Effect of TiN inclusions and vibration loads on damage of heat exchange pipes of PGV-1000 steam generators

Abstract

Operational damages of heat exchange tubes (HET) in steam generators of WWER-1000 power units were studied by means of metallography and scanning electron microscopy. The crack initiation and growth mechanism was found to be associated with the combined action of non-metallic TiN inclusions in 08Kh18T10T steel, their drawing during pipe rolling, as well as vibration loads in HET. An explanation is given for the differences in the rates of HЕT damage at WWER-1000 and WWER-440 power units. Approaches to reducing the level of HET damage and increasing the resource capabilities of steam generators are considered.

За допомогою металографії та скануючої електронної мікроскопії досліджено експлуатаційні пошкодження теплообмінних труб (ТОТ) у парогенераторах енергоблоків ВВЕР-1000. Встановлено механізм зародження і зростання тріщин, який включає спільну дію неметалічних включень TiN у сталі 08Х18Т10Т, їх волочіння при прокаті труб, а також вібраційні навантаження в ТОТ. Отримано пояснення відмінностей у темпах пошкодження ТОТ на енергоблоках ВВЕР-1000 та ВВЕР-440. Розглянуто питання, яких заходів слід вжити для зниження рівня пошкодження ТОТ та підвищення ресурсних можливостей парогенераторів.

С помощью металлографии и сканирующей электронной микроскопии исследованы эксплуатационные повреждения теплообменных труб (ТОТ) в парогенераторах энергоблоков ВВЭР-1000. Установлен механизм зарождения и роста трещин, который включает в себя совместное действие неметаллических включений TiN в стали 08Х18Т10Т, их волочение при прокате труб, а также вибрационные нагрузки в ТОТ. Получено объяснение различий в темпах повреждаемости ТОТ в парогенераторах ПГВ-1000 и ПГВ-440. Рассмотрен вопрос, какие меры следует предпринять для снижения уровня повреждаемости ТОТ и повышения ресурсных возможностей парогенераторов.