Verouderingsbeheer

Verouderingsmanagement

Borssele blijft langer in bedrijf dan tijdens de bouw werd beoogd. Met internationale richtlijnen is aangetoond dat dit veilig kan. Deze richtlijnen zijn opgesteld door het Internationaal Atoomagentschap in Wenen (IAEA), ook de Nederlandse ANVS was daarbij betrokken. Het IAEA organiseerde speciale ‘peer reviews’ gericht op centrales die bezig zijn met bedrijfsduurverlenging. Borssele werd in dit kader regelmatig gereviewd. In 2013 is de vergunning om door te mogen produceren tot 2034 definitief geworden.
Verouderingsbeheersing bij EPZ concentreert zich zowel op technologische veroudering als op materiaaldegradatie. Na verloop van tijd treedt materiaal-degradatie op door het langdurig gebruik (fysische veroudering). Daarnaast evolueert technologie waardoor ‘oude’ technologie niet meer behandeld wordt op de scholen en universiteiten. Beide fenomenen kunnen reden zijn om te moderniseren. Nu de centrale twintig jaar langer in bedrijf blijft, is opnieuw bewezen dat de veroudering met alle waarborgen ook tot 2034 wordt beheerst. In veel gevallen was dit relatief eenvoudig: het ontwerp gaat van veel zwaardere belastingen uit dan die in de praktijk optraden. In sommige gevallen werden er metingen en berekeningen verricht. In alle gevallen is met zekerheid aangetoond dat de integriteit van de componenten ook tot minstens 2034 gehandhaafd blijft.
Verouderingsproblemen voorkomt EPZ door beheersmaatregelen te nemen: regelmatig preventief onderhoud, het uitvoeren van inspecties om de status van een component te bepalen en vooral ook de installatie zodanig bedrijven dat er zo min mogelijk verouderingbelasting optreedt. Tenslotte worden verouderde componenten vervangen.

AMAT Review

Op verzoek van de toezichthouder Autoriteit Nucleaire Veiligheid en Stralingsbescherming (ANVS) kan een Ageing Management Assessment Team (AMAT) van het IAEA bij EPZ langs komen voor een beoordeling van de stand van zaken.
AMAT levert zo nodig suggesties waarmee de verouderingsbeheersing verder verbeterd kan worden.

Reactorvat

Omdat het reactorvat vrijwel niet te vervangen is, bepaalt de kwaliteit ervan de levensduur van de hele kerncentrale. Het vat van Borssele is van gemiddeld twintig centimeter dik, van hoogwaardig staal en behoort tot de beste ter wereld. Bij de bouw is het beste materiaal gebruikt dat voorhanden was.
Door de inwerking van neutronenstraling kan een reactorvat zijn elasticiteit verliezen (breukgevaar). Dit mogelijke proces wordt door EPZ nauwgezet gevolgd. Tijdens onderhoud in 2010 zijn er staalmonsters van het reactorvat genomen. Met de analyseresultaten kan nauwkeurig worden bepaald hoeveel neutronenstraling het vat tot nu toe heeft opgelopen.

Reactorvat

Door continubedrijf zijn in het Borssele-vat veel minder temperatuurwisselingen opgetreden dan voorzien. Ook is door slim beheer van de kern de neutronenstraling op het reactorvat minder geweest dan bij de bouw werd verondersteld. Hierdoor is bedrijf tot 2034 is geen enkel probleem. Bij gelijkblijvende belasting zou het vat zelfs meer dan honderd jaar mee kunnen. In 2012 is door de problemen in de Belgische kerncentrales een uitgebreid onderzoek geweest nar de kwaliteit van het Borssele-staal. Die is na veertig jaar productie nog steeds beter dan nieuw zou worden geëist.
In 2007 zijn voor een verouderingsonderzoek onbestraalde staalmonsters [1] van het reactorvat rondom de kern geplaatst. Op deze plek zorgt extra hoge neutronen- en temperatuurbelasting voor versnelling van het verouderingsproces. Zo kan in de toekomst gekeken worden om aan te tonen dat het reactorvat tot 2034 veilig is. In 2018 is deze proef klaar en volgen uitspraken over het jaar 2034 en eventueel daarna.

