Rusia a finalizat un proiect de cercetare de amploare, considerat esențial pentru dezvoltarea viitoarelor reactoare nucleare de generație următoare. Specialiștii de la Institutul Panrus de Inginerie Termică (VTI) au încheiat o serie de teste de durabilitate pe termen lung pentru un material structural-cheie, aliajul EP302M-Sh, un tip de oțel inoxidabil și rezistent la temperaturi ridicate, destinat construcției noilor reactoare, anunță Interesting Engineering.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Rezultatele, descrise drept „fundamentale pentru dezvoltarea nucleară viitoare”, au fost deja transmise companiilor de proiectare pentru aplicare imediată în noile instalații energetice.
Acest aliaj specific, rezistent la coroziune și la căldură, este o componentă esențială destinată construcției reactoarelor nucleare de nouă generație, au anunțat cercetătorii ruși. Datele obținute oferă o bază garantată pentru performanța materialului, esențială pentru proiectarea și ingineria centralelor electrice avansate.
Durată și complexitate tehnică fără precedent
Unicitatea cercetării constă în durata și complexitatea tehnică fără precedent. Baza totală de testare pentru probele de oțel a fost de aproximativ 400.000 de ore.
Probele individuale au fost supuse unei solicitări continue și temperaturi ridicate timp de peste 25.000 de ore, echivalentul a aproape trei ani de testare neîntreruptă pentru o singură piesă.
Această durată extinsă a fost necesară pentru a modela cu precizie comportamentul materialului pe durata lungă de funcționare a unei instalații nucleare.
Depășirea geometriei complexe a probelor de țevi
Inginerii VTI s-au confruntat cu o provocare tehnică semnificativă din cauza geometriei complexe a probelor de țevi. Țevile erau miniaturale, cu un diametru de numai 18 milimetri și o grosime a peretelui de doar 3 milimetri.
Această dimensiune redusă a făcut imposibile procedurile standard de testare. Ca răspuns, specialiștii institutului au trebuit să dezvolte metode originale, care au inclus proiectarea și fabricarea unui tip special de probă de testare și a unui sistem unic de fixare pentru a efectua testele în mod corespunzător.
Volum unic de lucrări experimentale
Acest „volum unic de lucrări experimentale”, după cum a remarcat institutul, a fost realizat într-o gamă largă de temperaturi și sarcini pentru a simula condițiile extreme din interiorul unui reactor avansat.
„Cercetarea efectuată este mai mult decât un simplu ciclu de testare; este crearea unei baze științifice și tehnice fiabile pentru viitoare proiecte revoluționare în domeniul energiei nucleare”, a declarat Ivan Boltenkov, CEO al JSC VTI. El a subliniat implicațiile practice ale descoperirilor.
„Caracteristicile de proiectare garantate pe care le-am obținut ne vor permite să proiectăm echipamente cu o marjă ridicată de fiabilitate și siguranță”, a spus el.
Finalizarea cu succes a acestei cercetări și transferul datelor sale către firmele de proiectare reprezintă un pas important înainte. Caracteristicile garantate de rezistență pe termen lung ale oțelului EP302M-Sh vor fi acum integrate în planurile de proiectare pentru noile centrale electrice.
Dezvoltări paralele pentru reactoarele de nouă generație
Această evoluție în domeniul materialelor structurale este paralelă și menită să sprijine inovarea simultană în tehnologia combustibilului pentru aceleași reactoare. În timp ce activitatea VTI asigură integritatea structurală și siguranța reactorului, alte divizii se concentrează pe îmbunătățirea eficienței sursei de energie în sine.
Anterior, într-o altă dezvoltare, Divizia de combustibil a Rosatom a fabricat și acceptat un nou tip de ansamblu de combustibil nuclear, denumit OS-5.
Ansamblul este proiectat pentru a fi utilizat în reactoare cu neutroni rapizi de generația a patra și conține combustibil mixt de nitrură de uraniu-plutoniu (SNUPP) care încorporează un substrat de metal lichid.
Se preconizează că acest design va duce la temperaturi de funcționare mai scăzute ale combustibilului, în timp ce parametrii lichidului de răcire sunt menținuți. La rândul său, se așteaptă ca acest lucru să reducă expansiunea termică a peletei de combustibil de uraniu-plutoniu.
