КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА С РЕАКТОРНОЙ СТАЛЬЮ
О. А. Чикова, В. Ванг, Ш. Ли
Том 86 №1
В работе обсуждается модель процесса взаимодействия жидкометаллического теплоносителя (Pb, Pb55Bi(э)) с материалом теплообменника (сталь 316L) в устройстве охлаждения атомного реактора (типа СВБР) в случае, когда эффектом жидкометаллического охрупчивания нельзя пренебречь. Предполагается, что трещина распространяется в результате проникновения жидкого металла-теплоносителя в границы зерен. Расчет свободной энергии смоченной поверхности проведен методом среднего поля в формализме конечно-элементного анализа. Получено растягивающее напряжение S(МПа), необходимое для распространения трещины длиной 50 мкм от дефекта на поверхности теплообменника в виде риски размером 0.15 мм. Расчет выполнен для рабочего интервала температур 900 - 1100К, когда расплав смачивает сталь. S=253÷358 МПа и S=210÷ 369МПа при взаимодействии расплавов Pb55Bi и Pb со сталью 316L соответственно. Результат расчета означает, что возможно разрушение теплообменника с дефектами поверхности из-за эффекта жидкометаллического охрупчивания.