На основе статистического моделирования (методом Монте-Карло) выполнены численные эксперименты по определению критической температуры хрупкости Тk согласно методикам ПНАЭ Г-7-002-86 и РД ЭО 0598-2004. Использованные в расчетах данные испытаний на ударный изгиб образцов Шарпи (с V-надрезом) получены на более чем 1200 образцах стали 15Х2НМФАА, вырезанных из различных зон по толщине, высоте и в окружном направлении обечайки корпуса реактора ВВЭР-1000. Испытания проведены в диапазоне температур от -95 до +20 °C. На основе статистических критериев показано, что материал обечайки корпуса реактора может рассматриваться как однородный. Установлено, что значения энергии разрушения ударных образцов в области хрупковязкого перехода распределены по бимодальному закону, найдены параметры распределений при различных уровнях температуры. На основе статистического моделирования определены законы распределения критической температуры хрупкости. Показано, что средние значения Тк, установленные по ПНАЭ Г-7-002-86, примерно на 10 °C выше, чем полученные по РД ЭО 0598-2004. Выявлены границы интервалов, в которые с 90 %-й вероятностью попадают значения критической температуры хрупкости в зависимости от числа испытанных образцов и схемы испытаний. Даны рекомендации по совершенствованию методики определения критической температуры хрупкости.
Method of statistical simulation (Monte Carlo method) is used to determine the brittleness transition temperature Tk according to the procedures PNAE G-7-002-86 and RD EO 0598-2004 in the numerical experiments. Data of bending impact test of Charpy specimens (with V-notch) used in the calculation are obtained on an array of more than 1200 steel samples (15H2NMFAA) cut from different (in thickness, height and in the circumferential direction) zones of the VVER-1000 reactor shell within a temperatures range of -95 to +20°C. Data of statistical tests indicate that the material of the reactor shell can be considered homogeneous. It is found that the values of sample fracture in the brittle-ductile transition region obey the bimodal law, parameters ofthe distributions being determined at different temperatures. Statistical modeling revealed the laws of the transition temperature distribution. It is shown that the average Tk values determined from PNAE G-7-002-86 exceed the values determined from RD EO 0598-2004 approximately by 10°C. The boundaries of the intervals wherein the values of the transition temperature are located with 90% probability depending of the number of tested samples and test pattern are determined. Recommendations for improving the methodology of the transition temperature determination are specified.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.