакции 1-ой стадии становится минимальной Соотношение Li/Fe в покрытии зависит от концентрации лития в воде

4-ая стадия взаимодействие магнетита с гидрооксидом лития по одному из вариантов

при CLi0h<1% образуется LiFejOg по реакции 5Fe304 + 3LiOH + Н20 -» 3LiFe508 +5/2Н2 (5)

при Cl,oh>1% образуется LiFe02 по реакции Fe304 + ЗЬЮН 3LiFe02 -г Н20 + V2H2 (6)

По мере образования LiFe02 расходуется LiOH, концентрация которого падает до тех пор, пока не закончится формирование стабильной пленки Fe304 и скорость коррозии не станет минимальной Аналогично (6) можно описать процесс взаимодействия Fe203 и LiOH Образование разных комплексных соединений гидрооксида лития с металлом связанно с расходованием части этого щелочного реагента на трансформацию магнетита Сорбируясь на поверхности магнети-тового кристалла в поре пленки, ион лития вызывает образование электрического поля, запирающего анодный ток Скорость коррозии резко замедляется по причине незначительной растворимости пленки феррита лития в воде Ферриты и ферраты лития, нерастворимы в воде в отличие от ферритов и ферратов натрия и калия (а также других щеточных металлов), имеют структуру керамики и обладают высоким диффузионным сопротивлением на пути миграции водорода, кислорода, железа и других атомов и ионов В силу этого ферриты и ферраты лития обладают высокими защитными свойствами и снижают скорость процесса электрохимической коррозии на несколько порядков (в том числе и КР) Таким образом, гидрооксид лития можно считать сильным пленкообразующим неорганическим ингибитором

На рис 4 показана экспериментальная установка для проведения эксперимента при атмосферном давлении

Рис 4 Схема экспериментальной установки 1 - автотрансформатор, 2 - термометр, 3 - держатель образцов, 4 - стакан кварцевый, 5 - электронагреватель,

В эксперименте определялась устойчивость к КР в кипящем 40%-ом растворе М^СЬ стали марки Х12М в режиме микродозировок 1л0НхН20 Предварительно все 200 стальных образцов 5x40x0,1мм подверглись ав-токлавированию в течение 300 часов при температуре 20 °С и атмосферном давлении, но в разных средах 100 в водном 1%-ом растворе 1лОН, 100 в дистилляте В 50-ти образцах каждой сотни были созданы механические напряжения п\тем и-образного изгиба После автоклавирования образцы помещались кас-

сету, состоящую из двух горизонтальных перфорированных пластин - «горизонтов», которые крепятся на фиксаторах из фторопласта-4Б. Номера горизонтов снизу вверх 1-1, 1-2, (первая цифра - номер кассеты, вторая - номер горизонта) На каждом горизонте устанавливается N„<¡„=50 образцов Горизонт 1-1 - образцы не напряженные, 1-2 - образцы напряженные, подвергнутые автоклавированию в водном 1%-ом растворе 1лОН, 2-1 - образцы не напряженные, 2-2 - образцы напряженные, подвергнутые автоклавированию в дистиллированной воде В рабочую камеру - кварцевый стакан, помещенный над обогревательным прибором, заливается коррозионная среда и доводится до температуры 136°С Каждые 60 минут визуально снимаются показания о количестве разрушенных образцов и заносятся в таблицу Через каждые 10 часов наблюдений, для восстановления пленки образцы кассеты №1 ставятся в 1% раствор 1лОН, образцы кассеты №2 в дистиллированную воду Косвенным признаком, протекания реакции восстановления пленки, служило уменьшение концентрации 1лОН в исходном растворе определяемое по тарировочной кривой

Длительность эксперимента 700 часов, после завершения наблюдения на горизонте 2-1 осталось 22 образца, на 1-1 осталось 50 (отсутствует разрушение образцов) На горизонтах 2-2 и 1-2 к моменту окончания эксперимента не осталось неразрушенных образцов Образцов с зародышами трещин на момент окончания наблюдений на горизонте 2-1,1-1 не было

Известно что, на окисленной или загрязненной отложениями поверхности 1лОН в первую очередь расходуется на взаимодействие с магнетитом, а затем идет формирование покрытия комбинированного состава ферритов лития плюс магнетит Наличие эксплуатационных отложений на ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР будет тормозить процесс образования сплошного покрытия из феррита лития Состояние поверхности металла ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР при эксплуатации обусловило проведение эксперимента при параметрах выше атмосферного В эксперименте определялась устойчивость к КР в 40%-ом высокотемпературном растворе М^С12 аустенитной стали марки 08Х18Н10Т, в режиме микродозировок ЬЮНх хНгО, с учетом формирования защитной пленки на загрязненной поверхности

Предварительно 30 стальных образцов 50x10x0,5 мм подверглись автоклавированию в течении 400 часов при температуре 80 °С и атмосферном давлении, но в разных средах серия 1- 20 образцов в водном 1%-ом растворе 1лОН, серия 2-10 образцов в дистилляте Перед автоклавированием в половине образцов из каждой партии были созданы механические напряжения путем и-об-разного изгиба Эксперимент был проведен в установках каф АЭС МЭИ (ТУ)'

Специально, для проведения ускоренных коррозионных испытаний в кор-розионно-активных средах (КАС) была подвергнута модернизации рабочая камера стенда (рис. 5) Для предотвращения соприкосновения КАС непосредственно с материалом рабочей камеры была изготовлена капсула (во избежание опасности преждевременного разрушения самой установки вследствии КР ее элементов под одновременным воздействием агрессивных среды, повышенной температуры и механических напряжений, определяющих интенсивность КР)

Было также использовано приспособление, препятствующее контакту КАС, вводимой в капсулу, с водной средой камеры термостата Автоклавированные образцы закреплялись на держателе (7), капсула (6) заполнялась 40% водным раствором М§С12 Перекрывался вентиль дренажа (9), и рабочая камера (5) термостата заливалась дистиллированной водой, в наполненную камеру поме-

щается заполненная капсула с образцами (8) Устанавливалась термопара (1) вместе с крышкой (3) и закреплялся верхний фланец (2) Стенд разогревался до температуры 150 °С при давлении Р=0,5 МПа

Рис 5 Схема рабочей камеры (термостата) статического коррозионного

стенда

1-термопара, 2-фланец верхний, 3-крышка, 4-фланец нижний, 5-корпус, 6-капсула, 7-держатель образцов, 8- образец, 9-вентиль дренажа

