2008. Június 4-5 . – Aranyhomok Hotel, Kecskemét

1. Atomerőművi gőzfejlesztő hőátadó cső vizsgálatok az USA-ban és Pakson Czibula Mihály vezető mérnök Paksi Atomerőmű Zrt. Anyagvizsgálati Osztály 4. Anyagvizsgálat a Gyakorlatban Szakmai Szeminárium 2008. Június 4-5. – Aranyhomok Hotel, Kecskemét

2. Gőzfejlesztő hőátadó cső A gőzfejlesztőkön keresztül valósul meg az aktív zónában keletkező hőmennyiség szekunder körbe – a turbinák felé – történő átadása. A radioaktív primerköri hőhordozó a hőátadó csövek belsejében áramlik. A hőátadó csövek integritása kiemelt fontosságú. A primerköri víz szekunderkörbe jutásának következményei: Szekunder kör elszennyeződése Primer hűtőközegvesztés Üzemzavari védelmi mechanizmusok indulása Nem tervezett blokkleállás Környezeti es humán radioaktív terhelés Elhúzódó visszaindulás, milliárdos nagyságrendű anyagi kár Normál üzemi paraméterek (VVER-440): Primerköri nyomás 123 bar Melegági hőmérséklet 297 °C Szekunderköri nyomás 46 bar Gőz hőmérséklet 260 °C A hőátadó csövek romlását átlyukadás/törés előtt detektálni kell. Vizsgálat tárgya

3. Gőzfejlesztő alaptípusok VVER VVER-440, VVER-1000 Westinghouse (Model F, E, D, 24, 27, 33, 44, 51...) Framatome, Mitsubishi, Cockeril Combustion Engineering Series 67, 2815,3410, System 80 Babcox & Wilcox 177FA

4. Üzemzavarok Gőzfejlesztő hőátadó cső tömörtelenségből induló események az USA-ban és Pakson Pakson az egy gőzfejlesztőre számított megengedett 5 l/óra szivárgást meghaladó eseményt még nem regisztráltak, hőátadó cső törés nem történt. USA üzemzavarok:

5. Combustion Engineering Azonosított romlási mechanizmusok Kopás (wear) – rezgésgátlóknál (AVB), távtartóknál Primer oldali feszültség korrózió (PWSCC) – a felső kollektorfali behengerléseknél (Maine Yankee) Kristályközi / feszültségkorrózió (IGA/SCC) – a sludge pile zónában, távtartók alatt, struktúrákban, belső csövek ívein, a felső kollektorfali behengerléseknél Falvastagság vékonyodás (thinning) – a sludge pile zónában, távtartók alatt Pont és lyukkorrózió (pitting) – a sludge pile zónában Romlási mechanizmusok iszap (sludge pile)

6. Westinghouse Azonosított romlási mechanizmusok Pont és lyukkorróziók (pitting) – a sludge pile zónában Kristályközi / feszültségkorrózió (IGA/SCC) – a távtartók alatt, a sludge pile zónában, illetve szabad csőszakaszokon, kollektor behengerlések nyitott réseinél Primer oldali feszültség korrózió (PWSCC) – behengerléseknél, a belső csövek íveiben (Series 51) Kopás (wear) – előmelegítők környezetében (baffle plates), és a rezgésgátlóknál Fáradás (fatigue) – a felső távtartóknál Benyomódások (denting) – távtartók alatt (Angra 1 SCC a benyomódásokon) Falvastagság vékonyodás (thinning) – a sludge pile zónában, hideg ág perifériáin Romlási mechanizmusok

7. Babcock & Wilcox Azonosított romlási mechanizmusok Kristályközi / feszültségkorrózió (IGA/SCC) – a felső távtartók alatt, alsó és felső behengerlési résekben Fáradás (fatigue) – szabad csőszakaszon, elsősorban a felső régióban Erózió (impingement) – a külső kerületi csöveken, a 9. távtartón és felette Kopás (wear) – felső távtartók alatt Benyomódások (denting) – távtartók alatt Romlási mechanizmusok vibráció

8. VVER-440 Azonosított romlási mechanizmusok Kristályközi / feszültségkorrózió (IGA/SCC) - távtartók alatt, magnetit lerakódás fészkekben, ritkábban szabad csőszakaszon Benyomódások (denting) – távtartók alatt Romlási mechanizmusok

9. Romlási mechanizmusok Romlási mechanizmusok összefoglalása gőzfejlesztő típusok szerint A GF hőátadó cső meghibásodások csak az USA-ban eddig 8 komoly üzemzavarhoz és számtalan nem tervezett leálláshoz vezettek. A csőtörések és szivárgások megelőzésére az EPRI 1981-ben kiadta gőzfejlesztő vizsgálati irányelveit, aminek eredményeképpen1993-ra az 1981 előttiekhez képest 2%-ra csökkent az évi hőátadó cső hibából eredő nem tervezett leállások száma. A felsorolt romlási mechanizmusok okozta meghibásodások miatt világszerte körülbelül 77 atomerőműben cseréltek illetve cserélnek gőzfejlesztőt.

10. Szabályozás • Pressurized Water Reactor Steam GeneratorExamination GuidelinesRev. 6 • Célja egy atomerőmű specifikus gőzfejlesztő vizsgálati program kidolgozásának segítése, az USA • ban kidolgozott programok sztenderdizálása: • Meghatározza a tulajdonosi és mérnöki felelőségeket. • Vizsgálati ciklusidő és terjedelem meghatározó algoritmusokat definiál választhatóan: • determinisztikus alapokon • tapasztalati (kockázati) alapokon • Megköveteli a gőzfejlesztő teljeskörű értékelését úgymint: • romlási folyamatok értékelését • visszatekintő értékelést - az alkalmazott követelményrendszer múltbani megfelelőségéről • előretekintő értékelést - az alkalmazott követelményrendszer várható jövőbeni megfelelőségéről az alkalmazott megfelelőségi kritériumok és ismert romlási folyamatok figyelembevételével. • primer-szekunder szivárgás értékelés • Vizsgálórendszerrel szemben támasztott követelmények: • vizsgálati technikák minősítése - műhibákon és valós kivágott csöveken • a detektálás valószínűségének és méretezési bizonytalanságának meghatározása • vizsgálati technika - mérési feladat összerendelések meghatározása • Értékelő személyzettel szemben támasztott követelmények - SSPD kidolgozása • Folyamatosan beépíti a nukleáris ipar tapasztalatait, ezidáig megjelent kiadások: 1981, 1984, • 1988, 1992, 1996, 1997, 2002

11. Erőforrások

12. Stagnálás Atomerőmű blokk indulások az USA-ban 1969-től napjainkig 104 működő reaktor

13. A jövő 2008-ban beérkezett új atomerőművi blokk pályázatok az USA-ban 2008. 04. 23-i állapot elfogadva feldolgozás alatt

14. Köszönöm a figyelmet!