ГОСТ Р 59115.7-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Прибавки к толщине стенки на сплошную коррозию

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 20.10.2021 № 1171-ст)

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2021 г. № 1171-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБОСНОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

ПРИБАВКИ К ТОЛЩИНЕ СТЕНКИ НА СПЛОШНУЮ КОРРОЗИЮ

Rules for strength assessment of equipment and pipelines of nuclear power installations. Corrosion allowances to the wall thickness

ГОСТ Р 59115.7-2021

ОКС 27.120.10

Дата введения 1 января 2022 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А. Доллежаля» (АО «НИКИЭТ»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 322 «Атомная техника»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2021 г. № 1171-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии не несет ответственности за патентную чистоту настоящего стандарта. Патентообладатель может заявить о своих правах и направить в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии аргументированное предложение о внесении в настоящий стандарт поправки для указания информации о наличии в стандарте объектов патентного права и патентообладателе

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Настоящий стандарт взаимосвязан с другими стандартами, входящими в комплекс стандартов, регламентирующих обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает методические указания по определению значений прибавок к толщине стенки на сплошную коррозию, используемых при проведении на стадии проектирования расчетов по обоснованию прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок, подпадающих под действие федеральных норм и правил в области использования атомной энергии [1].

1.2 Настоящий стандарт распространяется на оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок, взаимодействующие со следующими коррозионными средами: натрий (с массовой долей кислорода не более 0,001%), вода, пароводяная смесь, насыщенный пар, перегретый пар, инертные газы (включая смеси гелия с азотом) с массовой долей влаги не более 1%.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.908 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости

ГОСТ Р 8.932 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к методикам (методам) измерений в области использования атомной энергии. Основные положения

ГОСТ Р 9.905 Единая система защиты от коррозии и старения. Методы коррозионных испытаний. Общие требования

ГОСТ Р 59115.2 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Модуль упругости, температурный коэффициент линейного расширения, коэффициент Пуассона, модуль сдвига

ГОСТ Р 59115.8-2021 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Расчет по выбору основных размеров

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1

коррозия металлов: Разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой. ГОСТ 5272-68, [пункт 1]

3.1.2

коррозионная среда: Среда, в которой происходит коррозия металла. ГОСТ 5272-68, [пункт 2]

3.1.3

коррозионные испытания: Испытания для определения коррозионной стойкости металла и (или) защитных покрытий. ГОСТ 5272-68, [пункт 146б]

3.1.4

коррозионные лабораторные испытания: Коррозионные испытания металла, проводимые в искусственных условиях. Адаптировано из ГОСТ 5272-68, [пункт 147]

3.1.5

коррозионная стойкость: Свойство металлов сопротивляться коррозионному воздействию среды. ГОСТ 5272-68, [пункт 8]

3.1.6

сплошная коррозия: Коррозия, охватывающая всю поверхность металла. ГОСТ 5272-68, [пункт 30]

3.1.7 скорость коррозии: Коррозионные потери массы металла с единицы поверхности в единицу времени.

3.1.8 образцы-свидетели: Образцы, изготовленные из того же материала и по той же технологии, что и контролируемые зоны оборудования и трубопроводов, в которые загружают образцы-свидетели для определения состояния материала непосредственно при эксплуатации оборудования и трубопроводов.

3.1.9 качество теплоносителя или рабочей среды: Совокупность химических и физико-химических показателей теплоносителя (водный, жидкометаллический) или рабочей среды (водной, газовой), установленная проектом атомных энергетических установок для использования в реакторной установке либо в других системах.

3.1.10 прибавка к толщине стенки на сплошную коррозию c2: Значение глубины коррозионного утонения стенок оборудования и трубопроводов за счет сплошной коррозии за срок их службы.

3.2 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АЭУ — атомная энергетическая установка;

ВХР — водно-химический режим;

ОиТ — оборудование и трубопроводы;

pH — водородный показатель водной коррозионной среды при температуре 25 °C.

4 Методические указания по определению значений прибавок к толщине стенки оборудования и трубопроводов на сплошную коррозию

4.1 Прибавка к расчетной толщине стенки на сплошную коррозию c2 должна учитывать утонение стенки за счет сплошной коррозии под влиянием рабочей среды при эксплуатации, в том числе при проведении дезактиваций и химических промывок за срок службы ОиТ, включая периоды останова и стояночные режимы.

4.2 При двустороннем контакте конструкционных материалов с рабочей средой следует учитывать требования ГОСТ Р 59115.8-2021 (пункт 4.3.1).

4.3 В случаях, когда защиту от коррозии ОиТ осуществляют с использованием наплавки, прибавку к расчетной толщине стенки на сплошную коррозию c2 принимают равной нулю.

4.4 Максимальные значения прибавок к толщине стенок ОиТ на сплошную коррозию c2 для групп материалов при их одностороннем контакте с коррозионной средой в условиях эксплуатации ОиТ, используемые при проведении расчетов на прочность, представлены в таблицах 4.1 - 4.6. Подразделение марок конструкционных материалов по группам (классам) приведено в ГОСТ Р 59115.2.

Таблица 4.1

Прибавки к толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 из сталей аустенитного класса и железоникелевых сплавов

Характеристики коррозионной среды		Значение прибавки c2 за время эксплуатации, мм
		до 30 лет	св. 30 до 45 лет	св. 45 до 60 лет
Вода с pH25 6,5 — 8,0 и пароводяная смесь, а также пар при температурах до 300 °C при нейтральном ВХР		0,10 <*>		-
Вода с pH25 8 — 10 и пароводяная смесь, а также насыщенный пар при температурах до 350 °C при щелочном ВХР		0,10 <*>
Натрий (с массовой долей кислорода не более 0,001%)	при температурах до 450 °C	0,03	0,045	0,06
	при температурах св. 450 °C до 500 °C	0,06	0,090	0,12
	при температурах св. 500 °C до 550 °C	0,15	0,230	0,30
<*> Значение учитывает проведение дезактиваций и химических промывок по проектным технологиям.

Таблица 4.2

Прибавки к толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 из сталей перлитного класса

Характеристики коррозионной среды	Значение прибавки c2 за время эксплуатации, мм
	до 30 лет	св. 30 до 45 лет	св. 45 до 60 лет
Вода с pH25 6,5 — 8,0 с температурами св. 40 °C до 160 °C при нейтральном ВХР	0,3 <*>		-
Вода с pH25 6,5 — 8,0 с температурами св. 160 °C до 270 °C при нейтральном ВХР	1,2 <*>		-
Вода с pH25 8 — 10 с температурами до 350 °C при щелочном ВХР	1,0 <*>	1,2 <*>
Насыщенный пар при температурах до 335 °C	1,0	1,3
Перегретый пар при температурах до 550 °C	0,5	-
Натрий (с массовой долей кислорода не более 0,001%) при температурах до 510 °C	0,021	0,030	0,040
Натрий (с массовой долей кислорода не более 0,001%) при температурах до 540 °C	0,036	0,054	0,072
<*> Значение учитывает проведение дезактиваций и химических промывок по проектным технологиям.

Таблица 4.3

Прибавки к толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 из высокохромистых сталей

Характеристики коррозионной среды	Значение прибавки c2 за время эксплуатации, мм
	до 30 лет	св. 30 до 45 лет	св. 45 до 60 лет
Вода при температурах до 270 °C	0,036	-
Насыщенный пар при температурах до 335 °C	0,150	-
Перегретый пар при температурах до 515 °C	0,300	-
Натрий (с массовой долей кислорода не более 0,001%) при температурах св. 355 °C до 530 °C	0,015	0,023	0,03

Таблица 4.4

Прибавки к толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 из циркониевых сплавов

Характеристики коррозионной среды	Значение прибавки c2 за время эксплуатации, мм
	до 30 лет	св. 30 до 45 лет
Инертные газы (включая смеси гелия с азотом) с массовой долей влаги до 1% при температурах до 285 °C	0,1
Вода и пароводяная смесь при температурах до 285 °C	0,1	-
Вода при температурах до 90 °C	0,1

Таблица 4.5

Прибавки к толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 из алюминиевых сплавов

Характеристики коррозионной среды	Значение прибавки c2 за время эксплуатации, мм
	до 10 лет	св. 10 до 30 лет
Вода при температурах до 100 °C	0,2	0,5

Таблица 4.6

Прибавки к толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 из титановых сплавов

Характеристики коррозионной среды	Значение прибавки c2 за время эксплуатации до 30 лет, мм
Вода, пароводяная смесь и насыщенный пар при температурах до 350 °C	0,01

4.5 Значения прибавок к расчетной толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2, указанные в таблицах 4.1 - 4.6, представлены без учета возможных изменений свойств материалов под действием термического и радиационного воздействия, а также утонения стенок за счет локальных видов коррозии, включая эрозию-коррозию.

4.6 Значения прибавок на сплошную коррозию, указанные в таблицах 4.1 - 4.6, определены на основе результатов коррозионных испытаний и анализа опыта эксплуатации ОиТ. Значения прибавок на сплошную коррозию для конкретного материала в определенных условиях эксплуатации, а также при изменениях качества коррозионной среды и обработки поверхности металла ОиТ можно уточнять расчетно-экспериментальным методом, и они должны быть указаны в проектной конструкторской документации.

4.7 Если значения прибавок к расчетной толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 в таблицах 4.1 - 4.6 для конкретных условий отсутствуют, то они должны быть установлены проектной (конструкторской) организацией расчетно-экспериментальным методом на основании результатов коррозионных испытаний и/или на основании опыта эксплуатации АЭУ (образцы-свидетели или вырезки ОиТ) в соответствии с положениями настоящего стандарта. Для новых определяемых значений прибавок к расчетной толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 нужно привести обоснованный бюджет неопределенности при определении прибавки.

4.8 Для определения прибавки к расчетной толщине стенки ОиТ на сплошную коррозию c2 расчетно-экспериментальным методом на основании результатов коррозионных испытаний или испытаний образцов-свидетелей на АЭУ следует руководствоваться ГОСТ 9.908, ГОСТ Р 9.905 и ГОСТ Р 8.932.

4.9 При проведении коррозионных испытаний качество металла образцов должно соответствовать требованиям документов по стандартизации на их поставку, проектной конструкторской документации и технологической документации, что должно быть подтверждено сертификатами организаций — изготовителей материалов и входным контролем качества.

4.10 При проведении коррозионных испытаний качество коррозионной среды должно соответствовать качеству рабочих сред при эксплуатации соответствующего ОиТ.

БИБЛИОГРАФИЯ

[1]	Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии НП-089-15	Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок

УДК 621.039:531:006.354	ОКС 27.120.10
Ключевые слова: прибавки к толщине стенки на сплошную коррозию, сплошная коррозия, коррозионная стойкость, оборудование, трубопроводы, элементы конструкций атомных энергетических установок

---