Kiehutusvesireaktorin reaktoripaineastian ja sen sisäosien alttius vaurioitumiselle

Otso Cronvall

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisMonograph

Abstrakti

Tämä tutkimus käsittelee kiehutusvesireaktorilaitoksen reaktoripaineastian ja sen sisäosien alttiutta erilaisille merkittäville vaurioitumistavoille. Päätasolla tämä työ jakaantuu seuraaviin kolmeen osaan: 1) kirjallisuustutkimus ja -arvio, 2) komponenttikohtainen tutkimus alttiudesta erilaisille merkittäville vaurioitumistavoille, 3) laskennalliset lähestymistavat, työkalut ja esimerkit. Ydinvoimaloiden ikääntyminen korostaa tarvetta ottaa huomioon mahdolliset vaurioitumistavat. Ydinvoimaloiden komponenttien vaurioitumispotentiaali on tärkeä aihe sekä Suomessa että muissa maissa. Tutkimuksessa keskitytään kiehutusvesireaktorilaitoksen reaktoripaineastian ja sen keskeisten sisäosien vaurioalttiuteen sekä määritetään niihin kohdistuvat kuormitukset. Lisäksi niille tehdään tarkempaa vaurioitumispotentiaalin analysointitarvetta koskeva seulontaprosessi Työn laskennallinen osa koostuu soveltuvien analysointimenetelmien kuvauksista sekä useista laskennallisista esimerkeistä. Käytetyt laskentamenetelmät ovat sekä deterministisiä että probabilistisia. Kehitettyjä uusia menetelmiä käytetään myös laskentaesimerkeissä. Seulontaprosessia varten lasketaan komponenttikohtaiset lämpötila-, jännitys ja venymäjakaumat. Käyttäen kyseisiä ja muita tietoja, valituille komponenteille tehdään hauraan ja sitkeän murtuman sekä muiden vaurioitumistapojen etenemisen analyyseja. Analysointikohteina ovat Suomessa Olkiluodossa sijaitsevat ydinvoimalayksiköt OL1 ja OL2, joita ajaa voimayhtiö TVO. Analysointituloksiin perustuva johtopäätös on että OL1/OL2 reaktoripaineastioiden sisäosien käyttöikää voidaan turvallisesti jatkaa 40 vuodesta vähintään 60 vuoteen asti. Vielä tärkeämpi johtopäätös on että OL1/OL2 reaktoripaineastioiden ja niiden pääyhteiden käyttöikää voidaan turvallisesti jatkaa 40 vuodesta jopa 80 vuoteen asti. Konservatiivisten vauriopotentiaalianalyysien mukaan laskettu särönkasvu on suurimmassa osassa tapauksia hyvin tai erittäin vähäistä. Niissä harvoissa tapauksissa, joissa laskettu särönkasvu oli nopeampaa, säröt löydettäisiin tarkastuksissa hyvissä ajoin ennen kuin ne kasvaisivat mihinkään merkittävään kokoon. OL1/OL2 reaktoripaineastioille ja niiden sisäosille tehdyn rakenteellisen riskianalyysin tulosten mukaan kaikille paitsi yhdelle komponentille riskiluokka on kohtuullinen tai matalampi. Johtopäätös on että kyseisille komponenteille rakenteelliset riskit ovat yleisesti ottaen pieniä ja jopa yksittäisessä suurimman riskin tapauksessa hyväksyttävällä tasolla.
Julkaisun otsikon käännösKiehutusvesireaktorin reaktoripaineastian ja sen sisäosien alttius vaurioitumiselle
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Paavola, Juha, Vastuuprofessori
  • Wallin, Kim, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-0029-7
Sähköinen ISBN978-952-64-0030-3
TilaJulkaistu - 2020
OKM-julkaisutyyppiG4 Tohtorinväitöskirja (monografia)

Tutkimusalat

  • BWR
  • RPV
  • sisäosat
  • vaurioituminen
  • rakenteiden mekaniikka
  • murtumismekaniikka

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Kiehutusvesireaktorin reaktoripaineastian ja sen sisäosien alttius vaurioitumiselle'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä