ری ایکٹر کے اندرونی اجزاء کے لیے لباس مزاحم پلیٹوں کے تناؤ کے سنکنرن کریکنگ کو متاثر کرنے والے عوامل
ری ایکٹر انٹرنل جوہری پاور پلانٹس میں کلیدی آلات ہیں۔ ان کے پاس بنیادی اجزاء کی حمایت اور فکسنگ کا کردار ہے۔ ان کا براہ راست تعلق ری ایکٹر کی آپریشنل حفاظت اور کارکردگی سے ہے اور یہ ری ایکٹر کے نظام کی حفاظت اور وشوسنییتا کو یقینی بنانے کے لیے اہم ہیں۔ ری ایکٹر کے اندرونی اجزاء بنیادی طور پر اچھی سنکنرن مزاحمت کے ساتھ austenitic لباس مزاحم پلیٹوں سے بنے ہیں۔ تاہم، نیوکلیئر ری ایکٹر کے آپریٹنگ حالات میں، سخت نیوٹران ریڈی ایشن اور ہائی ٹمپریچر واٹر سنکنرن جیسے سخت حالات میں کام کرنے والی لباس مزاحم پلیٹیں تناؤ کا شکار ہوتی ہیں۔ ماحولیاتی طور پر حساس فریکچر جن کی نمائندگی سنکنرن کریکنگ (SCC) اور ریڈی ایشن ایکسلریٹڈ اسٹریس کورروشن کریکنگ (IASCC) سے ہوتی ہے جوہری توانائی کے آلات کے طویل مدتی محفوظ آپریشن کو متاثر کرنے والے سب سے اہم مسائل بن گئے ہیں۔
ری ایکٹر کے اندرونی اجزاء کے SCC رویے پر بین الاقوامی سطح پر جامع تحقیق کی گئی ہے۔ مثال کے طور پر، یو ایس الیکٹرک پاور ریسرچ انسٹی ٹیوٹ (سی آئی آر پروجیکٹ) اور اوک رج نیشنل لیبارٹری (ہالڈن ری ایکٹر پروجیکٹ) نے ری ایکٹر کے اندرونی اجزاء کو پہنچنے والے نیوٹران ریڈی ایشن کو پہنچنے والے نقصان پر پروٹون شعاع ریزی کی نقلیں کی ہیں اور IASCC میکانزم، ماحولیاتی پیرامیٹرز اور اثرات کا تجزیہ کیا ہے۔ ایس سی سی پر مادی کیمیائی عناصر۔ SCC وغیرہ پر اثرات کا تجزیہ، تابکاری کی سڑن اور ہائیڈروجن کی خرابی کے اثرات کا جائزہ۔ اس کے تحقیقی دائرہ کار میں مواد، پانی کی کیمیائی ماحول، موجودگی کے طریقہ کار وغیرہ کا احاطہ کیا گیا ہے۔ فرانسیسی مٹیریلز ایجنگ انسٹی ٹیوٹ MAI (انٹرنل پروجیکٹ) نے مائیکرو اسٹرکچر اور اناج کی حد پر تحقیق کی ہے۔ ری ایکٹر کے اندر لباس مزاحم پلیٹوں کی کیمیائی ساخت کا تجزیہ، SCC کریک سنکنرن ساخت کا تجزیہ، اور اثر انداز کرنے والے عوامل کا تجزیہ۔ جاپان نیوکلیئر انرجی سیفٹی اتھارٹی JNES نے SCC کی حساسیت، فریکچر فیل میکانزم، اور کریک نمو کی شرح پر تحقیق کی ہے۔ تاہم، ری ایکٹر کے اندرونی اجزاء کے لیے لباس مزاحم پلیٹوں پر گھریلو تحقیق اپنے ابتدائی دور میں ہے، اور اعلی درجہ حرارت والے پانی کے ماحول میں گھریلو جوہری درجے کے لباس مزاحم پلیٹوں کے SCC (خاص طور پر شعاع ریزی کے بعد IASCC) کے حساس عوامل پر بہت کم تحقیق ہوئی ہے۔ سوزو تھرمل انجینئرنگ ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کے محققین نے پریشرائزڈ واٹر ری ایکٹر نیوکلیئر پاور پلانٹ کے مصنوعی پرائمری سرکٹ واٹر ماحول میں گھریلو ری ایکٹر کے اندرونی اجزاء کے لیے لباس مزاحم پلیٹوں کے ایس سی سی پر pH قدر اور تابکاری کے نقصان کے متاثر کن عوامل پر ایک مطالعہ کیا۔
تحقیق کے لیے استعمال ہونے والا مواد ایک آسٹینیٹک لباس مزاحم پلیٹ (فرانسیسی برانڈ Z6CND17.12) ہے جو نیوکلیئر پاور پلانٹ کے ری ایکٹر کے اجزاء کے کوومنگ پلیٹ بولٹس کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، (1060+/-10) ڈگری ہائی ٹمپریچر سلوشن ٹریٹمنٹ، اور پانی کی ٹھنڈک. مواد کی پیداوار کی طاقت 606MPa، 658MPa کی تناؤ کی طاقت، اور پیداوار سے طاقت کا تناسب 0.92 ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ pH قدر اور تابکاری کو پہنچنے والے نقصان اہم عوامل ہیں جو نیوکلیئر پاور ری ایکٹر کے اندرونی اجزاء کے لیے SCC لباس مزاحم پلیٹوں کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔
7 کے پی ایچ کے ساتھ پانی کے اعلی درجہ حرارت والے ماحول کے مقابلے میں۔ پہننے سے بچنے والی پلیٹ کی SCC حساسیت pH 7 میں چھوٹی ہے۔{10}} محلول، جو 3.9% ہے۔ pH 6.4 اور 7.5 آبی محلول کی شرائط کے تحت، SCC کی حساسیت بالترتیب 7.3% اور 15.5% تک بڑھ جاتی ہے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ اعلی درجہ حرارت کے پانی کے محلول کی pH قدر کا براہ راست اثر پہننے سے بچنے والی پلیٹ کی SCC کارکردگی پر پڑتا ہے، اور pH قدر SCC کی کارکردگی کو متاثر کرنے والا ایک اہم حساس عنصر ہے۔ ایس سی سی کے انوڈک تحلیل ماڈل کے مطابق، تیزابی محلول میں H+ مواد کے کریک ٹپ میں پھیل جاتا ہے۔ نمونے پر تناؤ کے عمل کے تحت، دھات کی سطح پر گزرنے والی فلم پھٹ جاتی ہے، اور بے نقاب تازہ دھات سنکنرن مائع کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے تاکہ ایس سی سی دراڑیں بن جائیں۔ سنکنرن مائع کے داخل ہونے کی وجہ سے، شگاف کے دونوں اطراف کی سطح پر بڑی تعداد میں گڑھے بھی بنتے ہیں۔ یہ گڑھے والی سنکنرن دراڑوں کا ذریعہ بنتے ہیں اور نمونے کی سطح پر مائیکرو کریکس کا سبب بنتے ہیں۔ مائیکرو کریکس کی تشکیل تیزابی محلول کو تازہ دھات کے ساتھ رابطے میں لاتی ہے، اس طرح شگاف کی توسیع کو فروغ ملتا ہے۔ . الکلائن محلول کے ماحول میں، سست تناؤ کی شرح کے حالات میں، محلول شگاف میں مقامی محلول کے ساتھ مکمل طور پر بات چیت کرسکتا ہے، اور کریک ٹپ کے محلول کے پاس کریک ٹپ میٹل ایٹموں کے ساتھ تعامل کرنے کے لیے کافی وقت ہوتا ہے، جس سے کریک ٹپ کیمیکل اور الیکٹرو کیمیکل آسانی سے آگے بڑھنے کے لیے رد عمل، جس کی وجہ سے الکلائن محلول مقامی طور پر کریک ٹپ پر مرتکز ہوتا ہے، جس سے پہننے سے بچنے والی پلیٹ کی ایس سی سی سرعت ہوتی ہے۔
لباس مزاحم پلیٹ چارج شدہ ذرات کے ساتھ شعاع ریزی کرنے کے بعد، IASCC رجحان شعاع ریزی کے نقائص اور شگاف کے آغاز پر مقامی اخترتی کے اثر کی وجہ سے ہوتا ہے، جو پہننے سے بچنے والی پلیٹ کی SCC حساسیت کو نمایاں طور پر بڑھاتا ہے۔ آئن شعاع ریزی نقصان کی گہرائی کی حد کی وجہ سے، SSRT فریکچر مورفولوجی میں کوئی واضح تبدیلی نہیں دیکھی جا سکتی ہے۔
