Per un monitoraggio avanzato dei componenti dei reattori nucleari
Il progetto di ricerca europeo THERFAT è stato avviato per migliorare la precisione e l'affidabilità della strumentazione e delle procedure attualmente applicate per valutare l'integrità dei raccordi a T dei tubi. Delle fluttuazioni della temperatura elevate e frequenti a seguito di mescolamento di fluidi caldi e freddi possono causare la degradazione del materiale dei raccordi a T e la comparsa di cricche da fatica. Tali fenomeni ciclici potrebbero non essere rilevati correttamente dalla strumentazione della termocoppia. Pertanto, la valutazione dell'integrità dei raccordi a T si affida alle approssimazioni determinate dagli esperimenti e dai modelli matematici. Gli scienziati del VTT Technical Research Centre in Finlandia si sono concentrati sulla verifica di alcuni aspetti della valutazione dei raccordi a T in base ai risultati di esperimenti critici e analisi numeriche. Gli stress iniziali indotti dai carichi termici sono stati stimati usando metodi di ingegneria pratici come i calcoli approssimati dei parametri dello shock termico o l'analisi di fluidodinamica computazionale avanzata. È stato provato che le procedure di codifica comuni forniscono previsioni precise dei valori soglia per la nascita delle cricche, che sono stati controllati con i dati ottenuti dalle prove dei danni. La tipica cricca causata da shock termico si verifica come una rete di cricche superficiali. Si ritiene che questo pattern di cricche casuale non rovini l'integrità dei raccordi a T purché non si sviluppino cricche dominanti. Per valutare la capacità di resistenza dei raccordi a T agli shock termici, si dovrebbero usare modelli che forniscono una stima del tasso di crescita della cricca come una funzione della temperatura. Per trasferire i risultati sulla nascita e sulla propagazione delle cricche in metodi pratici potenziati per prevedere la fatica termica, è stato proposto un approccio combinato sperimentale e analitico. Si concentra sull'identificazione delle condizioni alle quali le cricche da fatica termica avanzano o si arrestano, ma può anche supportare suggerimenti su come mitigare carichi termici significativi. Questo approccio olistico per la valutazione dell'integrità dei raccordi a T è stato definito come la prima fase verso una nuova metodologia da usare per ottimizzare le condizioni di funzionamento delle centrali nucleari.
