Wissenschaftliche Berichte - FZKA 5726

Temperaturtransiente Kriechberstversuche an Zirconium-Niob1-Hüllrohren Vergleich zu Zircaloy-4 Hüllrohren

Zusammenfassung

In der REBEKA-Versuchsanlage des Forschungszentrums Karlsruhe (FZK) wurden an Zirconium-Niob 1 (ZrNb1)-Hüllrohren russischer WWER-Reaktoren Einzelstabversuche zum temperaturtransienten Kriechberstverhalten beim Kühlmittelverluststörfall durchgeführt. Die Ergebnisse erlauben eine erste vergleichende Bewertung des Berstverhaltens von ZrNb1- und Zircaloy-4 (Zry4)-Hüllrohren. Die Bersttemperaturen und Berstumfangsdehnungen zeigen in Abhängigkeit von Berstdruck, Bersttemperatur und Aufheizrate eine ähnliche Tendenz. Die Daten von ZrNb1 tendieren i.a. zu niedrigeren Werten. Unterschiede ergeben sich im wesentlichen in den Phasenumwandlungstemperaturen, die bei ZrNb1 bis zu 100 K niedriger sind als bei Zry4. Für eine genauere Beschreibung des ZrNb 1 Hüllrohrverhaltens beim Kühlmittelverluststörfall sind noch weitere experimentelle und theoretische Arbeiten erforderlich.

Temperature-transient single-rod creep burst tests on Zirconium-Niobium 1 cladding tubes, comparison with Zircaloy-4 cladding tubes

Abstract

In the REBEKA-test facility of the Karlsruhe Research Centre (FZK) temperature-transient single-rod creep burst tests on Zirconium-Niobium 1 (ZrNb1) cladding tubes of Russian VVER reactors have been performed under conditions simulating a loss-of-coolant accident (LOCA). For the time being the test results obtained allow a comparison of the burst behaviour of ZrNb1 - and Zircaloy-4 (Zry4) cladding tubes. The burst temperature and burst strains, respectively as influenced by the burst pressure, burst temperature and heating rate exhibit a similar tendency. In general, the data of ZrNb1 tend to lower values. Main differences exist in the phase transformation temperatures which are up to 100 K lower for ZrNb1 compared to Zry4. For a reliable description of the ZrNb1 cladding behaviour in a LOCA further experimental and theoretical research work is needed.