Påleggssveis tetter reaktor

Det har i årenes løp oppstått noen millimeter lange og tre-fire millimeter dype spenningskorrosjonssprekker på innsiden av rørbøysveisene i et rør under forskningsreaktoren i Halden.

- Tungtvannet i røret fungerer som moderator- og kjølevann, forklarer driftssjef Thomas Elisenberg.

Det både kjøler og moderer spaltingsprosessen, og pumpes fra bunnen av reaktoren til varmevekslerne. Høy driftstemperatur (240 grader C), høyt innhold av oksygen og høyt trykk (34 bar) gjør at metallet er utsatt for spenningskorrosjon.

Tetter på utsiden

Sprekkene er ifølge Elisenberg reparert ved påleggssveising utenpå røret. Den nøye planlagte, datastyrte sveisingen ble utført med rustfri kromstål-tråd i inert gassatmosfære.

Det ble brukt såkalt TIG-sveising (Tungsten, Inert Gas), med argon som dekkgass.

Sveisetråden er av en annen legering enn selve røret. Rørlegeringen inneholder mer karbon. Karbonet og krom-atomene i det rustfrie røret skaper karbider. Krom bindes til karbidet i stedet for jernet og danner ikke lenger tilstrekkelig beskyttelse rundt jernkornene. Derfor oppstår såkalt intergranulær spenningskorrosjon; korrosjon mellom kornene.

- Selv om mikrosprekkene skulle klare å vokse gjennom røret, vil røret være tett og solid, sier Elisenberg. Sprekkene kan ikke vokse gjennom påleggssveisen, fordi denne består av en annen og mindre følsom legering.

Nitid vedlikehold

Haldenreaktoren er liten i internasjonal målestokk, men vedlikeholdes etter samme kriterier som sine langt større søsken. Reaktortank, rørsystem, pumper og varmevekslere/dampgeneratorer sjekkes av Det Norske Veritas (DNV) etter internasjonale regler og en godkjent plan, med ikke-destruktiv testing.

Sprekkvekst kan oppstå i påkjente områder, ikke minst i den varmpåkjente sonen som oppstår på hver side av en sveis. Derfor leter DNV ekstra nøye etter mikrosprekker akkurat der.

Metoder for å finne sprekker inne i metall er stort sett basert på røntgen og ultralyd. For å bestemme størrelsen mer eksakt, brukte DNV en metode basert på signaltid ; tiden det tar for lyden å fly mellom instrumentets sender- og mottagerhode.

Basert på kjente verdier som avstanden mellom lydhodene og lydens hastighet i det aktuelle mediet, beregnet apparatet høyde og/eller dybde på defekten. Metoden kalles TOFD (Time of Flight Diffraction) og er utviklet for kjernekraft-, romfarts- og flyindustri.