Primair circuit

Het primair circuit koelt de kern. Als er een leidingbreuk optreedt, valt de kernkoeling weg. Om dit te voorkomen wordt er jaarlijks geïnspecteerd met ultrasoon en röntgenonderzoek aan lasnaden en materiaalovergangen.
In 1997 zijn er ‘lek-voor-breuk-maatregelen’ genomen. In geval van degradatie van een leiding zal er lekkage optreden die gedetecteerd wordt met lekdetectiesystemen. De centrale kan in dat geval veilig uit bedrijf genomen worden. De centrale is zodanig ontworpen dat zelfs als een leiding toch breekt, de afschakeling en kernkoeling toch zekergesteld zijn.
Vitale plekken in het primaire circuit zijn vanaf 2010 voorzien van thermokoppels [2] die belastingswisselingen ten gevolge van temperatuursveranderingen registreren. Met deze gegevens kunnen ‘real time’ uitspraken worden gedaan over vermoeiing van het primaire circuit.

Stoomgenerator

In de stoomgenerator wordt de warmte uit de primaire kringloop overgedragen op de water/stoom-kringloop waarmee elektriciteit wordt gemaakt. Via duizenden pijpjes wordt primaire warmte overgedragen aan het secundaire systeem. Een groot deel van de pijpjes wordt elke drie jaar één voor één geïnspecteerd. Bij te grote afwijkingen worden pijpjes afgestopt en nemen andere pijpjes de taak over. De stoomgenerator van Borssele is overgedimensioneerd, de marge is ruim voldoende voor productie tot 2034.
Ook de twee stoomgeneratoren behoren tot de wereldtop. Bij de meeste drukwatercentrales zijn of zullen de stoomgeneratoren vervangen worden vanwege scheurvorming door spanningscorrosie. Deze scheurvorming ontstaat door de inwerking van het primaire water op de stoomgeneratorpijpen die gemaakt zijn van een Nickel-legering. Bij de meeste centrales zijn de pijpen gemaakt van inconel 600 waarvan gebleken is dat het gevoelig is voor spanningscorrosie. De stoomgeneratoren van Borssele zijn gemaakt van incalloy 800 dat niet gevoelig is voor spanningscorrosie.

Waterchemie

Om corrosie in de secundaire (niet-nucleaire) systemen te voorkomen, wordt in de water/stoom-kringloop deminwater met chemische toevoeging gebruikt. Aanvankelijk werd fosfaatchemie gebruikt, maar dat leidde tot een verhoogde kans op schade aan de stoomgeneratorpijpjes [3].
Na de vervanging van de stalen condensors door titaniumexemplaren werd het mogelijk over te stappen op AVT-chemie (All Volatile Treatment). Door deze maatregel werd het corrosieproces in de stoomgeneratoren gestopt. Door uitgebreid periodiek onderzoek aan de pijpjes hebben we dit kunnen bevestigen.

Apparaten en bekabeling

Ongevalbestendige meet- en regelcomponenten (EMR-componenten) moeten ook in ongevalssituaties goed functioneren. Door langdurige blootstelling aan straling en temperatuur kan isolatiemateriaal verbrossen wat de kans op storing verhoogt. Deze veroudering van apparatuur en bekabeling wordt beheerst.
Er is meetapparatuur aangebracht die gedurende één of meerdere jaarcycli de omgevingscondities meet. Met deze informatie kan vanuit een ‘restlevensduur-database’ de restlevensduur van de EMR-componenten worden bepaald. Componenten en kabels die niet meer tot 2034 voldoen, zijn of worden in de komende jaren vervangen.

Meer onderwerpen: