Sichere und zuverlässige Reaktorkühlsysteme
Kernenergie ist eine nachhaltige und saubere Alternative zur Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Kernreaktionen in den Reaktorkern erzeugen enorme Wärmemengen. Das Kühlmittel ist nicht nur wichtig für die Stromerzeugung durch Wärmeübertragung auf einen Dampferzeuger, es auch für den sicheren Betrieb wichtig. Wissenschaftler initiierten das durch die EU finanzierte Projekt STYLE (Structural integrity for lifetime management – Non-RPV components), um Modelle für die strukturelle Integritätsanalyse von RCPB- Komponenten zu entwickeln. Das Team arbeitete eng mit erfahrenen Anlagenbedienern zusammen und wurde dabei durch eine umfassende Wissensmanagement-Datenbank unterstützt, um realistische Modelle von Fehlerprozessen in wichtigen Komponenten zu entwickeln. Der Schwerpunkt lag auf der Beurteilung der strukturellen Integrität von RCPB-Komponenten unter verschiedenen Belastungsbedingungen, einschließlich seismischer Aktivität. In der dritten Projektphase entwickelten die Wissenschaftler fortschrittliche Berechnungsmethoden und Werkzeuge, um die komplexen physikalischen Mechanismen zu beschreiben, die zu Alterung und zum Ausfall der Rohrleitungen und Komponenten des Reaktorkühlsystem führen. Darüber hinaus bestätigten sie verschiedene technische Bewertungsmethoden, insbesondere im Zusammenhang mit Leck-vor-Bruch-Designs, im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit in großmaßstäblichen Versuchsmodellen. Das Hauptaugenmerk lag auf der Bewertung der Integrität der Schweißnähte und reparierter Schweißverbindungen. Insbesondere untersuchten und simulierten die Wissenschaftler die Schweißnahtintegrität unterschiedlicher Metalle, Eigenspannungen an der Schweißnaht, Rissbildung aufgrund von Spannungskorrosion und Wärmeermüdung. Das Endprodukt von STYLE wird Leitlinien zu bewährten Verfahren über die Verwendung von fortschrittlichen Tools und die Verbesserung und Qualifikation von technischen Bewertungsmethoden umfassen. Darüber hinaus wird es auch das Lebensdauermanagement der Integrität von RCPB-Komponenten an europäischen Kernkraftwerken umfassen. Die Projektpartner werden Methoden für die Sicherheitsbewertung an gleichartigen und an Mischschweißverbindungen, unter Berücksichtigung deterministischer und probabilistischer Ansätze, bewerten. STYLE entwickelt genauere Bewertungsmethoden in Bezug auf die strukturelle Integrität der sicherheitskritischen Kernreaktor-Komponenten. Projekt-Tools werden voraussichtlich zu verbesserten Designs, verbesserter Wirtschaftlichkeit und größerer Sicherheit der bestehenden und künftigen KKW beitragen.
Schlüsselbegriffe
Reaktor, Kühlmittel, druckführende Umschließung, Atomkraftwerk, strukturelle Integrität, technische Bewertungsmethoden
