Bezpieczeństwo i niezawodność systemów chłodzenia reaktorów
Energia jądrowa jest zrównoważoną i czystą alternatywą dla spalania paliw kopalnych. Reakcje jądrowe w rdzeniu reaktora generują olbrzymie ilości ciepła. Chłodziwo jest więc nie tylko ważnym elementem w produkcji elektryczności poprzez transfer ciepła do generatora pary, ale ma decydujące znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa prowadzonych operacji. Naukowcy zainicjowali projekt finansowany ze środków UE STYLE (Structural integrity for lifetime management – Non-RPV components), aby opracować modele do analizy integralności strukturalnej elementów RCPB. Zespół współpracował blisko z doświadczonymi operatorami przy wsparciu kompleksowej bazy zawierającej dane o zarządzaniu wiedzą, aby opracować realistyczne modele awarii kluczowych elementów. Naukowcy skoncentrowali się na ocenie integralności strukturalnej elementów RCPB w różnych warunkach obciążenia, w tym aktywności sejsmicznej. W trakcie trzeciej fazy projektu, naukowcy opracowali zaawansowane metody obliczeniowe oraz narzędzia do opisania złożonych mechanizmów fizycznych prowadzących do starzenia się i awaryjności rurociągów i innych elementów systemu chłodzenia reaktora. Ponadto, różne metody oceny inżynieryjnej poddano walidacji, w szczególności te dotyczące odporności LBB (przeciek przed pęknięciem), celem ich zastosowania w wielkoskalowych modelach demonstracyjnych. Skupiono się przede wszystkim na ocenie integralności spawów i złączeń spawanych poddawanych naprawom. Naukowcy badali i poddawali symulacji głównie integralność spawów różnych metali, naprężenia szczątkowe na spawie, pęknięcia na skutek korozji oraz zmęczenie cieplne. Produktem końcowym projektu STYLE będzie opracowanie wytycznych dla najlepszych praktyk dotyczących zastosowania zaawansowanych narzędzi oraz udoskonalenie i kwalifikacja metod oceny inżynieryjnej. Dodatkowo, projekt umożliwi dożywotnie zarządzanie integralnością elementów RCPB w europejskich elektrowniach jądrowych. Uczestnicy projektu dokonają analizy porównawczej metodologii oceny bezpieczeństwa spawów różnych i podobnych metali, stosując podejście zarówno deterministyczne, jak i probabilistyczne. Projekt STYLE opracowuje bardziej dokładne metody oceny integralności strukturalnej elementów reaktora jądrowego, kluczowych z punktu widzenia jego bezpieczeństwa. Oczekuje się, że narzędzia powstałe w ramach projektu przyczynią się do poprawy projektów i bezpieczeństwa istniejących i przyszłych elektrowni jądrowych oraz przyniosą im oszczędności.
Słowa kluczowe
Reaktor, ogranicznik ciśnienia chłodziwa w reaktorze, elektrownia jądrowa, integralność strukturalna, metody oceny inżynieryjnej
