SVILUPPO DI DIAGRAMMI DI VALUTAZIONE PER ANALISI DI LEAK-BEFORE-BREAK DEL CIRCUITO PRIMARIO DI IMPIANTI NUCLEARI DI POTENZA.

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Le normative in vigore nei Paesi Occidentali e nei Paesi dell’Europa Orientale, individuano nel taglio istantaneo a ghigliottina della tubazione di massimo diametro DEGB l’evento incidentale più gravoso che pu&ograve verificarsi in un Impianto Nucleare ad Acqua Leggera (LWR). Tuttavia, i dati raccolti nei decenni di esercizio dei LWRs hanno permesso di verificare che il DEGB rappresenta un evento alquanto improbabile. Per questo motivo, a partire dalla metà degli anni ’80 le Autorità Nazionali hanno acconsentito al ‘rilassamento’ di alcune misure mitigative impiegate per far fronte al DEGB introducendo la metodologia Leak-Before-Break (LBB). L’applicabilità di tale metodologia LBB abilita il progettista a rimuovere od eliminare tutti i componenti impiegati per mitigare gli effetti ‘locali’ associati alla rottura a ghigliottina della tubazione: barriere, scudi e whip restraints. Ne consegue una riduzione dei costi (stimata in circa 30 milioni di dollari ad impianto), ma anche una migliore accessibilità alle condutture durante le ispezioni con vantaggi per la sicurezza. La procedura da seguire nell’applicazione della metodologia LBB è regolata da due normative americane, NUREG 1061 Vol.3 e Standard Review Plan 3.6.3 ed è illustrata nel Capitolo 1. Ogni analisi di LBB si articola in due fasi; nella prima fase è necessario determinare le dimensioni della fessura passante che causano, in condizioni normali di esercizio, un efflusso di fluido pari alla portata minima rilevabile dalla strumentazione. Nella seconda fase si verifica se la fessura rilevabile si mantiene stabile. Ciascuna fase richiede la disponibilità di un adeguato modello matematico in grado di descrivere il fenomeno di interesse. Nel Capitolo 2 sono illustrati il modello di Henry-Fauske utilizzato per predire l’efflusso critico bifase attraverso la fessura ed i modelli di meccanica della frattura comunemente impiegati nel calcolo della Crack-Opening-Area e dell’integrale J. Tali modelli sono validati nel Capitolo 3 a fronte di dati sperimentali ed analisi agli elementi finiti. Nel Capitolo 4, infine, sono riportati i Diagrammi di Valutazione per alcuni acciai comunemente impiegati nella fabbricazione delle tubazioni di NPPs. Tali Diagrammi, sviluppati seguendo la procedura LBB illustrata nel Capitolo 1, permettono di stabilire il massimo carico che pu&ograve essere applicato alla tubazione prima che se ne verifichi la rottura catastrofica per propagazione instabile della fessura o per collasso plastico.