Medžiagų, pagamintų taikant pažangias gamybos technologijas, aplinkos veiksnių sukeltos įtrūkių iniciacijos elgsenos prognozavimas, siekiant užtikrinti saugų ilgalaikį lengvojo vandens reaktorių eksploatavimą (POEAM)

Projekto nr.: 10-093-K-0129

Projekto aprašymas:

Branduolinės pramonės vienas iš svarbiausių iššūkių yra esamų atominių elektrinių saugus ilgalaikis eksploatavimas ir naujų, saugių bei efektyvių AE kūrimas. Yra svarbus saugus ir ekonomiškas II ir III kartos lengvojo vandens reaktorių eksploatavimas ilgalaikėje perspektyvoje, tiriant aplinkos veiksnių įtakos atsparumą metalų lydinių, pagamintų naudojant adityviąją gamybą (AM). Kadangi AM metodai yra palyginti nauji, beveik nėra duomenų apie taip pagamintų komponentų senėjimo reiškinį, todėl yra svarbu įvertinti šio gamybos būdo įtaką senėjimui. Taip pat tai svarbu įvertinti ir vystant naujas branduolines jėgaines prognozuojant jų ilgaamžiškumą. „Medžiagų, pagamintų taikant pažangias gamybos technologijas, aplinkos veiksnių sukeltos įtrūkių iniciacijos elgsenos prognozavimas, siekiant užtikrinti saugų ilgalaikį lengvojo vandens reaktorių eksploatavimą (POEAM)“ projektas skirtas įvertinti lazerinės miltelinės sintezės ir šaltojo purškimo naudojimą 316L metalo komponentams, ir mažesniu mastu lazerinės miltelinės sintezės naudojimą 718 metalo komponentams verdančio ir suslėgto vandens tipo reaktorių sąlygomis. POEAM taip pat bus siekiama patobulinti įrūkimų dėl aplinkos poveikio (EAC) inicijavimo bandymus, įvertinant naujas bandinių konstrukcijas ir tobulinant įtrūkimų inicijavimo komponentuose stebėseną. Bus padidintas adityviosios gamybos (AM) medžiagų, naudojant lazerinę miltelinę sintezę ir šaltąjį purškimą, pritaikomumas reaktorių pirmojo kontūro komponentams, atsižvelgiant į įtrūkimų dėl aplinkos poveikio elgsenos, ir palyginimas su įprastai pagamintomis medžiagomis. Nustatant įrūkimų dėl aplinkos poveikio inicijavimo sąlygas, prototipiniai bandiniai bus tirti taikant baigtinių elementų (FEM) ir skaitmeninės vaizdų koreliacijos (DIC) metodus, siekiant nustatyti įtempius ir deformacijas tiriamose tradicinių ir AM medžiagų paviršių vietose. Rezultatai leis tiksliau nustatyti įrūkimų dėl aplinkos poveikio inicijavimo laiką ir įtempius/deformacijas, o tai padės geriau suprasti įrūkimų dėl aplinkos poveikio inicijavimo mechanizmą ir atitinkamai patobulinti tiriamus įrūkimų dėl aplinkos poveikio inicijavimo metodus. Galimam įsitraukimui į „Medžiagų, pagamintų taikant pažangias gamybos technologijas, aplinkos veiksnių sukeltos įtrūkių iniciacijos elgsenos prognozavimas, siekiant užtikrinti saugų ilgalaikį lengvojo vandens reaktorių eksploatavimą (POEAM)“ projektą įsigyjama laboratorinės įrangos komplektas „HIGH TEMPERATURE low cycle fatigue system (Aukštos temperatūros mažaciklio nuovargio sistema)”.
Projekte įsigyjamas laboratorinės įrangos komplektas „HIGH TEMPERATURE low cycle fatigue system (Aukštos temperatūros mažaciklio nuovargio sistemą)” leis išplėsti universiteto eksperimentinių tyrimų infrastruktūrą ir sudarys galimybes eksperimentinius bandymus atlikti aukštoje temperatūroje. Su šiuo metu turima bandymų mašina galima atlikti eksperimentus tik kambario temperatūroje ar temperatūroje iki 350 °C, tačiau nėra galimybės tirti apkrovų, aukštoje temperatūroje.

Projekto finansavimas:

Projektas finansuojamas Ekonomikos gaivinimo ir atsparumo didinimo priemonės lėšomis pagal planą „Naujos kartos Lietuva“ bei Lietuvos Respublikos valstybės biudžeto lėšomis.

Projekto rezultatai:

Projektu siekiami rezultatai tikslas
– Įsigyjamu laboratorinės įrangos komplektu „HIGH TEMPERATURE low cycle fatigue system (Aukštos temperatūros mažaciklio nuovargio sistemą)”’ siekiama pagerinti MTEP veiklą ir konkurencingumą.
– Išplėsti universiteto eksperimentinių tyrimų infrastruktūrą, kas leis atlikti eksperimentinius tyrimus aukštoje temperatūroje.

Įsigyjamą laboratorinės įrangos komplektą „HIGH TEMPERATURE low cycle fatigue system [Aukštos temperatūros mažaciklio nuovargio sistemą] sudaro
– „(High Temperature Water Cooled Hydraulic Reverse-Stress Pullrods (Aukštos temperatūros vandens aušinami hidrauliniai atvirkštinio įtempimo traukiamieji strypai )“
– 1050°C Three-Zone Split Furnace for Low Cycle Fatigue Testing for use with 8802 Extra height and 8803 standard height (1050 °C trijų zonų dalinė krosnis, skirta mažaciklio nuovargio bandymams, skirta naudoti su 8802 papildomo aukščio ir 8803 standartinio aukščio modeliais))“ komponentai.
Šis įrangos komplektas bus naudojamas mechaninių charakteristikų, irimo parametrų eksperimentiniams tyrimams aukštoje temperatūroje. Gauti eksperimentinių tyrimų rezultatai būtų naudojami medžiagų modelių, naudojamų baigtinių elementų skaičiavimo modeliuose, sudarymui ir bandinių su plyšiais validavimui.
Įsigyjama įranga taip pat turi aiškų taikomąjį potencialą bendradarbiaujant su pramone. Iki šiol, neturint reikiamos matavimo infrastruktūros, dalies kompleksinių tyrimų nebuvo galimybės atlikti, todėl įsigyjama įranga užpildys esminę technologinę spragą. Pasirinktas įrangos atnaujinimo būdas yra racionalus ir ekonomiškai pagrįstas , nes numatomas naujos įrangos pirkimas, o tikslingas bandymų sistemos INSTRON funkcinis išplėtimas. Tai leis maksimaliai išnaudoti jau turimus resursus, sumažint investicijų apimtį ir užtikrinti suderinamumą su esama laboratorine infrastruktūra. Įsigyjama moderni įranga atitinka tarptautinius tyrimų standartus ir sudaro prielaidas vykdyti aukščiausio lygio eksperimentinius tyrimus, konkurencingus su pažangiausiomis pasaulio laboratorijomis.

Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2026-04-20 - 2027-01-31

Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas