Застосування методу акустичної емісії для діагностування корпусів ядерних реакторів (огляд). Повідомлення І. Еволюція застосування неруйнівного контролю у світовій ядерній енергетиці

Abstract

Проаналізовано етапи розвитку методу акустичної емісії для діагностування стану об’єктів ядерної енергетики. Показано, що методи неруйнівного контролю (НК) відіграють надзвичайно важливу роль у забезпеченні безаварійної роботи корпусів реакторів АЕС. Їх впровадження на етапі виготовлення та експлуатування ядерних реакторів зазнало суттєвого розвитку впродовж кількох десятирічь. Перша згадка про це датована 1958 р., коли відбувся симпозіум щодо застосування методів НК у ядерній енергетиці. На ньому відзначено застосування радіографічного методу та наголошено на необхідності використання інших методів НК для повної перевірки якості корпусів ядерних реакторів. Згодом появився Кодекс нормативів для котлів та ємностей, що працюють під тиском, розроблений Американським товариством інженерів, один із розділів якого присвячено формулюванню мінімальних вимог до виготовлення ємностей і охоплював візуальну перевірку та діагностування цілісності корпусу за допомогою стандартизованих методів НК, як то магнітопорошкового, проникаючих рідин, радіографії, ультразвукової дефектоскопії та вихрострумового. Особливу увагу на етапі виготовлення корпусу реактора приділяли зварним з’єднанням. Як показано в огляді на підставі аналізу літературних джерел, у всіх провідних країнах світу продовжує розвиватись ядерна енергетика, а разом з нею і застосування методів НК, в тому числі і акустичної емісії. Під це підведена відповідна нормативна база, що дозволяє поставити НК на промисловий рівень і уникати протиріч в тлумаченні результатів діагностування. Висвітлено важливість робіт, які проведені вітчизняними та зарубіжними фахівцями стосовно оцінювання стану корпусів реакторів ВВЕР та описано відповідні засоби, що використовують для цього.

Stages of development of acoustic emission method for diagnostics of the state of nuclear engineering facilities have been analyzed. It is shown that NDT methods play an extremely important role in ensuring safe operation of NPP reactor cases. Their introduction at the stage of nuclear reactor manufacturing and operation has made significant progress during several decades. The first mention of it dates back to 1958, when a symposium was held on application of NDT methods in nuclear engineering. In it application of radiographic method was noted and the need to apply other NDT methods for complete check of nuclear reactor bodies was emphasized. Later on the Boiler and Pressure Vessel Code developed by American Society for Mechanical Engineering appeared, one of the sections of which is devoted to defining the minimum requirements to vessel manufacture and covers visual examination and diagnostics of the integrity of the body with application of standardized NDT methods, such as magnetic powder, penetrant, radiographic, ultrasonic and eddy current testing. Special attention at the stage of reactor body manufacture was given to welded joints. As shown in the review based on analysis of published sources, nuclear engineering was developing in all the leading countries of the world, and together with it, also application of NDT methods, including acoustic emission. Appropriate normative base was created for it that allows taking NDT to industrial level, and avoiding contradictions in interpretation of diagnostic results. Importance of the work conducted by local and foreign specialists as regards assessment of the condition of WWER reactor bodies is high-lighted, and respective means are described that are used for this purpose