Page 22 - 07
P. 22
где А F и β – параметры регрессии, найденные с помощью МНК.
В соответствии с [9] к сдвигу КТХ
Таблица 1. КТХ металла в исходном (6) необходимо прибавить стандартное
состоянии и после облучения
отклонение s(T К). Если после этого
22
Лабора- T K0, F n, 10 T K DT K кривая (6) не огибает все значения
2
тории °C neutron /m °C сдвигов КТХ, то ее смещают верти-
кально вверх до огибания всех точек.
1 0 60 10 10 Аналогичная поправка регламентиро-
2 –10 60 10 20 вана и для величины T K0 [9]. При отсут-
ствии данных для вычисления стан-
3 –20 60 10 30
дартного отклонения КТХ металла в
4 –30 60 10 40 исходном состоянии, его принимают
5 –40 60 10 50 равным 10°С для основного металла
(ОМ) и 16°С – для металла СШ. По
s(T) 10 2 0 10 2
данным табл. 1 рассчитали прогнозное
(64°С) значение КТХ металла СШ для
60 лет эксплуатации. Как видим, прогнозные значения КТХ [8, 9] не коррели-
руют с экспериментом (T K =10°С), что указывает на несовершенство методик
учета разброса КТХ, применяемых для оценки ХП КР. Существует еще один
недостаток определения дисперсии КТХ. Каждое значение КТХ металла (в кон-
кретном состоянии) оценивают из результатов испытаний на ударную вязкость
определенной группы образцов Шарпи. Для n групп экспериментов получают n
значений КТХ и рассчитывают ее дисперсию. Фактически генеральную совокуп-
ность экспериментальных результатов разбивают на выборки (группы), для каж-
дой из которых вычисляют КТХ. Однако достоверное значение дисперсии нужно
определять из генеральной совокупности данных, а не из какого-то количества
выборок из нее. Следовательно, адекватная оценка разброса КТХ и ее учет –
актуальная практическая задача.
КТХ определяют, обрабатывая результаты экспериментов на ударную вяз-
кость группы образцов Шарпи. В нормативных документах зависимость энергии
их разрушения от температуры аппроксимируется функцией [3, 6, 9–12]
E ( )T = A B+ th ((T T- )/ )C , (7)
×
0
где A, B, C и T 0 – эмпирические константы, вычисляемые с помощью МНК; Т –
температура. КТХ расчитывают из выражения (7) как температуру, которая соот-
ветствует фиксированному уровню энергии разрушения, регламентированному
нормативным документом (в частности, этот уровень зависит от предела текучес-
ти стали и в большинстве случаев равен 47 J [3], а в [9–12] принят равным 41 J).
Используя результаты исследований ударной вязкости реакторных сталей
при криогенных температурах [13], можно уменьшить количество констант
приближения (7) до трех. В частности, установлено, что нижний шельф ударной
вязкости стандартных образцов Шарпи составляет 2,7 J. Это упрощение вошло в
российскую методику обработки результатов испытаний ОС КР [14].
Аппроксимация данных экспериментов с помощью аналитической функции
практически всегда связана с некоторым их отклонением от приближения. Резуль-
таты испытаний на ударную вязкость группы облученных в реакторе потоком
быстрых нейтронов ОС металла СШ № 3 КР энергоблока № 1 ЮУ АЭС [15], а
также определенная по этим данным КТХ (Т 47J = 3°C) приведены на рис. 1. Боль-
шой разброс точек относительно кривой очевиден, следовательно, КТХ имеет ка-
кие-то доверительные интервалы. Однако современные нормативные документы
по оценке ХП КР регламентируют строго определенное ее значение. Очевидно,
что такой подход некорректен.
28