Basınçlı su reaktör kabının favor (fracture analysis of vessels oak ridge) kodu ile yapısal analizinin yapılması

Reaktör basınç kabı bir nükleer santralde bütünlüğünün korunmasına en fazla önem verilen yapıdır. Geçtiğimiz son otuz yılda reaktör basınç kaplarını analiz etmek için kırılma mekaniği ve risk bazlı metotlarda belirli gelişmeler ve iyileştirmeler olmuştur. Bu gelişmeler hali hazırdaki kırık analizi yapan kodlara entegre edilmiştir. Ömrünü dolduran veya doldurmaya yakın olan reaktör basınç kaplarının lisans ömrünü uzatıp uzatmamaya veya bakımın gerekip gerekmediğine bu kodlarla yapılan analizler sonucu karar verilmektedir. Reaktör basınç kabının kırık analizini yapan kodlar deterministik ve olasılıksal yaklaşımlar kullanır. Fracture Analysis of Vessels-Oak Ridge (FAVOR) kodunda olasılıksal analiz yapan algoritma blokları bulunmaktadır. Analiz nötron akımının fazla olduğu kemer bölgesinde yoğunlaşmaktadır, başlangıçta FAVOR basınç termal şokunun meydana geldiği geçiş durumları için kullanılmaktayken güncellenen kodun sürümleri ile reaktörü başlatma-durdurma durumları ve çeşitli soğutucu sızıntılarının olduğu kaza durumları için de reaktör basınç kabının olasılıksal kırık analizini yapmak mümkündür. Bu çalışmada Buhar Üreteci Tüp Kırığı Kazası (SGTR) ve Pilot Kumandalı Rahatlatma Vanasının (PORV) 20. saniyede açıldığı durumda RELAP5 ile termal-hidrolik analiz yapılmış ve alınan veriler FAVOR kodunda girdi olarak kullanılmıştır. Bu durumlarda reaktör basınç kabını tehdit eden bir çatlak başlama durumu dolayısıyla reaktör basınç kabının yapısal bütünlüğünün bozulmadığı görülmüştür, bu beklenen bir durumdur çünkü literatürde de Amerika Birleşik Devletleri'nde bütün reaktör basınç kaplarının Nükleer Düzenleme Kurumu'nun (NRC) belirlediği sınırların altında özellikler gösterdiği ve güvenli bölgede oldukları belirtilmektedir. Oak Ridge Laboratuarı tarafından bu tezde kullanılmak üzere gönderilen FAVOR kodu içeriğinde 3 reaktör için basınç kaplarındaki kusurları belirleyen dosyalar bulunmaktadır. Bu reaktör basınç kapları ABD'de bulunan reaktör basınç kaplarında nötron akımı nedeniyle en fazla gevrekleşmesi olan reaktör basınç kaplarıdır. Bu çalışmada 3 döngülü Westinghouse tipi Basınçlı Su Reaktörü olan 'Beaver Valley' nükleer reaktörü incelenmiştir ve Buhar Üreteci Tüp Kırığı kazası için kusur dosyalarında basınç kabının dayanımını kötüleştirecek değişimler yapılarak analiz sonuçları sunulmuştur. Aynı analizler Pilot Kumandalı Rahatlatma Vanasının 20. saniyede açıldığı durum için de yapılmıştır.