Устройство для исследования характеристик прочности трубчатых образцов
1 о
Ъ J о п.и-:в-";и=н4 е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Сонроалистимеских
Республик (11) 446117
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свид-ва (51) M. Кл.
C 2lc 17/00 (22) Заявлено25.08.72 (21) 1826354/26-25 с присоединением заявки №(32)Приоритет
Опубликовано 05. 10.74 Бюллетень № 3 7 ,(),ата опубликования описания 17 О6.75
Государственный комитет
Феввтв Министров СССР по делам изобретений н PTKpblTHH (53) УДК 621.039, .5(088.8) (72) Автор изобретения
М. Г. Бульканов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
ПРОЧНОСТИ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗОВ
Изобретение отиосится к устройствам для исследования процессов разрушения оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов в условиях облучения в активной зоне с целью прогнозирования и надежности оаботоспособности ТВЭЛ.
В настоящее время механика разрушения оболочек или образцов иэ различных материалов, имеющих дефекты (поры, трещины различных ориентаций и т. и.), изучается толь- )p ко в лабораторных условиях.
Известно, что облучение материалов нейтроналли приводит к изменению их механических свойств.
Лабораторные исследования механики 1б разрушения не позволяют определить харак теристики материалов, изделия из которых помещены в поле нейтронного облучения и одновременно подвергаются воздействию других факторов; температурных полей, сре- 20 ды теплоносителя и т. п. Кроме того, методы и средства лабораторных исследований и исследований в горячих камерах, т. е. каме рах для работы с. радиоактивными образцали, не могут быть перенесены на реактор- И ные исследования по механике разрушения из за наличия радиоактивного излучения и высоких температур и весьма ограниченного пространства вокруг исследуемого образца. ((елью изобретения является создание устройства с материаловедческим каналом, размещаемым в активной зоне ядерного реактора и позволяющим исследовать механику разрушения оболо чек ТВЭЛ, определять критические значения дефектов и таким образом оценивать работоспособность ТВЭЛ.
С помощью газовой системы поддержания необходимого давления в исследуемой оболочке ТВЭЛ создается напряженное состояние, а оболочка имеет искусственно нанесенный дефект, например трещину известнйх геометрических размеров. При изменении давления газа в оболочке по про грамл1е роста его в рабочем ТВЭЛ и в результате облучения образца, помешенного в поле реакторного излучения, при соответствующем уровне температур в исследуемой оболочке ТВЭЛ происходит развитие трещины во врел|ени, т. е. ее геол етрические размеры увеличиватотся, 440117
Предложенное устройство позволяет косвенно измерять длину или ширину трещины в процессе ее развития, например, путем продувки через исследуемую трещину, прикрытую втулкой из биметаллической ленты с калиброванной щелью, в направлении развития изучаемого размера газа с заданным,, расходом и замера изменения давления (гидравлического сопротивления), характеризующего величину проходного сечения, т. е. величину изучаемого размера.
На чертеже показано предложенное устройство для исследования характеристик прочности трубчатых образцов.
Материаловедческий канал, помещаемый
Э в активную зону ядерного реактора, заполняют исследуемыми трубчатыми образцами
1, на которые предварительно нанесены дефекты 2, например сквозные трещины, Внутри образца размещена биметаллическая втулка 3 с кадиброванной щелью 4. Каждый образец заключен в ампулу и снабжен линиями подачи и отвода газа.
При подаче газа под необходимым давлением во внутреннюю, полость образцов в последних возникает напряженное состояние, приводящее к изменению разме-. ров начальной трещины. При достижении критической длины трещины происходит взрывное разрушение оболочки, Слежение за увеличением длины трещины осуществляется с помощью калиброванной щели 4 во втулке 3, вставленной a .. исследуемый образец, причем калиброванная щель, ao втулке совмещается ..: с предварительно
5, HàíåcåHíîé трещиной 2. По мере увеличения длины трещины увеличивается проходное се(чение калиброванной щели, что фиксируется
1, известными способами с последующим пересчетом на величину длины трещины. щ Газовая система обеспечивает постоян,ные давления и расход газа, а также необ ,ходимую температуру газа.
i
15 Предмет изобретения
Устройство для исследования характери стик прочности трубчатых образцов, содер жащее ампулу с испытуемым образцом, га20 зовую систему нагружения образца и систе му контроля параметров испытаний, о т,,л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью изучения кинетики распространения первоначально эаданно9 трещины, преимуществен
25 но продольной, внутри исследуемого образца помещена разрезная втулка с калиброванной продольной прорезью, совмещенной с изучаемой трещиной, причем втулка выполнена биметаллической с большим коэфЗО фициентом линейного расширения внутреннего слоя.
4463.17
Составитель H.ßêîâëåâà
Редактор Т.Орловскы гехред И.Кв,в . „., вд 11о кто
Тираж
Заказ „
Подписное
Предприятие <Патент», Москва, Г.59, Бережковская наб., 24
Ш!ИИ1111 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 113035, Раушская наб., 4
