При использовании автоматизированных систем поддержания заданного кислородного режима в ТЖМТ возможно на ранней стадии обнаружить износ поверхностей конструкционных сталей и оборудования, контактирующих с ТЖМТ, без прекращения циркуляции теплоносителя. Специалистами АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» предложен способ индикации состояния циркуляционного контура, основанный на контроле скорости потребления кислорода контуром. Интенсивность потребления кислорода контуром связывают с процессами пассивации сталей и окисления металлических примесей в теплоносителе, по которым, в частности, можно судить о появлении и развитии негативных процессов коррозионно-эрозионного износа сталей в ТЖМТ. При устойчивой пассивации сталей в ТЖМТ воздействие теплоносителя на конструкционные стали ограничивается лишь эффектом переноса компонентов сталей через оксидную пленку, что не приводит к заметному изменению потребности контура в растворенном кислороде при его эксплуатации в рабочем диапазоне температур. Потребность контура в кислороде может меняться в случае изменения температурного режима, расхода теплоносителя, повреждения оксидной защитной пленки на сталях (например, из-за вибрационных нагрузок, эрозии и т. д.).
Если при прочих равных условиях (ТДА кислорода, температура и расход теплоносителя) потребность контура в кислороде возрастает, то вероятнее всего это происходит вследствие нарушения целостности защитной пленки на каком-то участке контура и развития коррозионно-эрозионного и/или вибрационного разрушения конструкционной стали с соответствующим увеличением количества металлических примесей (компонентов стали) в теплоносителе.
Вариант возможной диагностики поверхностей конструкционных сталей и оборудования циркуляционного контура с ТЖМТ
При поддержании неизменного кислородного режима в ТЖМТ (по показаниям датчика ТДА кислорода) количество растворенного кислорода, потребляемого первым контуром реакторной установки, меняется в соответствии с изменением режима работы реакторной установки. В какой-то момент времени количество растворенного кислорода, потребляемого контуром, начинает увеличиваться, хотя режим работы ЯЭУ не изменился. Это может произойти из-за разрушения оксидной защитной пленки на каком-либо участке циркуляционного контура, и после того, как оксидное покрытие будет восстановлено, скорость потребления кислорода вернется на предыдущий уровень. Если количество растворенного кислорода, потребляемого контуром, продолжает расти, то можно говорить о развитии в нем процессов коррозии, эрозии и/или вибрационного износа поверхности материалов элементов конструкций и необходимо принимать соответствующие меры. По количеству кислорода, потребленного контуром, оценивается степень износа поверхности конструкционных материалов.