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
   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27