Cricche del mantello del nocciolo della centrale nucleare di Mühleberg: confermata la valutazione iniziale dell’IFSN

Il mantello del nucleo del reattore della centrale nucleare di Mühleberg (CNM) continua ad adempire alle proprie funzioni senza che sia necessario adottare delle misure supplementari. Misurazioni recenti delle cricche a due cordoni di saldature dei giunti del mantello del nocciolo del reattore confermano la valutazione iniziale dell’IFSN e attestano che le cricche non attraversano la parete e non si sono sviluppate intorno a tutto il mantello del nocciolo. Ma per autorizzare un esercizio a lungo termine l’IFSN esige altre misure migliorative.

La presenza di cricche nella zona del cordone di saldatura dei giunti del mantello del nocciolo di reattori ad acqua bollente è un fenomeno mondialmente noto e ben analizzato. Negli Stati Uniti, per esempio, 36 reattori devono far fronte a queste difficoltà che si accentuano più il reattore è in esercizio.

A Mühleberg delle cricche nel cordone di saldatura dei giunti del mantello del nucleo del reattore sono state individuate per la prima volta nel 1990. Da allora queste saldature vengono sottoposte a un controllo permanente e l’evoluzione delle cricche viene registrata con tecniche di controllo visivo, corrente di Foucault e ultrasuoni. La lunghezza delle cricche viene registrata e poi valutata in termini di frattura meccanica.

La profondità delle cricche è stata per ora determinata durante le misurazioni soltanto in modo approssimativo come informazione supplementare. Per non correre nessun rischio, i calcoli di resistenza di frattura meccanica destinati a convalidare la sicurezza del mantello del nocciolo del reattore si sono basati sempre sul principio che le cricche attraversassero la parete, anche se si disponeva di inizi chiari che attestavano che in realtà non era il caso.

Robot a ultrasuoni misura la profondità delle cricche

Questa supposizione è stata confermata dagli esami più recenti: nel quadro dei lavori previsti per la revisione 2011 a centrale ferma, la BKW ha fatto effettuare nelle ultime settimane da esperti esterni una nuova verifica dell’evoluzione delle cricche nel mantello del nocciolo. È stata utilizzata per la prima volta una procedura notevolmente migliorata per degli esami con ultrasuoni. I robot a ultrasuoni utilizzati (figura 1) hanno permesso non solo di estendere notevolmente la portata dei controlli, ma anche di misurare in particolare in modo affidabile anche la profondità delle cricche

Risultato:  si può affermare definitivamente che le cricche non attraversano la parete

Dalle recenti misurazioni risulta che le cricche sono meno profonde di quanto si supponesse finora. Nessuna cricca attraversa la parete e nessuna percorre la totalità della saldatura dei giunti.

Dall’esempio del cordone di saldatura H3 nella figura 2 risulta che la lunghezza della cricca (misura orizzontale nel diagramma) è leggermente aumentata negli scorsi due anni dall’ultima misurazione effettuata nel 2009. Questa crescita si mantiene nell’ambito di quanto ci si attendeva finora. La cricca è, inoltre, molto meno profonda di quanto stimato. Localmente penetra fino a metà dello spessore del mantello d’acciaio (profondità della cricca da 12 a 18 mm per uno spessore della parete di 31 mm).

Secondo parere ASIT

Su incarico dell’IFSN l’Associazione svizzera ispezioni tecniche (ASIT) ha sorvegliato le misurazioni effettuate al mantello del nocciolo del reattore della centrale di Mühleberg. I suoi esperti hanno seguito sul posto tutte le fasi del processo di controllo. I dati di origine ottenuti con il metodo a ultrasuoni sono stati l’oggetto di un’analisi di una valutazione indipendente da parte dell’ASIT.

Conclusione dell’ASIT: “I risultati ottenuti dall’ASIT corrispondono esattamente a quelli della ditta che ha effettuato il controllo.”

Prima dell’inizio della procedura di controllo l'”Ente di qualificazione ZpF Schweiz”, integrato nell’ASIT, ha sottoposto il nuovo sistema di controllo a ultrasuoni della ditta che ha effettuato i controlli a una convalida sistematica (qualificazione) su dei campioni in scala 1:1 con tutta una serie di errori di test di importanza diversa. L’esame di qualificazione è stato superato con successo.

In sede di sviluppo della tecnica di controllo a ultrasuoni e della qualificazione che ha fatto seguito è stata data molta importanza al miglioramento della determinazione della profondità delle cricche.

“I risultati ottenuti con il sistema di controllo del mantello del nocciolo ulteriormente sviluppato dimostrano che le cricche più profonde penetrano al massimo soltanto fino a metà dello spessore della parete” riassume Klaus Dressler, direttore dell’ispettorato nucleare presso l’ASIT. K. Dressler afferma anche che, indipendentemente da questi risultati delle misurazioni, nella valutazione del rischio di frattura meccanica del mantello del nocciolo si è ipotizzato un attraversamento della parete di tutte le cricche, come anche in occasione delle valutazioni precedenti. “La valutazione comporta quindi delle riserve di sicurezza supplementari.”

Garantita la sicurezza del mantello del nucleo del reattore

I nuovi risultati confermano quindi la valutazione dell’IFSN che avevano fatto i suoi esperti sulla base di misurazioni precedenti:

• Il mantello del nocciolo del reattore della centrale nucleare di Mühleberg continua ad assicurare pienamente la sua funzione nonostante le cricche presenti.
• La centrale nucleare di Mühlberg può continuare a funzionare a medio termine in modo sicuro; nello stesso tempo verranno effettuate continuamente delle misurazioni e una valutazione delle cricche in termini di meccanica della frattura.  Non sono necessarie misure supplementari a breve termine.
• Si deve sorvegliare permanentemente l’evoluzione delle cricche.

Questa valutazione delle sicurezza tecnica vale per l’esercizio a breve e a medio termine della centrale nucleare di Mühleberg. Gli aspetti sul lungo termine vengono valutati dall’IFSN nell’ambito della perizia di sicurezza tecnica.

L’IFSN esige una soluzione a lungo termine

Qualche anno fa la BKW ha installato una specie di grande graffa, i quattro cosiddetti tiranti di ancoraggio, nel caso che un cordone di saldatura dei giunti dovesse rompersi integralmente in modo inatteso e contrariamente ai risultati delle misurazioni e ai calcoli. Soluzioni analoghe vengono accettate in diversi Paesi in tutto il mondo, tra l’altro negli Stati Uniti, come misura di riparazione definitiva.

La struttura dei tiranti di ancoraggio della centrale nucleare di Mühleberg è stata valutata nel 2006 dall’IFSN con la partecipazione dell’organismo tedesco di controllo TÜV Nord. L’IFSN non ha accettato la soluzione attuale con i quattro tiranti di ancoraggio per l’esercizio a lungo termine, esigendo un piano di manutenzione per il mantello del nocciolo del reattore. Nel frattempo la BKW ha presentato un nuovo piano. L’IFSN si esprimerà in proposito entro la fine dell’anno.