NDT ve službách atomu

Jan Vít patří ke zkušeným veteránům a uznávaným autoritám v oboru. Má za sebou 37 let působení ve službách NDT pro jaderné elektrárny, což samozřejmě evokuje dotaz na některé ze zajímavých aspektů, které se během tohoto dlouholetého působení v jeho kariéře vyskytly.

Vzpomínáte si na nějaký z problémových momentů, které vám výrazněji utkvěly v paměti?
Problémy jsou v branži NDT obvykle spojeny s nekonvenčními materiály a ty jsou v oblasti jaderné energetiky zastoupeny poměrně bohatě. U nás je to specifické, zejména pokud jde o některé z původních ruských materiálů, které ani nemají evropský ekvivalent, jako je třeba ocel, z níž je vyrobena tlaková nádoba v Dukovanech. Její komerční označení je TS48 (tankovaja stal 48) a původně byla určena pro vojenské použití – požadavky na materiály tlakových nádob jaderných reaktorů jsou totiž hodně podobné požadavkům na pancéřovou ocel.
Když před časem na jedné z evropských elektráren dostali nápad, že prověří části tlakové nádoby, které nebyly zkoušeny od výroby, objevili tam tzv. vodíkové vločky v opravdu nezanedbatelném množství. Začalo se řešit, jak je možné, že se tam objevily a že je nikdo nikdy nenašel, dokonce ani ve výrobě. Díky tomu se následně rozšiřoval rozsah zkoušení i na našich jaderných elektrárnách, abychom prověřili stejné oblasti, se zaměřením na zmíněné vodíkové vločky. U nás jsme však žádné nenašli – paradoxně ruská ocel zrovna na vodíkové vločky netrpí, což se nám zkoušením i potvrdilo. Jenže na mezinárodním setkání byli jejich západoevropští objevitelé nakonec pochváleni, že problém identifikovali a upozornili na něj, zatímco my jsme byli v podezření, že když tam žádné vločky nemáme, děláme asi kontroly špatně…

Právě JE jsou hodně pod drobnohledem nejrůznějších bezpečnostních organizací a institucí, stouply třeba i nároky na vás?
Dochází ke změnám. Jednou z nich je, že za program zkoušek a provozních kontrol je zodpovědný provozovatel, tzn. u nás ČEZ JE, zatímco dříve tuto roli pro konkrétní zařízení plnil výrobce, což byla Škoda Plzeň. Takže jsme zodpovídali a měli jsme poměrně velké slovo, jak a čím se bude zkoušet tlaková nádoba apod., ale rozhodně nelze říci, že by hrozilo riziko, že si budeme zkoušky snažit „přizpůsobovat“ po svém. Když porovnávám naši praxi se zkušenostmi, jak probíhají některé tyto procesy v zahraničí, jsou naše postupy často daleko přísnější. Zejména po Fukušimě přístup SÚJB zareagoval na novou situaci, a programy kontrol se předělávají tak, aby všude byla jednoznačná kritéria pro hodnocení, propočítávají se i kritické parametry defektů, aby se vyloučily veškeré pochybnosti. Takže se změnila filozofie a už dopředu je známo, co je ještě bezpečné pro provoz, namísto dříve někdy používaného postupu, kdy se teprve po zjištění závažného defektu či rizika propočítávalo, do jaké míry jsou ještě přípustné. Například u svarů se sledují nejen kritická místa a provádějí kontrolní svarové spoje pod dozorem autorizovaných orgánů, ale dopředu musí být připravena a schválena i příslušná technologie opravy. V tom se opravdu hodně změnilo.

Měnilo se něco zásadního v metodách, technice, postupech, přibyly nové možnosti, které dříve k dispozici nebyly?
Asi největší posun se odehrál ve vývoji zařízení, které máme k dispozici, ať už výpočetní techniky, software, ale i přístrojového vybavení. Když jsme začínali s kontrolami, jediný výstup dat byl přes rychlou jehličkovou tiskárnu na papír, z papíru se pak data přepočetla pomocí programovatelné kalkulačky, což byl velký pokrok. Následně se provedlo tzv. ověření v manuálním režimu, kdy operátor najel s manipulátorem na každou zjištěnou indikaci necelistvosti.
Máme nasbíraná a zálohovaná data od roku 1996, na ně se můžeme kdykoli i po letech podívat a porovnat s nimi aktuální výsledky, což se hodí při vyhodnocování. Zkoušíme také s daleko vyšší citlivostí a přesností než dříve. Můžeme sledovat degradační změny v materiálech, ultrazvukové sondy mají lepší odstup signál-šum, výsledky jsou mnohem komplexnější a dostáváme se k věcem, které jsme dříve neměli.
Třeba difrakční technika (TOFD) nám umožňuje určovat pravděpodobné (geometrické) rozměry necelistvostí, jež by se měly blížit skutečným, kdežto klasický ultrazvuk pracuje s tzv. náhradními rozměry, které nemusí plně reprezentovat reálné rozměry. Takže vývoj tu určitě je. Paradoxně ale může být občas problémem kompatibilita tzv. surových, neupravovaných dat, které v původních formátech nemusí být na nejnovějších generacích počítačového vybavení čitelné, a IT podpora udržování zastaralých počítačů moc nepodporuje z důvodů bezpečnostních rizik.

