Media

Ajankohtaista

27.2.2014 13.37

Posiva testaa kuparikapselin tarkastustekniikkaa Olkiluodossa

Kupari-valurautakapseli on loppusijoituskonseptin tärkein tekninen vapautumiseste. Siltä edellytetään tiiveyttä kymmenien tuhansien vuosien aikana ja siksi kuparikapselin laadusta on saatava täysi varmuus ennen loppusijoitusta.

Ainetta rikkomattomat menetelmät(NDT) mahdollistavat laadunvarmistuksen varsinaisen loppusijoitustuotteen ominaisuuksia muuttamatta. Ultraääni- ja röntgentarkastuksen ohella loppusijoituskapselin korkeasta laadusta varmistutaan pyörrevirta- ja visuaalisilla tarkastustekniikoilla. Pyörrevirtamenetelmässä sähköä johtavaan materiaaliin (kupariin) indusoidaan magneettikenttä. Pyörrevirtasensoreilla voidaan havaita muutokset mitattavassa magneettikentässä. Muutokset johtuvat materiaalissa olevista vioista, materiaaliominaisuuksien muutoksista. Koska komponenteissa materiaaliominaisuuksien muutokset ovat pieniä, niin antureilla havaittavat signaalit (muutokset) johtuvat yleensä materiaalissa olevista vioista. Ultraäänimenetelmä on puolestaan akustinen menetelmä, joka vaatii akustisen kontaktin anturin ja testattavan kappaleen välillä. Tyypillinen kontaktiaine mekanisoiduissa tarkastuksissa on yleensä vesi. Jos testattavassa kapselikomponentissa on vikoja, ne heijastuvat takaisin ultraäänianturiin samalla tavoin kuin esim. kalaparvien kaikuluotauksessa.

Kuparikapselin tarkastuslaitteen testaus web
Kuparikapselin tarkastustekniikkaa testataan Olkiluodossa

Posiva on testannut eri NDT menetelmiä loppusijoituskapselin tarkastuksessa SKB:n kapselilaboratoriossa Oskarshamnissa jo pitkään. Samoja menetelmiä on hyödynnetty myös kapselin kannen sulkemisessa syntyvän hitsin laadun varmistuksessa vikojen havaitsemisessa.

Tänä vuonna kuparivaipan NDT-tarkastustekniikkaa on testattu Olkiluodossa. Pääpaino testeissä on ollut Posivan hankkiman kapselikomponenttien pyörityslaitteiston ja pyörrevirta- ja ultraäänilaitteiston yhteistoiminnassa. Laitteistoa on testattu loppusijoituskapselin täysimittaisen kuparivaipan tarkastuksessa (T84).

jorma pitkänen web
Kehitysinsinööri Jorma Pitkänen

Miksi Olkiluodossa tehdään kuparivaipan NDT-tarkastuksia juuri nyt, kehitysinsinööri Jorma Pitkänen?

"Pyörityslaite(manipulaattori) valmistui viime vuoden syksyllä ja sillä tehtiin ensimmäinen kuparivaluaihion tarkastus syksyllä 2013. Jatkamme nyt yksityiskohtaisemmilla testeillä, joista saadaan tietoa manipulaattorin ja tarkastuslaitteiston yhteistoiminnasta.

Miltä laitteiston toimivuus vaikuttaa? Onko tullut yllätyksiä vastaan?

"Manipulaattori on ollut robusti ja riittävän tehokas, tosin pyörityslaitteen nopeuden säädössä suhteessa pyörrevirtalaitteeseen on ollut joitakin puutteita, jotka tullaan korjaamaan jatkossa. Olemme myös havainneet kupariputken odotetusti liikkuvan jonkin verran pituussuunnassa sen pyörityksen aikana, mikä tullaan tuleviin tarkastuksiin estämään suhteellisin pienin rakenteellisin toimenpitein.

Minkälaisia kokemuksia on saatu ultraäänitarkastuksesta?

"Pyörityslaitteen moottorin nopeuden säätöön tarvitaan muutoksia. Lisäksi ultraäänitarkastuksessa käytettävän veden, jonka kautta signaali saadaan kulkemaan anturilta kupariputkeen, leviäminen anturin aktiiviselle kontaktipinnalle ei ole riittävän tasaista, jolloin äänirintama ei pääse kunnolla testattavaan komponenttiin. Tämä saadaan kuntoon pienillä muutoksilla ultraäänianturipidikkeen rakenteessa".

Miten pienet viat pystytään pyörrevirtatekniikalla havaitsemaan?

"Pintavikojen osalta käytetään pyörrevirtatarkastusta, jonka vaikutus ulottuu noin 10 mm:n syvyyteen. Tältä syvyysalueelta pyörrevirtatekniikalla havaitaan luotettavasti noin kahden millimetrin syvyiset viat. Vaatimuksena on, että vähintään 35 mm kuparivaipan paksuudesta tulee olla ehjää ja virheetöntä ainetta".

Entä ultraäänitekniikalla?

"Ultraäänitekniikalla voidaan tutkia kuparivaippaa 5 -50 millimetrin syvyydeltä eli koko vaipan paksuudelta. Tällöin päästään jopa 1 millimetrin vikakokoon, tosin voimakkaasti vaimentavassa kuparissa havaittava vikakoko kasvaa noin 2 - 2.5 millimetriin alustavien arvioiden mukaan".

Kuinka pitkään kuparivaipan tarkastus kestää?

"Nyt kun laitteistoa ajetaan sisään, tarkastus kestää noin puolitoista viikkoa. Jatkossa testeissä on mahdollista päästä viikkoon ja loppusijoituslaitoksen käyttövaiheessa yhden kuparikapselin tarkastuksen pitäisi onnistua yhdessä päivässä".

Miten tarkastuslaitekokonaisuutta kehitetään tästä eteenpäin?

"Antureiden ja pidikkeiden geometriaa on vielä parannettava ja mittaustekniikan tietotekniikkaa ja sovellusohjelmistoa on kehitettävä siten, että koko kuparivaippa saadaan yhteen tarkastukseen ultraäänen osalta ja erilaiset tekniikat voidaan yhdistää samaan mittaukseen, jotta tarkastukseen kuluvaa aikaa saadaan lyhennettyä".


Palaa otsikoihin



Jaa artikkeli: