1. dubna 2021

 Pro zajištění bezpečného, spolehlivého a dlouhodobého provozu jaderných elektráren je nutné zajistit zejména integritu a pevnost komponent jaderného reaktoru a primárního okruhu. Znalost aktuální míry degradace vlastností použitých materiálů v průběhu provozu je jedním z hlavních požadavků pro zajištění průběžného zpřesňování podkladů pro analýzu bezpečnosti a zbytkové životnosti komponent jaderných reaktorů. Pro zjišťování míry degradace tlakové nádoby reaktoru jsou využívány zejména výstupy tzv. svědečných programů ozařovacích těles, které poskytují informace nejen o aktuální míře degradace strukturních materiálů, ale i pro budoucí predikci.

  Materiály vnitřních částí reaktorů nicméně nejsou monitorovány programy svědečných těles, jako je tomu v případě tlakových nádob reaktorů. Stupeň degradace materiálů vnitřních části se tak odhaduje převážně na základě literárních údajů ze zkoušek podobných materiálů, z prediktivních vztahů, udávaných v literatuře, nebo výpočetních postupech a normách. Vnitřní části reaktoru (VČR) jsou zároveň během provozu vystaveny náročným podmínkám, včetně vysokého toku neutronů a nepříznivému prostředí chladiva.

V návaznosti na současný trend prodlužování provozní životnosti průmyslových komponent jsou kromě inovativních zkušebních metod pro určení mechanických vlastností průběžně vyvíjeny a modifikovány další metody, jejichž aplikace na konstrukční materiály může mít znatelný přínos v procesu prodloužení životnosti provozovaného zařízení. Jednou z prověřených metod obnovení původních mechanických vlastností konstrukčních materiálů je i regenerační žíhání, které bylo v minulosti úspěšně aplikováno na vybrané tlakové nádoby reaktorů typu VVER 440. Pro materiály vnitřních částí jaderných reaktorů však analogický postup využit dosud nebyl.

Naše divize Integrita a technický inženýring nedávno úspěšně ukončila výzkumný projekt, zaměřený na stanovení vhodných parametrů regeneračního žíhání na materiály VČR. Projekt byl realizován ve spolupráci s Fakultou jadernou a fyzikálně inženýrskou Českého vysokého učení technického v Praze, v období let 2017 – 2020 s podporou Technologické agentury České republiky v rámci programu EPSILON. Finálním výstupem projektu byla metodika, v závěru projektu také úspěšně certifikovaná organizací DNV GL Business Assurance Czech Republic. Definuje parametry regeneračního žíhání pro aplikaci na ozářené materiály vnitřních částí reaktoru VVER 440, které pomáhají k obnovení výchozích mechanických vlastností.

Metodika je založena na systematickém přístupu, v rámci kterého byl prvotní výchozí okruh definovaných parametrů regeneračního žíhání hodnocen a optimalizován prostřednictvím rozsáhlého experimentálního programu zkoušek mechanických vlastností a strukturních analýz neozářených a ozářených konstrukčních materiálů (VČR odstavené JE Greifswald). Na základě průběžného hodnocení dosažených výsledků byly stanoveny finální parametry regeneračního žíhání s nejvyšší možnou účinností obnovy výchozích parametrů konstrukčních materiálů, za současného ověření působení případných negativních vlivů na mechanické a korozně mechanické vlastnosti.  

Vyvinutá metodika poskytuje perspektivní základ pro případnou budoucí aplikaci na reálných komponentách vnitřních částí reaktoru typu VVER 440, implementaci do procesů hodnocení provozní životnosti a zajištění bezpečného a dlouhodobého provozu vnitřních částí reaktoru. 

Další aktuality