ТВЭЛ в эфире
4.97K subscribers
3.15K photos
219 videos
163 files
655 links
Официальный канал топливного дивизиона Росатома

Подпишитесь, чтобы не потеряться в атомной энергетике, металлургии, 3D-печати и электротранспорте. Просто говорим о сложном и реагируем на то, что волнует.

✏️ Сотрудничество: @kseroxen
Download Telegram
— Где на УЭХК переработка радиоактивных отходов (РАО) автоматизирована?
— Например, в химико-металлургическом цехе. Автоматизированная система управления техпроцессом (АСУ ТП) установлена на узлах забора химикатов, осаждения, сорбции, прокалки шлама. Программное обеспечение полностью разработано на комбинате.

— Что было до этого?
— Прежнюю систему построили в 1970–1980 годы на базе релейно-контактной аппаратуры, и больше она не используется.

— Что может АСУ ТП?
— Управлять процессами, контролировать параметры. Она помогает безопасно эксплуатировать оборудование и снижает влияние человеческого фактора.

— Какой профит система приносит предприятию?
— Она снижает расходы на обращение с отходами ядерных материалов как минимум в 14 раз. Благодаря АСУ ТП схема контроля стала компактнее: два рабочих места заменяют 25 щитовых приборов наблюдения на трех панелях управления.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #УЭХК
@tvel_live
— Что такое полианионная целлюлоза (ПАЦ)?
— Одна из разновидностей солей натрия карбоксиметилцеллюлозы, которая обладает высокой степенью замещения. Выглядит как порошок без вкуса и запаха, от белого до кремового цвета, хорошо растворимый в воде. Его получают путем химической модификации натуральной целлюлозы.

— Как используют ПАЦ?
— В качестве загустителя и эмульгатора. В нефтегазодобывающей сфере это незаменимый продукт для буровых растворов.

— В чем ее плюсы?
— Сохраняет эффективность при температурах до 135°С. Действует в растворах с высокой кислотностью. Не разлагается под воздействием микроорганизмов. Полимер не токсичен.

— Как идет подготовка к производству ПАЦ на АЭХК?
— Подрядная организация закончила работы по монтажу опытной установки. Сейчас мы проводим комплексное опробование с учетом замечаний. Этим летом планируем ее эксплуатацию для наработки тестовых образцов, которые будут реализованы потребителям.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #АЭХК
@tvel_live
— Как литийионные накопители используют на УЭХК?
— Ими оснащены три собственные электроподстанции, чтобы обеспечивать оперативное и резервное питание устройств релейной защиты и автоматики.

— Зачем это нужно?
— Это гарантирует бесперебойное снабжение электричеством всех подразделений УЭХК и некоторых городских предприятий. Большая часть Новоуральского городского округа получает электричество, преобразованное в трансформаторах цеха сетей и подстанций УЭХК.

— Как работают накопители?
— Они имеют систему управления, которая ведет контроль параметров ячеек аккумуляторов и передает информацию на персональные ЭВМ и диспетчерский пульт главной питающей подстанции.

— В чем плюсы литийионных систем хранения?
— Они компактные, энергоэффективные, оперативно накапливают и отдают энергию. Количество циклов работы у них в три раза больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов. Имеют минимальное число отказов и аварий. А еще снижают операционные затраты.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #УЭХК
@tvel_live
— Что такое сверхпроводник?
— Это композиционная проволока, которая содержит в металлической матрице до нескольких десятков тысяч непрерывных сверхпроводящих волокон. Диаметр каждой – 1,5-5 мкм. При охлаждении до гелиевых температур (4,2К = –268,9 °С) такая проволока пропускает электрический ток без сопротивления.

— Где применяются сверхпроводники?
— Сверхпроводники на основе ниобий-титана и ниобий-олова используют в ускорителях и токамаках, научных установках. А в обычной жизни – в магнитно-резонансных томографах. Также существуют проекты применения в транспортной отрасли, например для создания поездов на магнитной подушке.

