Český úspěch na poli standardizace – jaderné materiály se budou celosvětově prověřovat normou, kterou prosadili specialisté z ÚJV Řež

• Foto

Materiály a komponenty v jaderné energetice musí splňovat vysoké nároky na funkčnost, bezpečnost a životnost v agresivním prostředí (tlak, teplota, chemické vlivy). Hodnocení stupně degradace vlastností materiálů vlivem různých provozních faktorů je zásadní součástí řízení životnosti a bezpečnosti elektráren. 

Nově přijatý standard je zaměřen na provádění a hodnocení zkoušek miniaturizovaných zkušebních těles ve formě tenkých plechů (zkouška SPT-Small Punch Test). „Tato zkouška je sice známa už řadu let, ale nikdy nebyla podpořena plnohodnotným, mezinárodně uznávaným standardem. Potvrzení zkoušky jako technického standardu ASTM je významným základem použití této metody pro hodnocení integrity komponent jaderných elektráren. Lze ji využít v rámci tzv. svědečných programů materiálových vzorků, tedy pro sledování změn mechanických vlastností materiálů tlakové nádoby reaktoru během provozu elektrárny“, hodnotí úspěch Milan Brumovský.

Proces standardizace byl zahájen v roce 2014 po sympóziu ASTM, zaměřeném na miniaturizovaná tělesa. Radim Kopřiva upřesňuje: „Kromě vytvoření kvalitního technického dokumentu, reflektujícího aktuální světovou praxi, bylo také nutné prokázat reprodukovatelnost a univerzálnost metody pro průmyslovou aplikaci“. Na základě tohoto požadavku ÚJV Řež zorganizovala a řídila rozsáhlý program mezilaboratorního porovnání, kterého se zúčastnilo 14 laboratoří (USA, Japonsko, Čína, Indie, Korea, Španělsko, Velká Británie, Německo, Nizozemí, Slovensko). Do realizace bylo zahrnuto 7 různých strukturních materiálů, které jsou používány pro komponenty jaderných elektráren. Získané výsledky potvrdily způsobilost metody pro stanovení mechanických vlastností s adekvátní přesností.

Svědečný program, realizovaný ÚJV Řež, je proces sledování změn mechanických vlastností materiálů tlakové nádoby reaktoru během provozu elektrárny. Svědečné vzorky jsou ze stejných materiálů a taveb, z nichž je jaderný reaktor vyroben. Jsou umístěny uvnitř reaktorové nádoby, kde jsou při provozu vystaveny stejným podmínkám jako vlastní konstrukce. Proto jsou „svědky“ toho, co se v materiálu odehrává při intenzivním neutronovém toku, vysokých teplotách a tlacích. Po vyjmutí svědečných vzorků z nádoby jaderného reaktoru – při jeho odstávce na výměnu paliva – jsou vzorky transportovány ve speciálním obalovém souboru do ÚJV Řež, kde probíhá jejich odzkoušení a následné expertní posouzení zbytkové životnosti tlakové nádoby reaktoru.

ÚJV Řež a její divize Integrita a technický inženýring se materiálovému inženýrství a programům řízení životnosti věnuje na špičkové technologické úrovni. Disponuje k tomu, mimo jiného, unikátním komplexem horkých a polohorkých komor, určených pro práci s ozářenými materiály a akreditovanou zkušební laboratoří mechanických vlastností. Portfolio služeb zahrnuje komplexní návrhy a realizace svědečných programů a ozařovacích experimentů, včetně následných analýz degradace materiálů a hodnocení mikrostruktury ozářených materiálů.

ASTM International (American Society for Testing and Materials) je mezinárodní organizace pro normalizaci, která vyvíjí a publikuje technické normy pro širokou škálu materiálů, výrobků, systémů a služeb. Celosvětově se používá více než 12 500 standardů ASTM, organizace sdružuje jednotlivé členy z více než 30 000 organizací a 140 zemí. Společnost byla založena v roce 1898 jako americká sekce Mezinárodní asociace pro zkušební materiály a je předchůdcem mnoha dalších normotvorných organizací, jako BSI, ANSI, AFNOR nebo ISO. Experti z ÚJV Řež jsou členy ASTM International již řadu let, zaručuje jim to přístup k aktuálním změnám ve standardech a možnost sladit normy s akreditovanými zkouškami a nejlepší světovou praxí.

Autor

• (red)