Skip to content Skip to footer

Materiale nucleare și coroziune

Proprietăți Termomecanice și Analize Microstructurale

Activități

  • Analiza microstructurală prin tehnici de microscopie optică, electronică de baleiaj (SEM) și spectrometrie de raze X cu dispersie după energie, a materialelor metalice și ceramice;
  • Teste termo-mecanice pe materiale metalice,  ceramice și compozite în intervalul de temperatură 20 ÷ 1000oC (tracțiune, fluaj, ciclaj, mecanica ruperii);
  • Teste de explozie pe tuburi cu pereți subțiri la temperatura camerei;
  • Analize de conținut de hidrogen și oxigen pe probe din oțel și aliaje pe baza de titan și zirconiu;
  • Hidrurarea probelor din materiale structurale nucleare;
  • Teste de solicitare uniaxială (tracțiune de tip SSRT și fluaj) în mediu de plumb topit.

Cooperarea cu IAEA – Viena și proiecte europene

  • CRP 17519 – Predicția fluajului axial și radial în tuburile de presiune HWR;
  • CRP 16705 – Materiale nucleare structurale preselectate pentru reactoare nucleare avansate;
  • FP7 MatISSE GA 604862: Inovații ale materialelor pentru o industrie nucleară sigură și sustenabilă în Europa;
  • GEMMA (GEneration iv Materials Maturity), GA 755269, în cadrul EERA AISBL (JPNM – SP1 ESNII și SP2 Inovative steels);
  • PATRICIA (Partitioning And Transmuter Research Initiative in a Collaborative Innovation Action), GA 945077.

Realizări importante

  • Expertiză în analiza de defectare și diagnoza componentelor degradate de la CNE Cernavodă;
  • Realizarea de dispozitive experimentale pentru teste de tracțiune în plumb topit;
  • Teste de tracțiune pe materiale structurale de generație IV, în mediu de plumb topit;
  • Activități științifice în proiecte internaționale: MATISSE, IAEA CRP, GEMMA.

Coroziune

Activități

  • Teste de coroziune la temperaturi și presiuni ridicate în regim static și dinamic, în condiții de operare specifice reactorului CANDU;
  • Investigarea mecanismelor de eliberare, transport și depunere a produșilor de coroziune în circuitele de transfer termic ale centralei CANDU;
  • Analiza componentelor corodate din instalații nucleare, identificarea cauzelor și stabilirea măsurilor de diminuare/prevenire a fenomenelor de coroziune;
  • Studii privind coroziunea microbiologică în instalații nucleare;
  • Elaborare proceduri în conformitate cu standardele naționale și internaționale pentru aplicarea unor metode noi de analiza;
  • Teste de coroziune  în mediu de plumb lichid;
  • Teste de coroziune în mediu de apă la temperaturi supercritice;
  • Participare în proiecte internaționale, în domeniul testării la coroziune a materialelor structurale pentru reactori nucleari de GEN III și IV (proiecte H2020 – MEACTOS, ECC-SMART).

Realizări importante

  • Testarea la coroziune fisurantă sub sarcină în regim dinamic a probelor din Inconel 182 și oțel 316L la temperaturi și presiuni ridicate (2880C,  90bar, 2ppm O dizolvat) cu diferite viteze de tracțiune în cadrul proiectului MEACTOS  H2020;
  • Identificarea principalelor tipuri de degradări specifice tubulaturii generatorului de abur;
  • Identificarea cauzelor și condițiilor de apariție a coroziunii fisurante sub sarcină pe tubulatura generatorului de abur;
  • Determinarea grosimii de strat a oxizilor și acoperirilor protectoare pe probe metalice (beneficiar S.C.METIGLA SRL)
  • Calificarea la coroziune a probelor sudate din oțeluri duplex, conform ASTM G-48 (beneficiar SC DAMEN )
  • Recomandări de minimizare a efectelor coroziunii microbiologice în sistemele răcite cu apa brută de la CNE Cernavodă;
  • Identificarea comportării la coroziune în mediu de Pb lichid, a oțelurilor 15Cr15Ti și 316L.

Laborator notificat CNCAN-LADICON

Laboratorul de Analiză și Diagnoză Componente Metalice Corodate în Instalații Nucleare (LADICON) face parte din secția Materiale Nucleare și Coroziune și are ca obiective principale:

  • analiza componentelor metalice degradate utilizând metode de încercare și caracterizare specifice pentru identificarea cauzelor
  • identificarea soluțiilor tehnice de diminuare/prevenire a fenomenelor de degradare,
  • evaluarea comportării la coroziune a materialelor metalice în diferite medii.

Asigurarea calității încercărilor în cadrul LADICON se realizează în conformitate cu cerințele standardului SR EN ISO/CEI 17025, cu cerințele clienților și ale autorităților de reglementare în domeniu (CNCAN București). Laboratorul este notificat ca laborator de încercări prin Notificarea CNCAN nr. LI-04_LADICON /2020.

Metode de încercare/analiză

  • Determinarea susceptibilității la coroziune generalizată și localizată prin analiza gravimetrică și teste chimice accelerate;
  • Analiza prin microscopie metalografică a componentelor metalice (măsurare grosime strat oxizi/depuneri organice/depuneri ceramice, determinare mărime medie de grăunte, determinare incluziuni nemetalice)
  • Determinarea susceptibilității la coroziune a materialelor structurale prin metode electrochimice (variația potențialului de coroziune, polarizare liniară și polarizare ciclică);
  • Identificarea compoziției de fază prin difracție de raze X (analiza calitativă și cantitativă pe materiale policristaline, investigarea straturilor subțiri, determinarea dimensiunii de cristalit și a microtensiunilor, analiza cantitativă a tensiunilor interne, difracție de raze X la incidență razantă, microdifracţie).

Realizări importante

  • Identificare prin analize de difracție de raze X a compoziției chimice și a stării cristaline a produșilor de coroziune de pe filtrele Milipore (beneficiar CNE Cernavodă)
  • Analize de defectare prezon capac culbutori de la un motor diesel de la U1 Cernavodă  
  • Elaborare metode chimice accelerate: Determinarea temperaturii minime critice de inițiere a coroziunii în crevasa pentru oțeluri inoxidabile; Determinarea susceptibilității la coroziune intergranulară a îmbinărilor sudate 
  • Teste electrochimice de determinare a vitezelor de coroziune a materialelor metalice (beneficiar CNE  Cernavodă)
  • Analize prin microscopie metalografică (beneficiari U1 CNE- Cernavodă; SC METIGLA SRL)
  • Teste chimice accelerate de identificare a coroziunii pitting (beneficiar Societatea Șantierul Naval DAMEN SA, Galați)

Combustibili nucleari

Activități

  • Fabricarea de discuri de iridiu, care vor fi folosite ca ținte de iradiere în reactorul TRIGA și, ulterior ca surse radioactive închise de Ir192, utilizate pentru radiografie industrială.
  • Activități experimentale de cercetare, privind îmbătrânirea structurilor anvelopei de beton.
  • Evaluarea comportării la oxidare a combustibilului de dioxid de uraniu în condiții de accident sever.
  • Studii experimentale pentru dezvoltarea combustibililor de tip nitrura prin metoda hidrurare-nitrurare.
  • Teste de interacțiune combustibil- agent de răcire pentru reactoarele LFR.
  • Fabricația pulberii de oxid mixt de toriu și uraniu prin metoda chimică.
  • Fabricarea de pastile de oxid mixt de toriu și uraniu.
  • Fabricarea de pastile  de UO2 cu grad de îmbogățire de 1÷10% 235U.
  • Fabricarea baghetelor combustibile pe bază de uraniu slab îmbogățit prin metoda  metalurgiei pulberilor.
  • Recuperarea uraniului sub formă de UO2 din produsele secundare rezultate la fabricația baghetelor combustibile.
  • Realizarea unei instalații pentru sudarea elementului combustibil experimental ECE-LEU.
  • Determinarea parametrilor optimi de sudare prin analiza structurală și determinarea proprietăților mecanice.
  • Proiectarea și realizarea unei incinte de vidare a ECE-LEU.
  • Studii și cercetări experimentale privind stocarea izotopilor de hidrogen sub forma de hidrură metalică.
  • Cercetări referitoare la îmbunătățirea cunoștințelor privind managementul tritiului în domeniul fisiunii nucleare.
  • Participare la proiecte internaționale, în domeniul managementului tritiului în domeniul fisiunii și fuziunii nucleare (proiect H2020- TRANSAT).

Realizări importante

  • Fabricarea elementelor combustibile experimentale instrumentate destinate iradierii în reactorul TRIGA ICN.
  • Fabricarea de discuri de iridiu.
  • Obținerea aliaje U-Zr cu conținut diferit de Zr.

Persoana de contact: CS III Dorel Benga, e-mail: dorel.benga@nuclear.ro