応用機械工学ジャーナル

概要

管理可能な原子炉圧力容器材料管理監視プログラム - 革新に柔軟かつ適応可能

クラシコフE

放射能出口に対する主な障壁として、原子炉圧力容器（RPV）は、安全性と軽水炉（LWR）の寿命延長の点で重要な構成要素です。監視プログラム（SP）では、RPVの構造的完全性を妥協なく保証するために、RPV材料の特性を保守的に予測する必要があります。既存のSPの一般的な欠点は、原子炉運転中（30年、60年、さらにはそれ以上）にSPを変更および開発することが不可能なことです。今日のアプローチは、カプセル内に設置された監視試料の初期の厳格な命名法に基づいています。したがって、RPVの耐用年数中にSPを変更することは事実上不可能です。数十年も前に監視試料（SS）セットを製造して原子炉容器に設置するという時代遅れの原則は、長期運転中のRPVの革新的な監視技術開発の要求に反しています。さらに、運転中のRPV照射条件と比較してSPのポートリティスが不足しています。最も重要なのは、RPV壁の実際の熱的状態とSSの照射温度の不一致です。この事実は、制御システムに非保守主義の要素を持ち込む。理想的には、監視金属は冷却材と接触した状態で照射されなければならない。流水に直接さらされる有孔カプセル内の金属配置は、最小照射温度を提供し、したがってRPV金属の機械的特性に関する最も保守的なデータが得られることを保証する。明らかに、この場合、温度モニターは不要である。さらに、今日、RPV動作中のSSカプセルの完全性について確固たる信頼はない。カプセルの減圧が発生した場合、SSは損傷する。同時に、実際には、60年以上の動作中に、一次回路のステンレス鋼コンポーネントに環境による亀裂が生じる可能性を排除することは不可能である。有孔カプセル内で水と接触する監視金属は、被覆の亀裂や水素（腐食生成物）と金属の相互作用の結果として、RPV金属-水腐食反応の出現を模倣する。したがって、水素脆化の影響を受けやすい材料の場合、SP保守主義の程度は増大する。我々は、既存の「ハード」SPから「フレキシブル」で扱いやすいSP（MSP）への移行によってLWR SPを改良することを提案します。これにより、SPを時代の要求に適応させることが可能になり、将来の研究者や研究者の技術的および科学的可能性が強化されます。したがって、現在の知識と技術のレベルを凝固した状態で次世代の研究者に残しておくのは無意味であると考えています。したがって、耐用年数が60年以上の新しいLWRについては、通常の命名法のSSからMSP、つまり非密閉容器に入れられ、流水で直接冷却されるアーカイブ資料クーポンのセットに移行することを提案します。これは、最先端の安全基準、技術の進歩、現在の科学技術レベルを考慮した革新的なMSPを必要に応じて実践するための展望を提供します。上記のMSPの構想をサポートするために、5年間の期間のMSPのプロトタイプバージョンが、稼働中の商業用LWRで実行されています。