Degradační mechanismy

Jsou nevyhnutelné a nevratné procesy změn vlastností, ke kterým dochází v konstrukčních materiálech během provozu zařízení a v souvislosti s provozem. Následkem degradačních, nebo-li poškozovacích, procesů je zkrácená doba bezpečného a spolehlivého provozu zařízení - životnost. Jedná se o změny probíhající jak uvnitř, ve struktuře materiálů, tak i na povrchu konstrukce.

Mezi degradační mechanismy konstrukcí jaderných zařízení patří procesy způsobené provozním zatížením, radiací, působením chladiva a teploty. Nejčastějším typem degradačního mechanismu konstrukcí je únava, která je vyvolána střídajícím se zatížením o různě velkém rozkmitu i frekvenci. Únava vyvolává vznik trhlin v místech koncentrace poškození na povrchu komponent a jejich růst až do únavového lomu. Uvnitř chladícího okruhu je proces únavy urychlen vlivem působení korozního prostředí.

Vlivem záření dochází k radiačnímu poškození, zpevnění a zkřehnutí, dále k radiačnímu bobtnání (swelling), radiačnímu creepu a relaxaci v závislosti na dávce ozáření. Swelling, creep a relaxace se týká konstrukčních materiálů uvnitř tlakové reaktorové nádoby. Ke swellingu může docházet pouze tam, kde je teplota za provozu dlouhodobě nad 380 ˚C.

Pod vlivem působení chladiva může docházet ke korozi, v případě vodního chladiva, korozní-erozi (Flow Accelerated Corrosion, FAC), v zatížených konstrukcích dochází ke korozní únavě a koroznímu praskání.

Vlivem dlouhodobě zvýšené teploty může docházet k postupným změnám ve struktuře nestabilních ocelí, jako jsou austenitické typy, a tím ke změnám vlastností. Při teplotách do 350 ˚C obvyklých při provozu jaderných elektráren generace II chlazených vodou je tento proces pravděpodobně velmi pomalý a dosud neprokázaný. Při stálých zatíženích za vyšší teploty (obvykle nad 40% teploty tání, což je u konstrukční oceli nad 550˚C) dochází k protahování nebo-li creep-u.