Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
Готовые трубы проходят визуальный контроль наружной поверхности и сравнение с эталонами; кроме того, часть внутренней поверхности (~1%) подвергается контролю путем разрезки и развертки. Проводится ультразвуковая дефектоскопия, и чувствительность дефектоскопа настраивается по испытанным образцам с искусственными рисками глубиной 40±4 мкм и протяженностью 2,5+0,25 мм, расположенными на наружной и внутренней поверхностях вдоль и поперек оси образца.
Толщина стенки измеряется ультразвуковым резонансным методом с погрешностью ±3 мкм, площадь усреднения 3 мм2. Наружный диаметр измеряется контактным методом с применением индуктивного датчика с алмазными наконечниками, не оставляющими следа. Погрешность измерения ±1,0 мкм. Внутренний диаметр измеряется пневматическим методом с погрешностью ±1,0 мкм. Результаты контроля всех перечисленных выше измерений записываются на бумагу.
Стоимость производства стальных нержавеющих особо тонкостенных труб (за 1 пог. м) ввиду строгой отбраковки в целях обеспечения высоких технических требований значительна и по отдельным заказам превосходит стоимость труб из циркониевых сплавов.
9.7. ПРОИЗВОДСТВО ТВЭЛОВ ДЛЯ РЕАКТОРОВ НА ТЕПЛОВЫХ НЕЙТРОНАХ
Производство наиболее широко распространенных твэлов из диоксида урана состоит из следующих технологических стадий или переделов.
Подготовка ядерного топлива: приготовление порошков оксидного топлива путем конверсии гексафторида в диоксид урана, прессование и получение спеченных таблеток, шлифование, выходной контроль и комплектование таблеток для снаряжения твэлов.
Таблица 9.5. Основные комплексные заводы США по производству реакторного топлива нз UO2 для водо-водяных реакторов LWR
Месторасположение
Фирма -владелец
Производственная мощность, т/год (по обогащенному урануНв каком году достигнута)
Уилмингтон, шт. Сев. Каролина
Колумбия, шт. Юж. Каролина Рнчленд, шт. Вашингтон Чесвик, шт. Пенсильвания Линчберг, шт. Виргиния
«Дженерал электрик»
1300(1981)
«Вестингауз электрик» «Экссон ньюклеар» «Вестингауз электрик» «Бабкок энд Уилкокс»
1500(1982) 500—700(1982) >300 750(1975)
Примечание. Комплексные заводы производят порошок из UCb, таблетки, твэлы и комплектные сборки. Общая их мощность (1985 г.) около 4300 т/год (слабообогащеиного 3,5% урана). Кроме комплексных имеется несколько других заводов, изготавливающих только порошок и таблетки, которые поставляются иа комплексные твэльные заводы. На этих н некоторых других предприятиях может также изготавливаться смешанное ураи-плутонневое топливо. В Янгсвилле (шт. Сев. Каролина) сооружается завод фирмы «Дженерал атомнк» по производству топлива для высокотемпературного реактора HTGR.
Подготовка трубчатых оболочек твэлов и концевых деталей: контрольная дефектоскопия материала трубок, обработка торцов и контроль геометрических размеров, установка и приварка к трубке одного из наконечников.
Снаряжение твэлов топливом: дозировка и упаковка таблеток в подготовленные к сборке оболочечные трубки, установка концевых деталей, наполнение гелием, герметизация (сваркой), контроль сварных швов, дезактивация, проверка герметичности и геометрических размеров твэла, автоклавирование, контрольные операции и передача твэлов на сборку.
Подгдтовка и комплектование деталей для сборки TBC (кожухи, концевые детали, дистанционирующие решетки, стержни, крепеж). Передача их на сборку ТВС.
Сборка ТВС. Контрольные стендовые испытания.
Разборка забракованных твэлов и ТВС. Дефектация. Переработка отходов и дефектных бракованных таблеток («оборотов»). Возврат в цикл .кондиционных материалов и изделий.
При определенных условиях может оказаться целесообразным организовать изготовление твэлов и TBC на нескольких заводах или вести полностью на одном комплексном заводе. В табл. 9.5 приведены производственные характеристики некоторых таких заводов, принадлежащих ведущим фирмам США. Обычно производство топлива для твэлов начинается с превращения в диоксид урана поступающего на завод гексафторида, поставляемого с обогатительного завода. Циркониевые трубки и прокат поступают также со специализированного завода.
Изготовление твэлов и TBC по своему характеру является массовым механическим и в значительной мере автоматизированным производством прецизионного класса. Оно имеет дело с сотнями тысяч и миллионами одинаковых деталей, выполняемых с высокой точностью, обеспечивающей идентичность и взаимозаме-324
няемость, и ведется при непрерывном контроле параметров как на отдельных операциях, так и в процессе сборки. Кроме того, при производстве твэлов и TBC необходимо обеспечить требования ядерной и радиационной безопасности. Столь сложное производство может быть осуществлено лишь на заводе, где применяются в максимальной мере высокомеханизированные, а на многих операциях дистанционно управляемые и автоматизированные процессы (включая контроль) массового производства, гарантирующие высокое качество и стабильность каждой технологической операции и соответственно каждого выпускаемого изделия.