После первой наработки, 45 часов, образцы обоих серий подверглись повторному автоклавированию в водном 1%-ом растворе 1лОН Через каждые 13 часов, после первого осмотра, фиксируются показания о количестве разрушенных образцов и заносятся в таблицу №1 , также производиться восстановление пленки в режиме микродозирования ЬЮН

Через 1000 часов эксперимента, из серии 1 не разрушилось 5 образцов, из серии 2- 1 образец

Таблица 1

Экспозиция разрушения образцов в 40%-ом растворе MgCb_

времена разрушений, час

№образиа 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Серия 1 315 315 315 315 315 315 315 342 385 430 430 430 541 678 807

Серия 2 315 315 342 342 | 342 342 342 385 385

Наблюдения проводилсь по плану [NUT], где N-количество объектов предназначенных для наблюдения, U- отсутствие замены или восстановления отказавших объектов, Т- наблюдения заканчиваются по истечении фиксированного интервала времени Выборка содержит полные и неполные наработки, причем, все неполные наработки равны друг другу и наблюдение за объектами прекращается в какой-то момент времени К моменту окончания наблюдений часть объектов отказала, другая часть продолжает работать, но неизвестно как долго эти объекты проработают без отказа Для математической обработки были применены непараметрические методы, так как нет необходимости аналитического описания закона распределения Это сделано в соответствии со следствием № 1 централной предельной теоремы и ГОСТ (27 201-81 «Оценка показателей надежности при малом числе наблюдений с использованием дополнительной информации») В расчете был использован метод множительной оценки для

определения вероятности безотказной работы и эмпирической функции распределения наработки до отказа, которые вычисляются по соотношениям .

ад)=1-р*(0 (8)

где ^-количество работоспособных объектов после отказа при наработке ^

Точечная оценка вероятности безотказной работы за наработку I (К1г)(где V наработка до отказа), определялась с помощью линейной интерполяции значения эмпирической функции распределения наработки до отказа

р*С)=с!р*(М+(1-ФР*(^1) (9)

где ^и ^-г наработки до отказа, между которыми лежит наработка г

ё= (Нм)/( VIV.,) (10)

Для цензурированиях слева выборок была получена нижняя граница средней наработки до отказа по формуле

То=и!(1)=) - ^ )]+[1 - ^ (*,)]* г (11)

1=1

Где 2=тах(^,тг), ^=0

Оценена вероятность безотказной работы р*(1) для значений наработок равных математическому ожиданию Математическое ожидание определяется

1 "

по формуле Цг=-У х, (12)

п М

Выборочное значение второго центрального момента определено по формуле

1 • 2 Иг (13)

П

Вычисление по формуле (13) дают состоятельную, но смещенную оценку второго момента Несмещенной и состоятельной будет оценка

Использованные подходы к обработке экспериментальных данных позволили получить несмещенные, состоятельные, асимптотически нормальные оценки значений функции распределения наработок образцов до отказа Для горизонта 1-2 Т0=79, ¡.12=54, р*(ц2)=0,4 Для горизонта 2-2 Т0=8, ц2=3,7, р*(ц2)=0,86 Для серии 1 Т0=706, ц2=562, р*(ц2)=0,59 Для серии 2 Т0=570, |12=346, р*(.и2)=0,64

После математической обработки результатов экспериментов были рассчитаны (Таблица №2)

-коэффициент увеличения времени до разрушения (к1) напряженных образцов подвергнутых режиму «микродозировки» по сравнению с образцами без режима «микродозирования» 1лОН,

-коэффициент увеличения времени до разрушения (к2) образцов подвергнутых режиму «микродозировки» с предварительно сформированной пленкой к образцам без предварительной обработки 1дОН

Таблица №2

Коэффициент увеличения времени до разрушения

Коэффициент Горизонт 1-2/2-2 Коэффициент Серия 1/2

кТ к2 ^=1

к1 |121-2/Ц22"2= 14,6 к' Ц2'/Ц22= 1,6

к1 То^/Т,/"^ 9,8 к2 То'/То2= 1,3

Существенное увеличение наработки до первого отказа (в 45 раз), а средней наработки до отказа (в 9,8 раза), подтверждает эффективность технологического режима «микродозировок» 1лОН Схожесть экспозиций до разрушения в эксперименте, проведенном при давлении выше атмосферного показывает, что защитная пленка начинает формироваться при начале микродозировок 1лОН, однако эффективность применения этого технологического режима заметно слабее и составляет всего 1,3 раза по среднестатистической наработке до отказа На основе проведенных исследований можно рекомендовать

1 Разработку технологии «мокрой» консервации второго контур АЭС в стояночном режиме в 1% растворе 1лОН для создания защитной пленки от коррозионных повреждений при 10<рН<10,5

2 Проводить после удаления отложений с ТОТ ПГ (химической промывки) этап нейтрализации сорбированных остатков моющих композиций и этап восстановления пассивного состояния металла посредством формирования литий-ферритной защитной пленки

3 Поддерживать сплошность пленки во время эксплуатации, путем коррекционной обработки питательной воды раствором 1лОН (микродозировкой) для поддержания 8,5 < рН < 9,5 (вместо аммиака)

Предлагаемые мероприятия будут способствовать увеличению наработки до первого отказа в 40-50, а средней наработки до отказа в 9-10 раз

Вышеперечисленное положено в основу выводов главы 3

В четвертой главе на основании дислокационно-электрохимического механизма КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР предложена зависимость, позволяющая рассчитать время до КР Дислокационно-электрохимический механизм имеет особое значение для прогнозирования ресурса по условиям КР металла элементов теплообменного оборудования АЭС, на который воздействует КАС на большой площади поверхности и, следовательно, существует большое число независимых потенциальных участков разрушения (так, например, теплообменный пучок горизонтального ПГ АЭС с ВВЭР-1000 состоит из ~11000 труб) При значительной толщине образцов из аустенитной хромоникелевой стали и относительно невысоком уровне механических напряжений время до их разрушения, вследствие коррозии под напряжением, будет определяться периодом раскрытия трещины На практике наблюдаются существенные различия скоростей распространения трещин в образцах, находящихся в одинаковых условиях по воздействию коррозионной среды и механических напряжений Также имеют место непостоянство во времени скорости

распространения определенной трещины, наличие «остановленных

трещин» и другие аналогичные эффекты Неравномерный характер роста отдельной коррозионной трещины с индивидуальной скоростью на заданном участке пути (толщина образца) определяется совокупностью многих причин, которые можно подразделить на четыре основные группы

Первая группа причин связанна с природой разрушения металлических кристаллов Поскольку все процессы перестройки субструктуры металла являются термоактивируемыми и происходят при участии термических флуктуаций, а характер локализированных тепловых флуктуаций в твердом теле носит случайный характер, то случайными вероятностными будут и все события, связанные с зарождением, перемещением, исчезновением дефектов субструктуры, а также события разрушения и восстановления межузловых связей кристалл-лической решетки

Ко второй группе можно отнести существование разброса в распределении напряжений сложно-нагруженного тела Это имеет существенное значение для локальных процессов развития дефектов субструктуры металла

Третью группу причин образуют локальные изменения характеристик КАС упаривание в отложениях, концентрирование в щелях, гидролиз в застойных зонах

Четвертую группу представляют колебания скорости анодного растворения вследствие изменения характеристик, как среды, так и сплава Эти параметры влияют на смену режимов работы электрохимического элемента

Определение долговечности аустенитной хромоникелевой стали, согласно кинетической концепции прочности, используемой в выводе формулы (1) дает хорошие результаты, однако пучок теплообменных трубок ПГ АЭС с ВВЭР представляет собой систему практически одинаковых элементов, число которых более 105. Это означает, что при эксплуатации следует ожидать большого (до трех порядков) разброса значений продолжительности эксплуатации отдельных элементов до образования в них сквозного дефекта - коррозионной трещины, что подтверждается практикой Такой разброс можно объяснить чередованием механизмов термофлуктуационных разрывов (хрупкого разрушения) и электрохимического растворения в процессе раскрытия трещины В общем случае время сквозного повреждения складывается из времени раскрытия трещины по каждому из этих двух способов

Ь=Ь'+Ь"=к1, иТЬ=а (15)

Т=Ь7у'+Ь"/У" (16) где 1- средняя хорда зерна, м, к - полное число пройденных трещиной зерен, Ь -толщина образца, м, Ь' и Ь" - суммарная длина участков хрупкого разрушения и анодного электрохимического растворения, м, у'- скорость хрупкого разрушения м/с, у"- скорость анодного электрохимического растворения м/с, т- время до образования сквозного разрушения, а- доля участков с преимущественно анодным электрохимическим растворением.

Оценена скорость роста трещины, продвижение которой осуществляется электрохимическим механизмом, с учетом колебательного характера этой стадии

Интенсивность анодного растворения описывается

объединенным законом Фарадея

т = — -Л = —-/Я (17)

F п Г п

где А- молярная масса вещества, Б-постоянная Фарадея, п - валентность, N время протекания процесса (с), I- сила тока (А), 1- плотность тока (А/см2), площадь анода (см2)

где в- площадь анода (см2), р- плотность материала (г/см3),

Приняты следующие значения сталь марки 08Х18Н10Т, При сг=ат=200МПа, 1=1 мА/см2, А=55 г/моль; Р=9б49б Кл, р=7,9 г/см3, п=2

Выбор значения приложенного напряжения обусловлен тем, что наиболее опасные с точки зрения КР напряжения (ст) лежат в диапазоне 170-200 МПа

Деформация материала оказывает влияние на величину анодного тока Так для ст=ат=200МПа 1=2мА/см2, что в соответствии с формулой (3) дает вышеприведенное значение плотности тока Подставляя (18) в (17), находим значение скорости распространения коррозионной трещины в принятых условиях V' '= 10 м/с Принятие для плотности тока значений до 1=1 А/см2, на начальных этапах растворения, обуславливает появление диапазона скоростей (10-10"4 м/с) Поскольку V'» V" (так как скорость хрупкого разрушения фиксирована у'=10-6м/с), а соотношение между Ь' и Ь" для каждой трещины есть величина случайная, то и полное время распространения каждой трещины в общем случае будет различным На основании рассмотренной модели и проведенных оценок предложена следующая зависимость для расчета времени до КР

т=т(1)+та=т(1)+аЬ/у" (19) где т(1)- время до КР по формуле (1), та- время до КР по механизму электрохимического растворения

При а—>0, время до КР будет определяться только по формуле (1), при а-»1 процессом анодного растворения, т к у'» V"

Полученная таким образом расчетная зависимость (19) объединяет в себе

- расчет времени до КР на основе дислокационного подхода и расчет на основе электрохимического подхода,

- вероятностный характер продолжительности образования сквозного разрушения

Скорость распространения коррозионной трещины, по пленочно-дислокаци-онному подходу, постоянна Электрохимический механизм определяет диапазон изменения скорости Совместное использование обоих подходов при построении расчетной зависимости (19), позволяет указать наиболее вероятный разброс экспериментальных данных при изучении КР Эта расчетная зависимость способствует более точному прогнозу ресурса и указывает способы управления ресурсом ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР Глава оканчивается выводами

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Предложен новый подход к исследованию феномена коррозионного растрескивания, реализация которого более точно учитывает совместное воздействие пленочно-дислокационных и электрохимических механизмов

2 Расчеты с использованием разработанной модели электрохимической стадии роста трещины в металле в процессе коррозионного растрескивания позволяют оценить

- количественные и качественные характеристики процесса,

- условия возникновения автоколебательного характера изменения тока коррозии,

- уровень плотностей тока коррозии (до единиц А/см2)

3 Показано, что для минимизации тока коррозии и замедления процесса коррозионного растрескивания теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР, необходимо предварительно создать на поверхности металла защитную пленку с большим удельным сопротивлением, и поддерживать ее сплошность в процессе эксплуатации

4 Дополнительно подтверждено положительное влияние литий-ферритной пленки на увеличение наработки до отказа аустенитной стали в условиях испытаний при высоких температурах

5 Результаты обработки данных, полученных при проведении ускоренных испытаний, по специально разработанным методикам позволили оценить коэффициенты увеличения времени до разрушения аустенитной стали

- до первого отказа - в 40-50 раз,

- средней наработки до отказа - в 9-10 раз,

6 Получено расчетное соотношение, позволяющее более точно прогнозировать ресурс металла и указать способы управления сроком жизни теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР

7 Разработаны рекомендации по технологии увеличения экспозиции до коррозионного растрескивания в несколько раз

- проведение режима предварительного формирования литий-ферритной защитной пленки после удаления отложений с теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР (химической промывки),

- поддержания сплошности пленки во время эксплуатации путем коррекционной обработки питательной воды раствором 1лОН

ПУБЛИКАЦИИ ПО РАБОТЕ

1) Иванов СО, Горбатых ВП, Герасимов В В и др Использование литийсодержащих водных растворов для формирования защитных покрытий на сталях в режиме консервации // "Научные исследования в области ядерной энергетики в технических вузах России" Сборник научных трудов - М Из-во МЭИ 1999-С 119-120

2) Иванов С О, Горбатых В П, Морозов А В и др Аналитическая диагностика состояния металла и методы управления остаточным ресурсом оборудования АЭС с ВВЭР // 3-я научно-техническая конференция

"Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР"- г Подольск 26-30 мая 2003 -Т 4 -С 88-96

3) Иванов С О, Морозов А В , Плотников А В Экспериментальный стенд для ускоренных испытаний на коррозионную стойкость конструкционных материалов АЭС с ВВЭР// 9-я международная конференция «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Сб тезисов докладов -М МЭИ, 2003 -ТЗ-С 54-55

4) Иванов С О, Горбатых В П, Морозов А В и др Долговечность конструкционных сплавов коллекторов и трубных пучков парогенераторов АЭС с ВВЭР при контакте с коррозионной средой Сб научных трудов СНИЯЭиП - Севастополь СНИЯЭиП, 2003 - Выл 9-С38-45

5) Иванов С О, Горбатых В П Ускоренные сравнительные испытания на коррозионное растрескивание конструкционных материалов АЭС// 10-я международная конференция «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Сб тезисов докладов - М • МЭИ, 2004 -ТЗ-С 39

6) Иванов С О, Горбатых В П Критерий идентичности ускоренных сравнительных испытаний и условий эксплуатации натурного объекта и выбор ускоряющего фактора // XIII семинар по проблемам физики реакторов «ВОЛГА-2004» Сб докл -М МИФИ,2004 -С 176

7) Иванов С О, Горбатых В П Автоколебательные процессы в трещинах ТОТ ПГ АЭС// 12-я международная конференция «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» Сб тезисов докладов - М МЭИ, 2006 -ТЗ-С 86

8) Иванов С О, Горбатых В П , Парфенов В В Введение в количественный детерминистический феноменологический анализ надежности металла// 9-я международная конференция «Проблемы материаловедения при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудования АЭС» Сб докл - г Пушкин-Санкт-Петербург 6-8 июня 2006 -С 338-347

9) Иванов С.О, Горбатых В П Начало коррозиологии //Вестник МЭИ №5, 2006 -С 56-64

Подписано в печать 3, £>/■ Зак. I Тир. {('С П.л. ¡АЬ Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13

Перечень принятых сокращений и условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Анализ подходов к описанию механизма КР конструкционных сплавов узлов ПГ АЭС.

1.1. Обобщение явления присущих КР.

1.2. Пленочно-дислокационная модель КР.

1.3. Электрохимические подходы к проблеме КР.

1.4. Модель саморегулируемого автокаталитического растворения.

1.5. Выводы к главе 1.

Глава 2. Теоретическое обоснование влияния электрохимического растворения на развитие КР.

2.1. Выбор способа моделирования электрохимической системы.

2.2. Аналитический расчет и построение эквивалентной схемы анодного участка.

2.3. Исследование устойчивости и расчет токов полученной схемы.

2.4. Выводы к главе 2.

Глава. 3. Применение гидрооксида лития для замедления процесса КР конструкционного сплава трубных пучков ПГ АЭС ВВЭР.

3.1. Теоретическое обоснование применения гидрооксида лития.

3.2. Экспериментальная установка для проведения эксперимента в условиях атмосферного давления.

3.2.1 Эксперимент при атмосферном давлении.

3.2.2. Автоклавирование исходных образцов в растворе неорганического пленкообразующего ингибитора LiOH.

3.2.3. Проведение эксперимента при атмосферном давлении.

3.2.4. Выводы из эксперимента.

3.3. Экспериментальная установка для проведения эксперимента в условиях давления выше атмосферного.

3.3.1. Технология проведения экспериментов при давлении, выше атмосферного.

3.3.2. Эксперимент при давлении выше атмосферного.76,

3.3.3. Автоклавирование исходных образцов в растворе неорганического пленкообразующего ингибитора LiOH.

3.3.4. Основной эксперимент в условиях давления выше атмосферного.

3.3.5. Выводы из эксперимента проведенного при давлении выше атмосферного.

3.4. Статистическая обработка экспериментальных данных.

3.4.1. Эксперимент при атмосферном давлении.

3.4.2. Эксперимент при давлении выше атмосферного.85.

3.4.3. Выводы по результатам обработки.

Обеспечение надежной работы теплообменных труб (ТОТ) парогенераторов (ПГ) является важнейшей задачей для АЭС различного типа во всем мире. Основным механизмом повреждения ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР является коррозионное растрескивание (КР). КР ТОТ ПГ происходит при наличии растягивающих напряжений и особенно интенсивно в среде, содержащей активаторы (хлор- и другие ионы группы галогенов) и окислитель (кислород и медь). В мире опубликовано более 70000 работ и проводится большой комплекс научно-исследовательских работ по решению проблемы КР. Однако с момента возникновения этой проблемы она так и не решена. В атомной энергетике, как в России, так и за рубежом, проводится замена парогенераторов. Основная причина замены - повреждение металла трубных пучков. Масштабы повреждения сопоставимы с технологическим запасом трубок. При этом после глушения примерно половины запаса, многочисленные остановы энергоблоков на поиск и герметизацию поврежденных трубок причиняют экономический ущерб, размеры которого не позволяют вести дальнейшую эксплуатацию безубыточно. Эти факты обуславливают дальнейшее исследование процесса КР с позиций более углубленного рассмотрения явлений, происходящих но мере его развития. Изучение физических закономерностей изменения свойств и параметров ТОТ ПГАЭС ВВЭР, кинетики процессов, вызывающих эти изменения, представляется особенно важным. Можно утверждать, что решение проблемы надежности ПГ состоит, в конечном счете, в управлении деградации свойств конструкционных материалов во время эксплуатации

Все известные нормативные методы оценки остаточного ресурса и управления ресурсом трубного пучка, как правило, ограничиваются поиском, ультразвуковым или вихретоковым методом неразрушающего контроля, трубок с дефицитом толщины стенки 20-30% и более. Итоговый предел для глушения трубок ПГ ВВЭР включает критический размер дефекта, с поправкой на его рост за период между двумя последова1ельными техническими проверками в процессе эксплуатации, а также на погрешность методов дефектоскопии. Из перечисленною не только вопрос скорости подрастания дефекта является дискуссионным, ибо нет единого мнения о механизмах зарождения и развития трещины в металле, контактирующем с коррозионной средой. Т.е, ставится задача определения скорости роста дефекта, так как на основе этой величины можно давать рекомендации по глушению ТОТ в период проведения планово-предупредительных ремонтов (ППР) и рассчитывать ресурсные характеристики ПГ. По мнению автора все процессы повреждения стали марки 08Х18Н10Т -основного сплава трубок ПГ - связаны со стадией электрохимического растворения в среде, содержащей агрессивные компоненты. Математически эти процессы описаны не в полной мере, но известен перечень факторов участвующих в повреждении. Следовательно, результатом углубленного анализа поведения электрохимической стадии будет математический аппарат, на основе которого можно прогнозировать как формирование, так и дальнейший рост дефекта в процессе КР. Исходя из этого, целенаправленным изменением техническими и технологическими средствами значений факторов, влияющих на КР, можно отодвинуть сроки проявления повреждения за пределы назначенного ресурса.

Это весьма актуально, т.к. в соответствии с «Программой развития атомной энергетики Российской Федерации на 1998-2005 годы и на период до 2010 года» (утверждена Постановлением Правительства Российской Федерации от 21.07.1998 г.,№ 815), «Программой работ по продлению срока службы энергоблоков первого поколения» (утверждена Первым заместителем министра от 16.02.1998 г.) на первый план выдвигаются именно вопросы достоверного прогноза и управления ресурсом основного оборудования, включая трубные пучки парогенераторов.

Цель работы: Усовершенствование методики расчета долговечности конструкционных сплавов хром-никель-железо с учетом результатов теоретических и экспериментальных исследований влияния бездефектной оксидной пленки на скорость развития трещины применительно к теплообменным трубкам ПГ АЭС с ВВЭР, а также обобщение взаимодействий различных механизмов КР. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

1) Разработав модель электрохимической стадии зарождения и роста дефекта с учетом колебаний анодно-активного состояния конструкционного сплава. '

2) Провести обоснование режима работы модели с целью замедления КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР.

3) Завершить объединение механизмов, инициирующих КР, построением формулы для расчета времени до КР.

4) Разработав методики: а) проведения ускоренного эксперимента; б) выбора ускоряющего фактора; в) обработки опытных данных.

5) Экспериментально в лабораторных условиях показать, что при создании и поддержании сплошности плотной защитной пленки из феррита лития на поверхности ТОТ формируется эффективный барьер на пути миграции' и адсорбции агрессивных компонентов среды к границе раздела металл/феррит лития, что приводит к замедлению скорости КР.

Научная новизна полученных результатов исследований состоит в том, что впервые:

- на базе эквивалентных схем электрохимических процессов и поляризационной характеристики анода синтезирована эквивалентная схема, обобщающая гальваностатические и потенциостатические режимы в процессе КР;

- предложена формула для оценки времени до КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР соответствующая большему количеству явлений присущих этому процессу;

- выполнено лабораторное обоснование технологического режима предварительного создания и поддержания в процессе эксплуатации сплошности защитной пленки из феррита лития на поверхности ТОТ для продления безопасной эксплуатации трубных пучков Г1Г АЭС с ВВЭР по критерию приращения наработки до отказа.

Обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации.

1. Сформированная модель, на основе закона сохранения энергии, базируется на использовании общепринятой модели КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР, отражающей работу коррозионного элемеша в точке термодинамического равновесия.

2. Проведение экспериментальных работ с использованием современного 1 оборудования, классических методов обработки экспериментальных данных и отсутствием расхождения между теоретическими и фактическими результатами наблюдений за повреждением образцов, а также качественное совпадение динамики накопления поврежденных образцов в ускоренных опытах и динамики накопления поврежденных ТОТ ПГ в реальных условиях эксплуатации. На защиту выносятся:

- Модель электрохимической стадии роста трещины в ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР.

- Расчетное соотношение для оценки ресурса ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР, указывающее на возможные способы управления сроком жизни ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР.

- Рекомендации по технологии, обеспечивающей увеличение времени работы до КР ТОТ ПГ АЭС с ВВЭР.

Практическая значимость и использование полученных результатов.

Предполагается опытно-промышленное испытание технологического режима с предварительным формированием литий-ферритной пленки на трубных пучках

ПГ одного из энергоблоков Калининской АЭС [исх. ФГУП ОКБ «Гид-ропресс» от 28.08 03 г №10-6518 за подписью Главного конструктора-началь-ника отделения Н Б. Трунова]. По результатам испытаний будет приниматься f решение о внедрении этого режима эксплуатации.

Личный вклад автора в получение научных результатов, изложенных в диссертации. Автор непосредственно участвовал в выполнении исследований на всех этапах - формулирования цели и задачи исследования, анализа результатов расчетов, разработки методики эксперимента, проведения собственно опытов, создания методики обработки и анализа экспериментальных данных. Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на 10 и 12-ой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 1-3.03.2004, 2006г., 5-ой научно-технической конференции "Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР" г. Подольск 26-30.06.2005г., 4-ой Мелсдународной научно-практической конференции по проблемам атомной энергешки. «Надежность, безопасность, ресурс АЭС» Севастополь-Батилиман, 20-25.09.2005г., 9-ой международной конференции «Проблемы материаловедения при проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудования АЭС» Пушкин-Санкт-Петербург 6-8.06.2006г., и опубликованы в 4-х статьях и 5 тезисах докладов. Структура и объем диссертации.

Диссертация содержит введение, 4 главы, выводы и приложение. Список литературы и? 119 использованных источников. Диссертация выполнена на 122 листах, включая 4 таблицы и 27 рисунка.

5. Выводы.

1. Предложен и реализован новый подход к исследованию феномена коррозионного растрескивания, реализация которого позволяет более точно учитывать совместное воздействие пленочно-дислокационных и электрохимических процессов.

2. Расчеты с использованием разработанной модели электрохимической стадии роста трещины в металле в процессе коррозионного растрескивания позволяют оценить:

- количественные и качественные характеристики процесса;

- условия возникновения автоколебательного характера изменения тока коррозии;

- уровень плотностей тока коррозии (до единиц А/см2).

3. Показано, что для минимизации тока коррозии и замедления процесса коррозионного растрескивания теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР, необходимо предварительно создать на поверхности металла защитную пленку с большим удельным сопротивлением, и поддерживать ее сплошность в процессе эксплуатации.

4. Дополнительно подтверждено положительное влияние литий-ферритной пленки на увеличение наработки до отказа аустенитной стали в условиях испытаний при высоких температурах.

5. Результаты обработки данных, полученных при проведении ускоренных испытаний, по специально разработанным методикам позволили оценить коэффициенты увеличения времени до разрушения аустенитной стали:

- до первого отказа - в 40-50 раз;

- средней наработки до отказа - в 9-10 раз;

6. Получено расчетное соотношение, позволяющее более точно прогнозировать ресурс металла и указать способы управления сроком жизни теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР.

7. Разработаны рекомендации по технологии увеличения экспозиции до коррозионного растрескивания в несколько раз:

- проведение режима предварительного формирования литий-ферритной защитной пленки после удаления отложений с теплообменных труб парогенераторов АЭС с ВВЭР (химической промывки); поддержания сплошности пленки во время эксплуатации путем коррекционной обработки питательной воды раствором LiOH.

1. Электродные процессы. Химическая кинетика и диффузия. Коллоидная химия /Абиев Р.Ш., Бибик Е.Е., Власов Е.А. и др., -С.-Пб.: Профессионал, 2004. -837 с.

2. Скворцов С.В. Расчётный метод прогнозирования скорости коррозии сварных соединений судокорпусных сталей в морской воде // Сварочное производство. 1992. - №3. - С. 12 - 24.

3. Синявский B.C., Семенов A.M. Теоретические и практические аспекты механизма коррозионного растрескивания на примере Al-Li сплавов. «Защита металлов», 2002, том 38, №2, с. 155-163.

4. Moskvichev V.V., Doronin S.V. Durability design of welded structural systems with developong damages // Proc. of the Xl-th European. Conf. Fracture — ECF11, France, 1996 / Mechanisms and mechanics of damage and failure. Edit.

5. J. Petit. — EMAS, 1996. — Vol. 3. — P. 2055-2060.

6. Вероятностный риск-анализ конструкций технических систем / Лепихин A.M., Махутов Н.А., Москвичев В.В., Черняев А.П. — Новосибирск: Наука, 2003. — 174 с.

7. УлигГ.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. JI.: Химия, 1989. 456 с

8. Фомин Г.С. Коррозия и защита от коррозии. Энциклопедия международных стандартов. М., 1994

9. Григорьев В.П. Электрохимическая коррозия металлов // СОЖ, 2000, № 9, с. 54-58.

10. Петров JI.H. Сопрунюк Н.Г. //Коррозионно-механические разрушения металлов и сплавов//Киев// Наукова думка//1991г.

11. Козлов Э.В., Теплякова JI.A., Конева Н.А. и др. Роль твердорастворного упрочнения и взаимодействий в дислокационном ансамбле в формировании напряжения течения азотосодержащей аустенитной стали // Изв. вузов. Физика. 1996. № 3. С. 33

12. Погодин В.П., Богоявленский В.Л., Сентюрев В.П. Межкристаллитное коррозионное растрескивание нержавеющих сталей в водных средах. М., Атомиздат, 1970, 424 е., с ил.

13. Акользин П.А., Герасимова В.В., Герасимов В.В., Горбатых В.П., под общ. ред. Горбатых В.П, Локальная коррозия металла теплоэнергетического оборудования. М., Энергоатомиздат, 1992, 272 с.

14. Bernstein H.L. A model for the oxide growth stress and its effect on the creep of metals. Met. Trans., 1987, v. 18 A, №6, p.975-986

15. Перехожев В.И., Синельников Л.П., и др. Равномерная и нодулярная коррозия сплавов циркония в условиях эксплуатации // Избранные труды ВНИИНМ // М, ВНИИНМ, 2002. 198стр.

16. Митлина Л.А., Левин А.Е., Валюженич М.К. Механизмы релаксации напряжений при гетероэпитаксии феррошпинелей// Вестн. Самар. гос. техн. унта. Сер. Физ.-мат. науки. Самара: Сам ГТУ, 2000, Вып. № 9, с. 77-88

17. Гуткин М.Ю., Микаелян К.Н., Овидько И.А. Зарождение и развитие частичных дислокаций несоответствия и дефектов упаковки в тонкопленочных гетероструктурах //ФТТ, 2001, том 43, № 1,с 42-47.

18. Абдулин И.Г., Гареев А.Г., Мостовой А.В. Коррозионно-механическая стойкость нефтегазовых трубопроводных систем: диагностика и прогнозирование долговечности. Уфа: Гилем, 1997.-177с.

19. Лихачев В.А. Физико-механические модели разрушения// Модели механики сплошной среды. Новосибирск: СО АН СССР ИТПМ, 1983. -С.255-277.

20. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия, 1986. -224 с.

21. Козлов Э.В., Теплякова JI.A., Тришкина Л.И. и др. Субструктура и закономерности развития микротрещин// Прочность и разрушение гетерогенных материалов. Ленинград: ФТИ, 1990. -С.3-23.

22. Конева Н.А., Тришкина Л.И., Козлов Э.В. Эволюция структуры и зарождение разрушения// Современные вопросы физики и механики материалов. Ред. З.П. Каменцева. С.-Петербург: СпбГУ, 1997. -С.322-332.

23. Гутман Э.М., Абдуллин И.Г., Бугай Д.Е Кинетика изменения микроискажений кристаллической решетки и электрохимического поведения аустенитной стали в процессе малоцикловой коррозионной усталости // Защита металлов.- 1982. Т. XVIII, №4. с. 535-539.

24. Диагностика металлов. Горицкий В.М. М.: Металлургиздат, 2004402 с. Илл., табл.

25. Основы механики разрушения. Броек Д. М.: Высшая школа, 1980.386 с.

26. Герасимов В.В. Коррозия реакторных материалов. М.: Атомиздат, 1980, 286 е., с ил.

27. Бугай А.Н., Сазонов С.В. О влиянии поперечных возмущений на движение краевой дислокации// ФТТ, 2005, том 47, № 4, с.622-628.

28. Астафьев В.И., Ширяева Л.К. Накопление поврежденности и коррозионное растрескивание металлов под напряжением. Самара, Изд-во «Самарский университет», 1998, 123 с.

29. Boudet J.F., Cliderto S., Steinbeg V. // Jornal de Physique. II France. 1996. V.6. P. 1493-1516.

30. Наймарк О.Б, Баранников B.A., Давыдова M.M., Плехов О.А., Уваров С.В. Динамическая стохастичность и скейлинг при распространении трещины // Письма в ЖТФ, 2000, том 26, вып.6, с. 67-77.

31. Дубар А. Коррозионная усталость трубных пучков парогенераторов АЭС с ВВЭР: Автореф. дис. канд. техн. наук.- М., 2002. -20 с.

32. Мирзоев Р.А., Стыров М.И., Степанова Н.И. Анализ влияния кривизны поверхности анодного оксида на скорость его растворения. //Электрохимия. 1998. - т.34. - №2. - с. 155-159.

33. Прозоров В.В., Лысенко А.А., Механизмы защиты оксидированных сталей в растворах анодных ингибиторов и при введении нейтрально-кислородного водного режима. //Теплоэнергетика. -2003.- №7. с.9-12.

34. Синявский B.C., Семенов A.M., Теоретические и практические аспекты механизма коррозионного растрескивания на примере Al-Li сплавов. //Защита металлов, 2002, т. 38, №2, с. 155-163.

35. Восстановление и повышение износостойкости и срока службы деталей машин: Учебное пособие Запорожье: Изд-во ЗГТУ., 1999. - 311 с.

36. Плетнев М.А., Морозов С.Г., Решетников С.М., О роли компонентов электролита в процессе анодной ионизации металлов // Защита металлов, 2002, т. 38, №3, с. 254-260.

37. Лазоренко-Маневич P.M., Соколова Л.А. // Электрохимия. 1998. Т. 34, №9. С. 933.

38. Лазоренко-Маневич P.M., Соколова Л.А. // Электрохимия. 1998. Т. 34, № 9. С. 939.

39. Василенко И.И., Мелихов Р.К., Коррозионное растрескивание сталей. Киев. «Наукова думка», 1977. 265 с. с ил.

40. Хор Т. Коррозионное растрескивание. В кн.: Коррозия конструкционных материалов водоохлаждаемых реакторов. М.: Атомиздат, 1965, с.188-205.

41. Хор Т., Хайнс Дж. Коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей в водных растворах хлоридов.- В кн.: Коррозионное растрескивание и хрупкость. М.: 1961, с. 104-118.

42. Алексеев Ю.В., Пласкеев А.В. О роли взаимодействия компонентов сплава при его растворении в пассивном состоянии. // Защита металлов, 2002, т. 38, №4, с. 355-362.

43. Кузнецов А.И., Сычов М.М., Гринева С.И. Коробко В.Н. Основы материаловедения и коррозии. СПб., Ж «Синтез», 2000.

44. Агладзе Т.Р., Джанибахчиева Л.Э. //Защита металлов. 1991. Т.27, № 4. С. 561.

45. Халдеев Г.В. Структурная коррозия металлов. Пермь, 1994. 473 с.

46. Богоявленский В.В Коррозия сталей на АЭС с водным теплоносителем. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 168 с.

47. Коровин Н.В. "Общая химия, М, "Высшая школа", 2000.

48. Белеевский В. С., Конев К. А., Новосадов В. В., Васильев В. Ю. Оценка достоверности расчетных значений тока коррозии и констант тафеля по кривизне поляризационных кривых вблизи потенциала коррозии // Защита металлов. 2004. - Т. 40, N 6. - С. 629-633.

49. Золенко Т.А. Электрохимический способ определения наличия межкристаллитной коррозии стали 12Х18Н10Т // ВАНТ. -1988 №3. С.43-46.

50. Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении М., "Машиностроение", 1991.

51. Зиневич A.M., Глазков В.И., Котик В.Г. Защита трубопроводов и резервуаров от коррозии. М.: Недра, 1975. 288 с.

52. Кузнецов A.M., Манько Л.Ю., Шапник М.С. //Электрохимия. 1993. Т. 29, №10. С. 1259

53. Плетнев М.А., Морозов С.Г., Алексеев В.П. Особенности влияния хлорид-ионов на анодное растворение железа в растворах различной кислотности // Защита металлов. 2000. Т. 36, № 3. С. 232.

54. Левин В.А., Морозов Е.М., Матвиенко Ю.Г. Избранные нелинейные задачи механики разрушения. М.: Физматгиз, 2004 г.

55. Панасюк В.В., Ратыг JI.B., Дмытрах И.Н. Зависимость скорости роста усталостной трещины в водной коррозионной среде от электрохимических условий в вершине трещины //Физико-химическая механика материалов № 3- 1983г.

56. Смердова С.Г. Моделирование локальных электрических процессов анодного растворения пассивирующихся металлов. Автореф. дис. канд. хим. наук.- Казань., 1990. -27 с.

57. Наруллина JI.P. Динамика локального растворения пассивирующихся сплавов. Автореф. дис. канд. хим. наук.- Казань., 1995. -20 с.

58. Franck U.F./Werkrtoffe und Korrosion/ Heft 7 1960. S.401-410.

59. Detevice R./J. Electroanal. Chem., 25 (1970) p. 257-273.

60. Каданер Л.И., Редченко B.M., Ермолов И.Б./ Итоги науки и техники. Электрохимия. Т.ЗО. М.: 1989г.

61. Ольсон Г.Ф. Динамические аналогии. Из-во иностранной литературы М.: 1997

62. Deroo D., Diard J.P. /J. Electroanal. Chem., 67 (1976) p. 269-276.

63. Franck U.F./Z.f. Physikalische Chemi N.F. Bd 3 Heft 3/4(1950) S. 183-221

64. Нечипорук B.B., Эльгурт И.Л. Самоорганизация в электрохимических системах М.: Наука 1992г.

65. Габриэлли К. Методы идентификации электрохимических процессов при помощи анализа частотных характеристик ВЦПМ-03986 1986 г.

66. Стоянов З.Б., Графов Б.М., Савова-Стойнова Б.М., Елкин В.В., Электрохимический импеданс. М.: Наука, 1991.

67. Герл Г., Шиллер К.А. Фарадеевский импеданс как комбинация элементов импеданса ВЦП-РН-71021 1979г.

68. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах Из-во «Мир» М.: 1979г.

69. К определению скорости коррозии железа по его импедансу.//3ащита металлов. 1989. Т.25. №4. С.585-589.

70. Томашов Н.Д. Теория коррозии и защиты металлов М.: Изд. АН СССР, 1959г.

71. Иоссель Ю.А. Электрические поля постоянных токов Л.: Энергоатомиздат, 1986 г.

72. Бессонов JT.A. Нелинейные электрические цепи. М.: Высшая школа. 1977г.

73. Гаряннов С.А., Тиходеев Ю.С. Физические модели полупроводниковых приборов с отрицательным сопротивлением М.: «Радио и связь» 1997г.

74. Бенинг Ф. Отрицательные сопротивления в электронных схемах М.: «Советское радио» 1975г.

75. Михайловский Ю.П., Маршаков А.И.//Защита металлов. 2002. Т.38. №1. С.5-11.

76. Михайловский Ю.П., Маршаков А.И.//Защита металлов. 2002. Т.38. №5. С. 457-462.

