CC BY
13ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА НАДЕЖНОСТЬ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Логинова С.С.
Логинова Светлана Сергеевна - студент, направление: ядерные физика и технологии, кафедра ядерных реакторов и энергетических установок, Институт ядерной энергетики и технической физики Нижегородский государственный университет им. Р.Е. Алексеева, г. Н. Новгород
Аннотация: влияние радиации на свойства конструкционных материалов может приводить к аварийным или другим не регламентированным последствиям эксплуатации оборудования, подвергающегося такому воздействию. Изменение прочностных характеристик металлов может приводить к запрету на эксплуатацию оборудования.
Ключевые слова: радиация, физико-механические свойства, прочность.
Влияние радиации на свойства конструкционных материалов может приводить к аварийным или другим не регламентированным последствиям эксплуатации оборудования, подвергающегося такому воздействию. Эта проблема особенно актуальна для оборудования атомных электростанций, пунктов хранения радиоактивных отходов, морских судов с атомными силовыми установками.
В результате облучения в конструкционном материале возникают радиационные точечные дефекты, их скопления и продукты ядерных реакций, представляющие собой основные факторы изменения структурно-фазового состояния материала и его свойств под облучением [1]. В зависимости от условий радиационного воздействия изменение состояния конструкционного материала приводит к изменению физических и физико-механических свойств, к возникновению в материалах наведенной активности и накопленной внутренней энергии. Изменение прочностных характеристик металлов может приводить к запрету на эксплуатацию оборудования.
Механическая прочность, стойкость и надежность конструкций приборов автоматики зависят как от характера воздействующих механических нагрузок, так и от динамических свойств их конструкции.
При этом следует отметить, что степень воздействия механических нагрузок на приборы зависит и от влияния факторов среды на механические характеристики конструкционных материалов. Учет влияния факторов агрессивной среды на прочность и стойкость приборов автоматики связан с требованиями обеспечения их высокой долговечности и надежности. К факторам среды следует отнести:
- влияние на прочностные характеристики материалов проникающей радиации
- наводораживание конструкционных материалов в процессе изготовления и применения приборов автоматики;
- зависимость прочностных характеристик материалов от температурных факторов;
В настоящее время существует целый ряд методик оценки технического состояния и остаточного ресурса приборов, которые учитывают как физический характер воздействия эксплуатационной нагрузки, так и структурное состояние конструкционных материалов при их воздействии.
Так, оценка прочности конструкции к статическим нагрузкам проводится на основе расчетных данных, полученных в соответствии с ГОСТ 14249-89. При действии динамических нагрузок в виде малоцикловой вибрационной нагрузки
I 5 I СОВРЕМЕННЫЕ ИННОВАЦИИ № 7(21) 2017
анализ прочности прибора рассчитывают на базе методики, представленной в ГОСТ 25859-83, основанной на линейном суммировании повреждений.
Существуют и более сложные варианты одновременного моделирования действия на конструкцию прибора нескольких повреждающих факторов. В этом случае требуется учитывать скорости изменения механических свойств конструкционных материалов от действия нагрузок. Следует отметить, что в основе всех существующих методик лежит информация о стандартных механических характеристиках конструкционных материалов при действии статических и динамических нагрузок. В настоящее время при проведении расчетов на статическую прочность используется информация о величине допустимых напряжений сдоп, рассчитанных исходя из предела текучести сТ, либо предела прочности св с учетом коэффициентов запаса пт и пв. В случае расчета конструкции прибора на усталостную прочность используется информация о величине предела усталостной прочности конструкционного материала. Критерии работоспособности металлических конструкций. Конструкцию следует признать работоспособной, если она работает в нормальном или аномальном режиме эксплуатации.
В случае реализации нормального режима нагружения, конструкция может эксплуатироваться и далее.
Если конструкция работает в аномальном режиме, то для нее рекомендуется минимально разрешенные нормативной документацией сроки эксплуатации при условии снижения уровня нагрузок.
Список литературы
1. Бекман И.Н. Ядерная индустрия. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://profbeckman.narod.ru/NIL29.pdf/ (дата обращения: 27.06.2017).
СОВРЕМЕННЫЕ ИННОВАЦИИ № 7(21) 2017 | 6 |