— Кто в России производит сверхпроводники?
— Единственный в России производитель полного цикла низкотемпературных сверхпроводников – Топливная компания Росатома «ТВЭЛ». Управлением отраслевыми проектами занимается «Русатом МеталлТех», научными изысканиями, разработкой технологий – ВНИИНМ, а промышленное производство реализовано на ЧМЗ.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #РМТ #Бочваровскийинститут #ЧМЗ
@tvel_live
— Когда открыли сверхпроводимость диборида магния?
— Японские ученые сделали открытие в конце 2000 года. А с начала 2001-го ученые всего мира исследовали сверхпроводящие свойства этого соединения, в том числе в МГУ.

— Чем они отличаются?
— Критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние составляет около 39 К. Их относят к классу среднетемпературных сверхпроводников, то есть которые могут работать при температуре жидкого водорода.

— А Бочваровский институт ими занимается?
— Еще в 2006 году мы создали первые технические сверхпроводники на основе диборида магния. Но они не получили широкого распространения из-за низкого уровня сверхпроводящих свойств на тот момент. С тех пор мировой уровень стал на порядок выше. Российские ученые из ВНИИКП и ИНМЭ РАН разработали гибридную энергетическую магистраль, которая подразумевает транспортировку жидкого водорода и охлаждение сверхпроводника для передачи уже электрической энергии одновременно.

— Чем хороши такие сверхпроводники?
— Основное преимущество перед низкотемпературными сверхпроводниками – возможность эксплуатации (охлаждения) без использования дорогостоящего гелия.

— А какие недостатки?
— Недостатком диборида магния является слабая сила межзеренного взаимодействия, что снижает токонесущую способность при эксплуатации в высоких полях. И до сих пор до конца непонятны механизмы сверхпроводимости.

— Где их применяют?
— Например, сегодня широко используются аппараты магнитно-резонансной томографии открытого типа. В них установлены магниты с использованием сверхпроводников на основе диборида магния производства компании ASG Superconductors. Такие аппараты позволяют людям с боязнью закрытого пространства спокойно проходить процедуру МРТ.

— Какие перспективы применения?
— Помимо аппаратов МРТ, гибридная водородная энергетическая магистраль, сверхпроводящие двигатели или генераторы, сверхпроводящие кабели для высоковольтной кабельной системы.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Бочваровскийинститут
@tvel_live
— Почему такое название?
— Продукт разработан в Удмуртии, решили дать ему местное название. Зыретэн по-удмуртски означает «смазка».

— Зачем ЧМЗ собственная смазка для прокатных станов?
— Это основный компонент трубопрокатного производства, от которого зависит качество проката. «Зыретэн» заменила смазку иностранного производства, которую использовали на станах KPW, где прокатывают оболочечные трубы для реакторов ВВЭР и РБМК. Мы работали над ней четыре года и в 2023-м запатентовали.

— Какие требования к смазке?
— Цирконий – вязкий металл, поэтому она должна защищать от налипаний и шероховатостей. Также кроме качества проката важны доступность компонентов и их безопасность для окружающей среды.

— Зачем в ней рыбный жир?
— Он хорошо соединяется с другими компонентами. За счет этого внутри нее создается пластичный мыльный каркас, который обеспечивает неразрывную пленку на поверхности трубы-заготовки и имеет температурную стабильность при деформационном разогреве.

— Как смазка работает?
— На нее пока переведена только оболочечная труба для реактора ВВЭР. Брака нет, качественные показатели в динамике стабильны. Сейчас закончили опытную прокатку направляющих каналов и оболочечных труб для РБМК. Готовимся к запуску промышленного участка для производства.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
@tvel_live
— Что такое регенерированное топливо?
— Это топливо, содержащее уран, выделенный из отработанного ядерного топлива в ходе радиохимической переработки.

— В нем меньше урана-235?
— И да, и нет. Изначально после переработки относительное содержание делящегося урана-235 в нем ниже, чем в свежем топливе. Поэтому для повторного использования в таком же ядерном реакторе этот уран не очень подходит. Зато из него можно делать топливо для других реакторов, требующих меньшего обогащения по урану-235.

— Как можно обогатить регенерированный уран?
— За счет делящегося изотопа, смешав с высокообогащенным природным ураном или регенерированным ураном другого изотопного состава, и использовать в реакторе такого же типа.

— Это помогает расширить топливную базу?
— Безусловно. В России организован ядерный топливный цикл (ЯТЦ) с частичным замыканием по урану: более двух третей топлива для реакторов РБМК-1000 с относительно низким обогащением (около 3%) получено из регенерированного урана.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #МСЗ
@tvel_live
— Как работает реверс-инжиниринг?
— Если у вас есть некоторая информация об изделии или сам продукт, реверс-инжиниринг помогает получить представление о структуре изделия, выяснить принцип его работы, чтобы потом его воспроизвести, в том числе с улучшенными характеристиками. Так можно делать детали простые и средней сложности.

— А что насчет сложных высокотехнологичных изделий?
— В этом случае используют цифровые модели для оптимизации и усовершенствования изделий под новые технологии производства, новые материалы и актуальные производственные возможности заводов.

— Какие плюсы у цифровых моделей и методов цифрового инжиниринга?
— Можно разрабатывать улучшенные изделия с новыми характеристиками, проводить виртуальные испытания, сокращая время разработки, быстро кастомизировать продукцию при серийном производстве. Задачи цифрового инжиниринга ТВЭЛу помогает решать АтомРеверс.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Цифра
@tvel_live
— Какие требования предъявляют к твэлам и тепловыделяющим сборкам?
— Они относятся к ядерному топливу, его конструктивному оформлению и влияют на уровень безопасности эксплуатации АЭС. Вот некоторые из них:
🔵соответствие твэлов заданным прочностным, весовым и геометрическим характеристикам;
🔵герметичность оболочек твэлов;
🔵недопустимость разрушения или растрескивания оболочки от «распухания» топливных таблеток при образовании в топливе инертных газов; 
🔵устойчивость оболочек твэлов по отношению к высокотемпературной коррозии в агрессивной среде.

— Что гарантирует выполнения этих требований?
— Соблюдение норм, стандартов и правил, действующих на всех стадиях производства топлива, а также постоянный контроль со стороны ОТК, надзорных и регулирующих организаций. 

#ТВЭЛ_какэтоустроено #МСЗ
@tvel_live
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
— Зачем атомщикам новое топливо?
— Чтобы решить задачу топливообеспечения блоков с реакторами ВВЭР за счет переработки отработавшего ядерного топлива и фабрикации свежего из продуктов переработки. Это экологично и экономически целесообразно. Один из вариантов – использовать в реакторах ВВЭР уран-плутониевое топливо.

— Что нужно, чтобы лицензировать его в Ростехнадзоре?
— Провести расчетно-экспериментальное обоснование работоспособности и безопасного поведения твэлов во всех проектных режимах эксплуатации. Для этого совместно с Научно-исследовательским институтом атомных реакторов мы проводим исследования уран-плутониевого топлива с содержанием плутония до 12%. Впервые в России.

— Что исследуете?
— Поведение твэлов в условиях базового облучения до необходимого значения проектного выгорания, а также проводим послереакторные и реакторные исследования, моделирующие нарушения нормальной эксплуатации.

— Что уже сделали?
— Завершили первый этап работ. Исследовали поведение твэлов в режиме с увеличением линейной мощности, смоделировав условия несанкционированного ввода положительной реактивности. Эксперименты проводились на твэлах со свежим уран-плутониевым топливом. Оно доказало свою безопасность.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #Бочваровскийинститут
@tvel_live
— Что такое неразрушающий контроль?
— Это способ определения надежности элементов и узлов оборудования без выведения его из эксплуатации либо демонтажа. Благодаря ему проверку конструкции или изделия на наличие дефектов можно выполнить прямо на месте.