Bude dost odborníků na jadernou energetiku a potažmo i příslušných NDT specialistů? Ptám se, protože poptávka po nich zřejmě poroste, ale mladší generace už nebude mít praktické zkušenosti svých předchůdců.
Vyučuji sám na Západočeské univerzitě v Plzni, a když vidím zájem o obor, minimálně na této univerzitě, budoucnost opravdu příliš optimisticky nevypadá. Do těchto náročných oborů se mladým adeptům moc nechce. Dříve bylo zvykem, že si specialisté vychovávali své nástupce, což u nás sice probíhá, ale jsou to výdaje navíc, a předávání zkušeností a získávání informací vyžaduje svůj čas. Sám jsem si tím prošel.

Promítá se do toho i nejistá situace kolem dalšího rozvoje či stagnace jaderné energetiky a s ní souvisejících oborů včetně NDT pro jaderný sektor?
Řada problémů je u nás i v Evropě spojena s dostavbou bloků JE, resp. jejich několikrát prodlouženou dobou, čímž narůstá i cena, změna dodavatelů, ale třeba i složení materiálů, kdy používání některých z nich bylo novými pravidly omezeno či zakázáno apod. Takže oceli a slitiny, které se používaly dosud, včetně technologie jejich výroby, se musely podřídit novým požadavkům.
Máme např. zkušenosti s kontrolou obvodových svarových spojů cirkulačního potrubí. Ačkoli se tvrdilo, že větší problém představují montážní svary, ukázalo se, že právě ty jsou ve velice dobrém stavu. Při svařování se u nich přidávaly některé kontroly, které v původním plánu nebyly, např. RTG, díky tomu jsou ty svary čisté, perfektní. Překvapivě jsme naopak někdy zaznamenali nálezy při kontrole svarů prováděných přímo ve výrobě. Takže oproti původním předpokladům, že lepší budou svary výrobní, se nepotvrdily obavy, že by ty montážní byly výrazněji horší. Což paradoxně občas při hledání příčin opět vedlo ke zpochybňování, zda jsme měření opravdu provedli správně my. Nakonec se ukázalo, že roli hrály odlišné předpisy a pravidla testování různých druhů svarů, kdy provádění zkoušek u výrobních svarů neumožnilo přesně detekovat věci, které naopak dokázaly zachytit naše testy prováděné s trochu odlišnou filozofií, a v neposlední řadě i formulace vyhodnocovacích parametrů.
Přestože se bavíme o nedokonalostech v systému, který je považován za zvláště potenciálně nebezpečný v případě poškození, jako jsou zařízení jaderné elektrárny, ne vždy jde o problémy v kritickém měřítku. Veškeré propočty jsou prováděny několikanásobně a v potaz je ve finále brána vždy nejhorší varianta. Tyto propočty často dokazují, že dané zařízení by i s detekovanou mírou nedokonalosti, což je oficiálně používaný termín, spolehlivě fungovalo v daném provozním režimu bez zvýšeného rizika mnoho cyklů v časovém horizontu třeba i mnoha set let!

Zaznamenali jste během posledních let nějaké výrazné trendy, které se promítají do dalšího vývoje oboru NDT?
Roste zájem o moderní techniky, jako je např. metoda Phased Array – i když technicky vzato o převratnou novinku nejde, metoda sama je z roku 1966, Němci ji poprvé při kontrolách na jaderných elektrárnách použili v roce 1988. Tato technika ale přináší něco, co třeba standardní ultrazvuk nebo prozařování nedokáže, a to jsou skutečné geometrické rozměry, zejména rozměr ve směru tloušťky tlakové nádoby či komponenty, kde záleží na zeslabení jejich tloušťky.
To umožňuje např. rovněž nově zaváděné techniky, jako tzv. korektivní údržba a opravy typu „overaly“. V místech, kde je to možné a smysluplné, jsou tyto postupy levnější a rychlejší než kompletně nové svary a prediktivní detailně plánované operace. Ale nových věcí, které se s nástupem moderních technologií postupně prosazují do praxe NDT, je samozřejmě více, což se pozitivně promítá i do mnohem přesnějších výsledků zkoušek, či zkracování jejich časů apod.

Josef Vališka
Foto: Petr Kostolník

Publikováno: 9. 5. 2024 | Počet zobrazení: 260 39