77. Попова С.С. Анодное растворение и пассивация металлов в кислых окислительных средах Из-во Саратовского университета 1984 г.

78. Бессонов JT.A. Теоретические основы электротехники М: «Высшая школа» 1984г.

79. Ясуси Сато электрохимические измерения коррозии под покровной пленкой ВЦП № Я-12671 1992г.

80. Гальденберг JI.M Теории и расчет импульсных устройств по полупроводниковым приборам. М.: Связь. 1969г.

81. Волошин И.Ф., Каспарович А.С., Шашков А.Г. Полупроводниковые термосопротивления Из-во АН БССР Минск 1959г.

82. Карлов Н.В., Кириченко Н.А. Колебания, волны, структуры. Физматлит. М.: 2001г.

83. Чизмаджев Ю.А. Доклады академии наук СССР 1960г. Т.133 №5 С.1163-1139.

84. Jan B.Talbot, Oriant R.A.,//Journal of the Electrochemical Society/ Vol 132, №7 (1985) p. 1545-1551.

85. Архаров В.И., Самойленко 3.A., Пащенко В.П. // Неорганическиематериалы. 1993. Т.29. В. 6. С. 827-832.

86. Акользин П. А. Коррозия и защита металла теплоэнергетического оборудования. М., Энергоатомиздат, 1982 г.

87. Бильчугов Ю.И., Макарова H.jl, Назаров А.А. Циклическая и коррозионно-механическая прочность многослойных сильфонов, выполненных из хромоникелевых сталей.// Защита металлов. 2002. - Т. 38, N 3. - С. 301-309.

88. Акимов А.Г. Физические методы исследования коррозионных систем, их возможности и ограничения.// Защита металлов. 2002. - Т. 38, N 2. - С. 115121.

89. Тимашев С.Ф. О механизме действия ингибиторов коррозии.// Защита металлов. 1980.-Т. 16,N2.-С. 176-180.

90. Трунов Н.Б., Логинов С.А., Драгунов Ю.Г. Гидро- динамические и тепло -химические процессы в парогенераторах АЭС с ВВЭР. М.: Энергоатомиздат. 2001г. 316с.

91. Сопротивление материалов/ Под ред. Г. С. Писаренко. Киев: Высшая школа, 1986г. 775 с.

92. Герасимов В.В. Прогнозирование коррозии металлов. М.: «Металлургия», 1989, 156 с.

93. Herbsleb G. //Werkstoff und Korrosion. -1984.- V.3, №6.- S.254.

94. Экономическая статистика / Под ред. Ю.Н. Иванова. М.: ИНФРА-М, 1999 г.

95. Надежность и эффективность в технике: Справочник в десяти томах. Т.6. Экспериментальная обработка и испытания. -М.: Машиностроение, 1989.

96. Севецев Н.А. Надежность сложных систем в эксплуатации и обработке М.: Высшая школа, 1989.

97. Скрипник В.М., Назин А.Е. Оценка надежности технических систем по цензурированным выборкам Минск: Наука и техника, 1981.

98. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. -М.: Высшая школа, 1999.

99. Стандарт предприятия СТП-ЭО-ОООЗ-99. Водно-химический режим второго контура атомных электростанций с реакторами ВВЭР-1000. Нормы качества рабочей среды и средства их обеспечения.

100. Шрейдер А.В. Коррозионное растрескивание металлов / Пер. с англ. под ред. Синявского B.C. М.: Металлургия, 1984. 488 с.

101. Казаров Г.И Экспериментально- теоретическое обоснование технических мероприятий по обеспечению проектного ресурса аустенитных трубных пучков ПР АЭС: Автореф. дис. канд. техн. наук.- М., 1992. -30 с.

102. Несущая способность парогенераторов водо-водяных реакторов/Н.А. Махутов, Ю.Г. Драгунов, К.В. Фролов, В.П. Горбатых, и др./под общей ред. чл.-корр. РАН Н.А. Махутова/-М., «НАУКА», 2003 г., 440 с.

103. Горбатых В.П., Середа Е.В. Оценка результатов ресурсных испытаний аустенитных сталей в условиях коррозии под напряжением// Теплоэнергетика -1984.-№10- С.22-25.

104. Середа Е.В. Прогнозирование долговечности теплообменной поверхности парогенераторов АЭС с ВВЭР по условиям коррозии под напряжением. Автореф. дис. канд. техн. наук.- М., 1984. -27 с.

105. Huolac S.J., Page R. A. Analisis of oxide during anvirenment assisted crack growth // Corrosion (USA).- 1983.-Vol. 39. N 7.-P. 285-290.

106. Таранцева K.P., Пахомов B.C. Оценка движения среды на пассивацию питтингов и их предельные размеры// Защита металлов. 2002. - Т. 38, N 1. - С. 57-64.

107. Гринева С.И., Коробко В.Н. Защита металлов от коррозии с помощью ингибиторов: Методические указания. -СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2004. -11 с.

108. Кузнецов А.И., Сычев М.М., Гринева С.И., Коробко В.Н. Основы материаловедения и коррозии. Учебное пособие. -С.-ПбГТИ(ТУ) 2000, 59 с.

109. Вашман А.А., Петров К.И. Функциональные неорганические соединения лития. М.: Энергоатомиздат. 1996. 205с.

110. Da Cunha Belo М. Bergner J., Rondot В. Relation ships between the critical potential for stress corrosion cracking stainless steels and the chemical composition of films formed in boiling MgCh solutions.- "Corros. Sci",1991, 21,№ 4, p. 273-277.

111. Aleksandrov L.N., Mitlina L.A., Vasiyev A.L., Mikhailov V.A. Dislocation structure of epitaxial ferrite spinel films // Cryst. Res. Technol. 1996. V. 20. № l.P. 89-95.

112. Митлина JI.А., Левин A.E., Валюженич M.K., Механизмы релаксации напряжений при гетероэпитаксии феррошпинелей// Вестн. самар. гос. техн. унта. сер. физико-математические науки. 2000. № 9 С. 77-88

113. Тхорик Ю.А., Хазан С. Пластическая деформация и дислокации несоответствия в гетероэпитаксиальных системах. Киев: Наукова думка, 1983. 304 с.

114. Лукасевич Б.И., Трунов Н.Б., Драгунов Ю.Г., Давиденко С.Е. Парогенераторы реакторных установок ВВЭР для атомных электростанций.-М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.-391 е.: ил.

115. Гутман Э.М. Механохимия металлов и защита от коррозии. М.: Металлургия, 1974 г.