Zrozumieć spoiny różnych metali

Zbiornik ciśnieniowy reaktora mieszczący rdzeń reaktora i chłodziwo jest zazwyczaj wykonany ze stali innego typu niż niektóre przyłączone do niego rury. Wytrzymałość spoin łączących różne metale ma oczywiście ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa elektrowni jądrowych. Brak standaryzowanych metod testowania takich spoin w połączeniu z ich krytycznym wpływem na bezpieczeństwo wymusza podejmowanie bardzo konserwatywnych decyzji dotyczących ich stanu.

W odpowiedzi na potrzebę standaryzowania metod oceny integralności i wycieków poprzedzających awarię (LBB) naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt "Structural performance of multi-metal component" (MULTIMETAL).

Uczestnicy projektu zajęli się zbieraniem danych terenowych i doświadczeń dotyczących typowych spawów różnych metali stosowanych w reaktorach lekkowodnych w Europie Zachodniej i Wschodniej. Scharakteryzowano ich właściwości i zachowania fizyczne i metalurgiczne, co umożliwiło zaprojektowanie dwóch konfiguracji testów spawania różnych metali. Przygotowywana jest też trzecia konfiguracja testów spawania, przeznaczona do oceny wytrzymałości na pękanie.

Nienaruszone próbki zostały dokładnie scharakteryzowane poprzez badania mikrostruktury, pomiary twardości i próby rozciągania. Trwają przygotowania do scharakteryzowania różnorodnych próbek z pęknięciami. Równolegle do szeroko zakrojonego programu prób materiałowych badacze opracowują analizy liczbowe wykorzystujące innowacyjne metody mikromechanicznego modelowania procesów rozrywania. Połączenie danych doświadczalnych z modelami umożliwi zdefiniowanie standaryzowanych procedur.

Ostatecznym celem projektu MULTIMETAL jest sformułowanie zaleceń dotyczących pomiarów odporności spoin różnych metali na pękanie i oceniania zachowań związanych z wyciekami poprzedzającymi awarię. Dostarczając podstaw technicznych dla ujednoliconych standardów europejskich w dziedzinie elementów wielometalowych, projekt MULTIMETAL wypełni poważną lukę i wniesie istotny wkład w przyszłość europejskiej energetyki jądrowej.