Зарево над Припятью   ::   Губарев Владимир Степанович

Как поведут себя материалы при высоких температурах и давлениях? Выдержат ли узлы? Приборы на пульте управления стендов показывают: выдержат!

Но экзаменаторы медлят с ответом долгие часы.

Слишком много вопросов задают инженеры, немалое число проверок надо провести.

Прежде всего это испытания на термическую усталость. Еслн возьмем металлический стержень, крепко зажмем концы и будем его попеременно нагревать и охлаждать, то он искривится или покоробится, да еще на нем появятся трещины – из-за так называемых термических напряжений. Под действием температуры стержень стремится расшириться (вспомните: между рельсами всегда есть зазор – зимой он больше, летом меньше), однако его концы накрепко схвачены. Молекулы внутри металла движутся быстрее, но они кэк бы спрессованы с обеих сторон. И им ничего не остается, как чуть-чуть изогнуть стержень. Если в этот момент он охлаждается, молекулы замедляют свое движение. И вновь нагрев, и снова охлаждение… Как ветер и вода превращают в песок самые твердые скалы, так и термические напряжения постепенно разрушают металл.

В реакторе, где к тому же возможен перепад температур, термическим напряжением «помогают» излучения.

Поток частиц, плотно наполняющий активную зону и смежные области, пронизывает материал: и «ослабляет» его. Не остается в стороне и коррозия. Стоит только гденибудь образоваться микроскопической трещине, она тут как тут. Вот почему инженеры и ученые не перестают бороться с термическими напряжениями… Вся тяжесть ложится на конструкторов, которые должны предусмотреть, чтобы металл реактора не "уставал". Именно поэтолму и скорость изменения температуры в действующей установке невелика.

В краткой энциклопедии "Атомная энергия" написано: "Сопротивление термической усталости сильно зависит от условий и методов испытания, стандартизация которых еще не проведена". Энциклопедия вышла в начале 60-х годов, сегодня вторая половина этой фразы устарела. Уже не только разработаны методы и аппаратура испытаний – стали привычными сами испытания.

"Отличники" прошли самое трудное – пережили даже такие условия, которые не встретятся в действительности. В частности, им довелось принять на себя так называемый тепловой удар. Он может произойти, если, например, разорвутся трубы первого контура. Температура резко взмывает вверх, и напряжения увеличиваются подчас в несколько десятков раз, Для металлических конструкций однократный тепловой удар не так уж опасен: он гасится пластическими деформациями. Хуже обстоит дело с хрупкими материалами. Керамика – та просто рассыпается.

Да и самый прочный металл при неблагоприятных обстоятельствах может стать хрупким! И поэтому уже в процессе изготовления принимаются всяческие меры, чтобы увеличить стойкость материалов при больших тепловых нагрузках. Для этого вводят различные добавки, устраняются резкие переходы и надрезы в деталях, где концентрируются температурные напряжения… И хотя это делается заранее и как будто все предусмотрено, детали, предназначенные для активной зоны реактора, в своем "аттестате зрелости" должны иметь отметку и по испытанию на тепловой удар.

Чернобыль. Первые минуты и часы аварии



"Совпадение многих самых неблагоприятных факторов привело к аварии, считает академик Е. Велихов. – Можно ли было ее смоделировать? Как ни парадоксально эго звучит, по физики даже не могли и предположить, что такое случится… И дело не в теоретических расчетах, во время процесса остановки реактора на ремонт были допущены обслуживающим персоналом столь элементарные ошибки, что даже поверить в них трудно…"

Как часто ошибка одного или нескольких человек приводит к трагедии?! И масштабы ее увеличиваются, если имеешь дело с современной техникой.