Przełom w spawaniu reaktorów jądrowych SMR

Przełom w spawaniu reaktorów jądrowych SMR Sheffield Forgemasters

Budowa małych reaktorów modułowych (SMR) wkracza na wyższe obroty, ponieważ brytyjska firma Sheffield Forgemasters spawa pełnowymiarowy zbiornik reaktora jądrowego w mniej niż 24 godziny zamiast 12 miesięcy. Wdrożenie tej przełomowej technologii może mieć ogromne znaczenie.

Reaktory modułowe mogą potencjalnie zrewolucjonizować branżę energetyki jądrowej, przekształcając elektrownie jądrowe z dużych projektów inżynierii lądowej w towary produkowane fabrycznie. Zamiast być zasadniczo jednorazowymi, reaktory modułowe mają znormalizowaną konstrukcję, mogą być produkowane masowo, instalowane w dowolnej liczbie wymaganej do zaspokojenia lokalnych potrzeb i nie wymagają niezwykle kosztownych budynków, od których zależą konwencjonalne reaktory.

Problem polega na tym, że istnieją wąskie gardła w budowie reaktorów dowolnej wielkości. Jednym z nich jest spawanie zbiorników używanych do przechowywania rdzenia reaktora, izolując go od środowiska zewnętrznego. Przy użyciu konwencjonalnych technik może to trwać ponad rok, ale Sheffield Forgemasters skróciło ten czas do niecałego dnia, stosując tak zwane lokalne spawanie wiązką elektronów (LEBW) w celu wykonania czterech grubych spoin o jakości jądrowej.

LEBW to rewolucyjna metoda spawania dwóch kawałków metalu przy użyciu procesu syntezy o wysokiej gęstości energii, skoncentrowanego na działku elektronowym o dużej mocy działającym w lokalnej próżni. Powoduje to stopienie i zespolenie elementów ze sobą i pozwala na uzyskanie wydajności na poziomie 95%, głębokiego wtopienia i wysokiego stosunku głębokości do szerokości.

W rezultacie Sheffield Forgemasters było w stanie ukończyć zbiornik o średnicy trzech metrów ze ścianami o grubości 200 mm z zerową liczbą defektów i przy niższych kosztach. Ponadto spawarka może obsługiwać innowacyjne techniki sloping-in i sloping-out w celu rozpoczęcia i zakończenia spawania.

Ta demonstracja, pierwsza na świecie, jest kamieniem milowym dla brytyjskiego sektora jądrowego, który przez dziesięciolecia znajdował się w martwym punkcie, a postępy dotyczyły jedynie reaktorów dla atomowych okrętów podwodnych, kilku elektrowni pokazowych i przetwarzania paliwa jądrowego. Obecnie rząd Wielkiej Brytanii dąży do renesansu energetyki jądrowej, planując budowę nowych elektrowni - w tym 15 reaktorów modułowych, które mają zostać zbudowane przez Rolls-Royce'a.

Wpływ tej technologii na przemysł jądrowy jest monumentalny, potencjalnie eliminując kosztowne procesy spawania – powiedział Michael Blackmore, starszy inżynier ds. rozwoju i kierownik projektu. – Nie tylko zmniejsza to potrzebę kontroli spoin, ponieważ spoina replikuje materiał macierzysty, ale może również znacznie przyspieszyć wdrażanie reaktorów SMR w Wielkiej Brytanii i poza nią, tak przełomowy jest LEBW.

Źródło: Sheffield Forgemasters

O Autorze

Czasopismo elektrotechnik AUTOMATYK jest pismem skierowanym do osób zainteresowanych tematyką z zakresu elektrotechniki oraz automatyki przemysłowej. Redakcja online czasopisma porusza na stronie internetowej tematy związane z tymi obszarami – publikuje artykuły techniczne, nowości produktowe, a także inne ciekawe informacje mniej lub bardziej nawiązujące do wspomnianych obszarów.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę