Treatment of the Equations of Metal Oxidation Rates at Nuclear Power Plants and Thermal Power Plants in Terms of Thermodynamics


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The results of the thermodynamic analysis of experimental data and the kinetics equations of hightemperature steam oxidation of iron-based alloys (in the process of a thermal power plant operation) and of zirconium and iron alloys applied in manufacturing of fuel element cladding (at loss-of-coolant accident (LOCA)) are presented. The method of sorting data on the Arrhenius equation parameters and criteria of their reliability are proposed. The dependence of the Arrhenius equation parameter variance depends on the alloy composition and concentration of oxidants (oxygen, steam). The results of isothermal tests in one medium allow relating the activation energy of alloy oxidation to their chemical composition in order to study the process of their oxidation. The algorithm for calculation of oxidation rates and the thermodynamic model of alloy steam oxidation dependence on their composition are developed. The simulation engages the exponential dependence of the molecule collision frequency factor on the entropy of reaction activation in the Arrhenius equation for reactions proceeding on the surfaces of different alloys according to a uniform mechanism and the notion of pseudobinarity of alloys when all dopes in the alloy behave as a single second alloy component, each with its own stoichiometrical coefficient. The verification of the model is accomplished using the plausible experimental data, and the kinetics of steam oxidation is determined (the temperature interval is 1073–1473 K) for zirconium alloys E110opt, E635 on the sponge base, and comparison with the kinetics of M5 alloy oxidation is carried out. For iron–chrome alloys with different contents of the latter, the results of calculations by the proposed model are compared to the data of the experiment on oxidation of alternative cladding alloys. The established laws can be used as a basis to develop the calculation code module for changing the physical state of iron–zirconium alloy fuel element cladding during the failure. The changes can be caused by such phenomena as oxidation, creep strain, and rupture of cladding.

Об авторах

V. Kritskii

Atomproekt Scientific Research and Design Construction Institute of Power Technologies

Автор, ответственный за переписку.
Email: kritsky@atomproekt.com
Россия, St. Petersburg, 197183

I. Berezina

Atomproekt Scientific Research and Design Construction Institute of Power Technologies

Email: kritsky@atomproekt.com
Россия, St. Petersburg, 197183

A. Gavrilov

Atomproekt Scientific Research and Design Construction Institute of Power Technologies

Email: kritsky@atomproekt.com
Россия, St. Petersburg, 197183

E. Motkova

Atomproekt Scientific Research and Design Construction Institute of Power Technologies

Email: kritsky@atomproekt.com
Россия, St. Petersburg, 197183

N. Prokhorov

Atomproekt Scientific Research and Design Construction Institute of Power Technologies

Email: kritsky@atomproekt.com
Россия, St. Petersburg, 197183

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».