Экономика ядерной энергетики: Основы технологии и экономики производства ядерного топлива. 3-е изд. - Синев Н.М.
Скачать (прямая ссылка):
К оболочечным трубам предъявляются весьма жесткие требования по точности выполнения: допуск на диаметр и толщину стенки составляет соответственно ~ 1 и ~ 10 % номинального размера. Строгие ограничения предъявляются к химическому составу, особенно к содержанию некоторых примесей, имеющих большие сечения захвата нейтронов, например бора, гафния, кобальта и др. Стоимость изготовления 1 пог. м труб сильно зависит от их диаметра и толщины стенки. Все это влечет за собой резкое удорожание труб из-за большой отбраковки и малого выхода годных изделий.
Затраты на конверсию (превращение) UF6 в порошок UO2 с заданными свойствами по дисперсности и поверхностной активности, обеспечивающими получение в дальнейшем таблеток UO^ необходимой плотности, имеют заметную тенденцию к возрастанию с ростом обогащения. Например, при 4 %-ном обогащении затраты на конверсию на ~50 % выше, чем при 2 %-ном, что обусловлено требованиями ядерной безопасности (рис. 9.16). Затраты на изготовление таблеток из порошка UO2 при прочих равных условиях тем выше, чем меньше их диаметр (рис. 9.17).
22 ZO
§ 72
/
щ
P
азличие в юимости, Ъсяицее от ы-поставщика
СП ¦ 3Q.L
фирм
О 0,5 0,7 1,0 7,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Обогащение, %
Рис. 9.16. Зависимость стоимости превращения гексафторида ураиа в порошок UO2 от обогащения (исходные данные: включены затраты иа переработку отходов и не включены безвозвратные потери и оплата аренды топлива; размер партии 4,5 т UO2; перерабатывается 0,15 т в сутки)
180 % 170 %160 І 150
« 130 § 120
|W
1 100
•о
І 80
Sl
a
%
і
у-
і
\2
Рис. 9.17. Зависимость затрат на изготовление твэлов из UO2 в оболочках из циркониевых сплавов (1) и нержавеющей стали (2) от диаметра твэла
4 6 8 10 12 К 16 18 20
Наружный диаметр твэла, мм
С учетом операций по снаряжению твэлов и контролю герметичности, а также сборки кассет и заключительной проверки изделия в сборе полная стоимость изготовления твэлов, отнесенная к 1 кг U, составляет (по американским данным) (в ценах 1964 г.) 80—160 дол/кг U для твэлов в циркониевых оболочках и 50—ПО дол/кг U для твэлов в оболочках из нержавеющей стали. Из рис. 9.17 видно, что при наружном диаметре твэлов 10—11 мм стоимость изготовления твэлов для реакторов, охлаждаемых водой, при производстве на одной поточной линии ~0,2 т/сут составит 100—ПО дол/кг U (в ценах до 1974 г.)*.
Эти данные были заложены в прейскурант цен для заключения долгосрочных контрактов на поставку ядерного топлива фирмой «Дженерал электрик» в 1964 г. и явились отправной точкой Д*ля анализа влияния на стоимость производства топлива различных фактрров (масштаба производства, структуры постоянных и переменных затрат, удорожания, связанного с работой на неполной мощности, и т. п.). Так, увеличение проектной мощности предприятия в 5 раз (с 260 до 1300 т/год) при работе его с полной загрузкой приводит к снижению стоимости изготовления твэлов в ~ 1,5 раза.
Затраты на изготовление твэлов разделяются на постоянные, не зависящие от объема производства, и переменные, т. е. пропорциональные выпуску продукции. Постоянные затраты состоят из амортизационных отчислений и других затрат, прямо не связанных с объемом производства. Переменные включают в себя затраты на материалы, реактивы, энергию и т. п., пропорциональные объему выпуска. Для завода проектной мощностью 260 т/год при работе на полной загрузке постоянные затраты составляют около 40 %. Если предприятие работает на мощности 50 % проектной, то увеличение стоимости изготовления твэлов составит -40%.
Стоимость изготовления твэлов существенно зависит от среднегодового коэффициента использования мощности предприятия.
* В ценах 1983 г. стоимость изготовления топлива для реактора PWR по данным фирмы «Вестингауз электрик» составляет 190—200 дол/кг урана. 328
Рис. 9.18. Зависимость относительной стоимости изготовления твэлов для реакторов PWRh BWR от суточной производительности завода:
/ — твэлы PWR диаметром 10,9 мм; 2 — твэлы диаметром 12,5 мм
2,5
1
Is .
I 2,0 бої
її;-'-*
г
1,0
0 12 3 4 5 6 7 8 Фактическая производительность завода-изготовителя, т/сут
При снижении годовой загрузки в стоимости изготовления топлива увеличивается относительная доля постоянных затрат.
