nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2018-4-134-138nuc-177Research ArticleСтатьиСПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ДАВЛЕНИЯ ВОДЯНОГО ПАРА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ КОРРОЗИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ЯР И ТЯРTHE METHOD OF STABILIZATION OF WATER PRESSURE DURING THE HIGH-TEMPERATURE CORROSION TESTS OF GRAPHITE MATERIALS OF FISSION AND FUSION REACTORSЧихрайЕ. В.ChikhrayYevgeniy

Алматы

Almaty

ШестаковВ. П.ShestakovVladimir

Алматы

Almaty

АскербековС. К.AskerbekovSaulet

Алматы

Almaty

КенжинаИ. Е.KenzhinaInesh

Алматы

Almaty

НИИЭТФ КазНУ им. аль-ФарабиКазахстанIETP of al-Farabi KazNUKazakhstanРГП «Институт ядерной физики» Министерства энергетики РККазахстанRSE “Institute of Nuclear Physics” under the Ministry of Energy of the RKKazakhstan20183012201804134138Copyright © Чихрай Е.В., Шестаков В.П., Аскербеков С.К., Кенжина И.Е., 20182018Чихрай Е.В., Шестаков В.П., Аскербеков С.К., Кенжина И.Е.Chikhray Y., Shestakov V., Askerbekov S., Kenzhina I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/177

Важной технической проблемой при исследовании высокотемпературной коррозии графитовых материалов и SiC-C структур в парах воды в вакууме является обеспечение стабильного парциального давления (0,001–1,0 Па) водяного пара в зоне образца. Т.к. температура в зоне образца может достигать 1400–1700 К, то расположить там датчики измерения давления пара не представляется возможным. В работе предлагается способ использования металлических поверхностей существующих или специально внесенных элементов вакуумной системы (ресиверы, резервуары, трубопроводы) в качестве источника воды при их управляемом нагреве. С помощью компьютерной модели газо-вакуумной среды установки коррозии рассчитывается соотношение давлений воды в точке расположения образца и в точке пробозабора масс-анализатора. Полученное отношение и аналоговый сигнал массанализатора (пик воды, 18 а.е.м.) используются для пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулирования температуры десорбции для достижения требуемого давления пара.

An important technical problem in the study of high-temperature corrosion of graphite materials and SiC-C structures in water vapor in vacuum is to ensure a stable partial pressure (0.001–1.0 Pa) of water vapor in the sample zone. Since the temperature in the sample zone can reach 1400–1700 K, then it is not possible to locate sensors for measuring the vapor pressure there. The paper proposes a method of using metal surfaces of existing or specially introduced elements of a vacuum system (receivers, tanks, pipelines) as a source of water for their controlled heating. Using the computer model of the gas-vacuum environment of the corrosion plant, the ratio of water pressures at the point of sample location and at the point of sampling of the mass analyzer is calculated. The resulting ratio and the analog signal of the mass analyzer (water peak, 18 amu) are used for PID control of the desorption temperature to achieve the required vapor pressure.

Работа выполнена в рамках гранта AP05132169 Министерства образования и науки Республики Казахстан.ReferencesChikhray Y. et al. Corrosion test of HTGR graphite with SiC coating //8th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology, HTR 2016. – American Nuclear Society, 2016.Chikhray Y. et al. Corrosion test of HTGR graphite with SiC coating //8th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology, HTR 2016. – American Nuclear Society, 2016.Redhead P. A. Modeling the pump down of a reversibly adsorbed phase. I. Monolayer and submonolayer initial coverage //Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. – 1995. – Vol. 13. – №. 2. – P. 467–475.Redhead P. A. Modeling the pump down of a reversibly adsorbed phase. I. Monolayer and submonolayer initial coverage //Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. – 1995. – Vol. 13. – №. 2. – P. 467–475.Dylla H. F., Manos D. M., LaMarche P. H. Correlation of outgassing of stainless steel and aluminum with various surface treatments //Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. – 1993. – Vol. 11. – №. 5. – P. 2623–2636.Dylla H. F., Manos D. M., LaMarche P. H. Correlation of outgassing of stainless steel and aluminum with various surface treatments //Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. – 1993. – Vol. 11. – №. 5. – P. 2623–2636.Hanson A. L. Desiccant (in McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology) // McGraw Hill. 9th ed. – 2002. – P. 1–100.Hanson A. L. Desiccant (in McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology) // McGraw Hill. 9th ed. – 2002. – P. 1–100.Deitz V. R., Turner N. H. Introduction of water vapor into vacuum systems and the adsorption by the walls //Journal of Vacuum Science and Technology. – 1970. – Vol. 7. – №. 6. – P. 577–580.Deitz V. R., Turner N. H. Introduction of water vapor into vacuum systems and the adsorption by the walls //Journal of Vacuum Science and Technology. – 1970. – Vol. 7. – №. 6. – P. 577–580.Redhead P. A. Foundations of vacuum science and technology. – 1998.Redhead P. A. Foundations of vacuum science and technology. – 1998.Reid R. Vacuum science and technology in accelerators //Cockcroft Institute Lectures. – 2010.Reid R. Vacuum science and technology in accelerators //Cockcroft Institute Lectures. – 2010.Thiel P. A., Madey T. E. The interaction of water with solid surfaces: fundamental aspects //Surface Science Reports. – 1987. – Vol. 7. – №. 6-8. – P. 211–385.Thiel P. A., Madey T. E. The interaction of water with solid surfaces: fundamental aspects //Surface Science Reports. – 1987. – Vol. 7. – №. 6-8. – P. 211–385.Dylla H. F. The problem of water in vacuum systems //CERN Accelerator School. – 2006.Dylla H. F. The problem of water in vacuum systems //CERN Accelerator School. – 2006.Saksaganskii G. L. Molecular flow in complex vacuum systems. – Gordon and Breach. – 1988.Saksaganskii G. L. Molecular flow in complex vacuum systems. – Gordon and Breach. – 1988.https://www.comsol.com/comsol-multiphysics.https://www.comsol.com/comsol-multiphysics.https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller.https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.