— Какие типы неразрушающего контроля существуют?

— Есть четыре самых распространенных метода: визуально-измерительный, радиографический, ультразвуковой и капиллярный. Они позволяют выявить скрытые дефекты, не нарушая целостности материала. Часто приходится работать в неудобных условиях, например, когда деталь находится в 30 см от пола сварными швами вниз.

— Где применяют неразрушающий контроль?
— Это один из важных этапов на производстве. Подобные операции применяются при входном контроле оборудования и материалов, поступающих на комбинат, при монтаже и строительстве на ОДЭК. Методы неразрушающего контроля необходимы при диагностике действующего оборудования и его техническом контроле на всех заводах, в том числе в лаборатории металловедения СХК.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #СХК
@tvel_live
— Что такое циркониевая керамика?
— Это керамика из диоксида циркония. Производится из циркония, металлического элемента и кислорода. Хорошо переносит процесс «напряжение-деформация», характерный обычно для стальных сплавов, поэтому ее еще называют керамической сталью.

— Где используется?
— В авиастроении, радиоэлектронике, машиностроении, химической и космической промышленностях. В медицине для имплантации и протезирования зубов.

— В чем ее плюсы?
— Традиционная керамика затвердевает и становится хрупкой. В отличие от нее диоксид циркония очень прочный, износостойкий, гибкий и превосходит большинство других видов технической керамики.

— Какие планы у Русатом МеталлТеха в этой сфере?
— Недавно мы подписали соглашение о сотрудничестве с Институтом высокотемпературной электрохимии, Уральским федеральным университетом и Правительством Свердловской области о сотрудничестве в сфере производства и применения керамической продукции.

— Что будете делать?
На базе Института к 2027 году планируем запустить опытное производство порошковых и керамических материалов на основе диоксида циркония мощностью не менее 10 тонн в год.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #РМТ
@tvel_live
— Как расшифровывается сокращение DMD/ПЛВ?
Direct metal deposition, прямое лазерное выращивание. Технология нужна для изготовления крупногабаритных деталей разной геометрии, в том числе биметаллических конструкций с помощью порошков нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля, титана, кобальта, алюминия.

— Как это работает?
— Лазерный луч нагревает металл до расплавления, появляется «ванна расплава». В нее подается струя инертного газа с металлическим порошком. Он равномерно плавится, и после кристаллизации формируется валик как при наплавке металла. Перемещение оптической системы с соплом над заготовкой происходит по заранее запрограммированной траектории согласно 3D-модели.

— Где применяется технология?
— В аэрокосмической отрасли, энергетике, нефтедобыче, судостроении, судоремонте, машиностроении.

— В чем ее преимущество?
— В производительности выращивания изделий, она измеряется килограммами в час. Технология позволяет проводить восстановительный ремонт и наносить защитные покрытия на рабочие поверхности детали.

— Что особенного в установке ПЛВ Росатома?
— Она самая большая в России подобного типа. Позволяет выращивать изделия диаметром до 2,2 метра и высотой до одного метра с производительностью до 2,4 кг/ч. На ней изготовлен фрагмент кольца выгородки активной зоны реактора ВВЭР-ТОИ с увеличенным числом каналов охлаждения.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #АТ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
— Что такое DPA?
— Это система сбора данных и мониторинга производства в режиме реального времени.

— Как ее используют на ЧМЗ?
— Система собирает фактические данные о работе оборудования и передает их в АтомМайнд для анализа. Можно оценить фактическую загрузку оборудования, выявить причины простоя и понять, как повысить эффективность производства, а еще проконтролировать соблюдение требований технологического процесса и предиктивно выдавать рекомендации технологам и ремонтным службам.

— Где система DPA работает на ЧМЗ?
— Пилотной площадкой стал участок по выпуску концевых и комплектующих деталей сборочного цеха по производству каналов из циркония для АЭС. Сейчас к ней подключено оборудование участка пескоструйной обработки прокатного цеха для производства циркония и титана (цех №80).

— Какие планы?
— В данный момент подключают прокатные станы цеха по производству мелкого проката и автооператоров участка химобработки цеха №80. До конца этого года охватят 40 единиц оборудования, до конца 2025-го – еще 350 единиц для производства циркония и титана.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
— Чем отличаются медь-ниобиевые провода?
— Ниобий устойчив к коррозии и химическим реагентам. Он прочный и тугоплавкий (плавится только при 2415°C). Стали с добавлением 1–5% этого металла настолько жаростойкие, что их используют в реактивных двигателях. А у самой ниобиевой меди превосходная электропроводность.

— Кто в России производит эти провода?
— Только Русатом МеталлТех. И эта продукция уникальна: такие тонкие и особо тонкие провода устойчивы к изгибам и имеют стабильные микроструктуры при повышенных температурах.

— Каких видов бывают медь-ниобиевые провода?
— В диаметре они 0,03–12 мм.
Различают:
• контактные провода для высокоскоростных ж/д магистралей;
• радиационно стойкие и жаростойкие;
• особо тонкие, покрытые серебром, оловом, никелем или без покрытия;
• сверхпрочные для магнитных систем томографов, электродвигателей и генераторов.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #РМТ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
— Как сортируют РАО на АЭХК?
— Например, с помощью установки потоковой характеризации и сортировки.

— Что она делает?
— В автоматическом режиме проводит радиологическое измерение и сортировку сыпучих материалов, направленных на хранение или финальную изоляцию. Установка позволяет провести характеризацию грунтов, песка, шлака, измельченных строительных материалов и отделить чистый материал от загрязненного.

— Как это происходит?

— Погрузчик транспортирует насыпной материал на измерительную конвейерную систему. На ней закреплены модули замера: не менее 10 тонн/час с плотностью 1,6 г/см³. Далее материал автоматически распределяется по контейнерам с разным уровнем загрязнения.

— В каких условиях может работать установка?
— При температуре от 0 до +40°C и влажности 40–80%.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #АЭХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
— Где строят ОДЭК?
— Первый в мире опытно-демонстрационный энергокомплекс IV поколения с реактором на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300 возводят на площадке Сибирского химкомбината (входит в ТВЭЛ) в Северске.

— Где будут производить топливо для БРЕСТ-ОД-300?
— На модуле фабрикации. Сердцем процесса является участок карботермического синтеза. Там мы получим топливные таблетки, которые затем попадут в твэлы. Они будут снаряжены в ТВС, которые загрузят в реактор.

— Какие модули есть еще?
— Второй модуль ОДЭК – сам реактор на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. По завершении топливной кампании тепловыделяющие сборки выгрузят и передадут на модуль переработки. Там ТВС разберут, из них извлекут отработавшее топливо, переработают его и снова вернут в начало процесса – в модуль фабрикации.

— Зачем это нужно?
— Таким образом мы решим глобальную задачу, которую десятилетиями решает весь мир: замкнем ядерный топливный цикл.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #СХК
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
— Как ЧМЗ использует многооборотную тару из поликомпозитных материалов?
— При транспортировке циркониевых оболочек для твэлов. Тара защищает оболочки от ударов, падений, воздействия пыли и атмосферных осадков при температурах от –50 до +50°С. Срок ее службы как минимум 15 лет.

— Кто ее разработал?
— Центротех.

— Чем был уникален процесс разработки?
— Центротех применял цифровое моделирование для разработки конструкторской и рабочей документации и расчета прочностных характеристик и жесткости изделий при минимизации массы. Это позволило с первого раза пройти климатические и прочностные испытания: скручивание, изгиб, падение.

— В чем плюсы?
— Это выгодно и экологично. Благодаря многооборотной таре можно отказаться от закупки 10 000 единиц деревянной тары в год. Не нужно дополнительных упаковочных материалов.

#ТВЭЛ_какэтоустроено #ЧМЗ
⚛️ Подписывайтесь на ТВЭЛ
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM