АО «ЦКБМ приступило к сборке опытного образца главного циркуляционного насосного агрегата (ГЦНА). Агрегат предназначен для перекачки расплавленного свинца в первом контуре уникальной реакторной установки на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем БРЕСТ-ОД-300, сооружаемого в Северске, на площадке Сибирского химического комбината.
Сборка опытного образца проходит на площадке ЦКБМ-2 в городе Сосновый Бор Ленинградской области. Общая масса насосного агрегата, в состав которого входит насос и электродвигатель, превысит 30 тонн. Высота насосного агрегата — более 12 метров. ГЦНА выполнен из специальной нержавеющей стали, максимальная температура перекачиваемой среды достигает 450°С.
Испытания опытного образца планируется завершить до конца 2023 года. После проведения испытаний конструкторы проверят состояние деталей и узлов — для внесения необходимых корректировок в конструкторскую документацию и доработки серийных ГЦНА.
«Это эпохальное событие для мировой энергетики. Использование свинца в качестве теплоносителя позволяет повысить безопасность эксплуатации энергоблока, а замыкание топливного цикла — сократить количество радиоактивных отходов. Основной вид деятельности ЦКБМ — насосное и дистанционно-управляемое оборудование для объектов атомной энергетики. Мы изготовим и поставим для БРЕСТ-ОД-300 четыре ГЦНА, главный питательный насос, а также перегрузочный комплекс — для загрузки и выгрузки топлива», — заявил генеральный директор ЦКБМ Игорь Бурцев.
Комментарии
Теперь же литий идет на аккумуляторы, не?
Литий идет на литиевые, а это свинец - его пускают на свинцовые
Ой, спутал!
Однако, Вы забавный ... )))
На свинце вообще ни кто не делал... свинцововисмутовые были но не такие мощные конечно.
Вроде их на АПЛ попробовали?
свинцововисмутовые вроде только, не чисто свинцовые
Именно свинцововисмутовые я и имел ввиду. Причем только на одной лодке ( крейсере ) , а может на 2-3-х ... У этого сплава температура плавления заметно ниже, чем у свинца. Но к сожалению, из-за висмута сплав фонит, а чистый свинец нет ...
На ТЭЦ чем выше достигается температура теплоносителя - тем выше кпд, здесь видимо аналогично, так что есть от свинца и плюсы.
Смущает только что макс. температура всего на ~100 Ц выше Тплав свинца( которая ~330 Ц )
Но это ведь максимальная температура. Стандартная наверняка ещё ниже
А почему вы считаете что теплоноситель будет греться только чуть выше температуры плавления? Легко можно греть почти даже до температуре кипения (чуть выше 1700С и это при атмосферном давлении!!!).
Полагаю, что эксплуатационная температура свинца в насосе и должна быть ниже 450°С , т.к. характеристики так рассчитаны. Не понятно, что Вас смущает.
Да, есть.
Нет связи между наличием висмута и температурой теплоносителя.
Главная разница - в строимости висмута и много меньшем количестве полония-210 в теплоносителе при работе.
Это на свинце - пилотный проект. Тем более - промышленной мощности.
Все легкоплавкие металлы - неплохие "растворители" в жидком (расплавленном) виде - и конечно, будут "вымывать" из материала труб и агрегатов некоторые атомы (которые там появятся после многих лет облучения).
Так что - задача требует очень продуманного решения. И типа оно у РосАтома есть.
Да, на реакторе БР-2 с ртутным теплоносителем (аж 56 год!) столько намучились, что ртуть отвергли раз и навсегда. Слишком коррозионноактивна и растворяет всё подряд.
Спасибо. Будем надеяться.
Только проектируют.
Свинец - в списке перспективных технологий Gen4.
Спасибо.
Было бы интересно металлические теплоносители (натрий, свинец) перекачивать индукционным МГД-насосом: в канале создаётся бегущее магнитное поле, возбуждающее вихревые токи в металле, и он приходит в движение, как ротор в асинхронном двигателе.
В теории, очень классно: никаких движущихся частей, подшипников, вибраций, биений, сальников и пр.
Но, как я понял, КПД до сих пор получался ниже, чем у классического насоса, на входе и выходе из канала бегущее поле превращается в пульсирующее, и греет теплоноситель впустую... Ну и дилемма: сделаешь канал широким - магнитное поле высокой напряженности сложно получить. Сделаешь узким - будут большие потери давления при попытки прокачать сквозь него весь теплоноситель...
Индукционные насосы больше про скорость перекачки. А тут больше давление требуется. А это только механические насосы.
Да вроде бы по другой причине не используют - отсутствует инерция выбега ротора, поэтому при обесточивании циркуляция сразу заканчивается, в то время как в механических теплоноситель еще долго (хз сколько, но я так понимаю - десятки минут) циркулирует.
При таких плотностях материалов(свинец и нержавейка) выбег будет в основном за счёт самого свинца.
И в индукционном соответственно выбег будет.
Это циркуляционный насос, скорость перекачки не высока, значит этот выбег некритичен.
Да толку то с индукции ежели трубы - металлические и тоже проводят ток - там тогда какая-то сборная конструкция предстоит, которая по сложности и надёжности окажется ещё хуже того насоса. Но свинец - тоже ток проводит и можно славное веселье получить с наводимых в конструкции токов
Странно только что макс. температура насоса на 100 Ц выше Тплав свинца. Это если расчётная температура работы на 50 Ц выше Тплав свница - это уже почти на грани, даже не зазеваешься
Выше по комментам: был ещё сплав натрия с калием, его за то любили что был очень легкоплавкий, пусть и активный( его и в химии применяли - удобно дозировать как жидкость, а не отпиливать куски )
Именно! Какие там индукционные? С блуждающими токами - и прочими непроектными токами - всячески борются!
Калий? да ещё чего! Он и сам бета-активен, да и радиус захвата у него - великоват, нах такое счастье! Часто менять теплоноситель будет надо, а это - копеечка...
да кто ж спорит по калию - просто для общего развития. Хотя и сплав сам по себе весьма коррозионно-активен. Поэтому его рассматривали много раз и каждый раз выбирали не-его
Хотя, вроде бы, посоны на ртути что-то делать хотели( вообще-то многие и с давних пор ), но есть некоторые сомнения
Но возникают некоторые сомнения, когда оказывается что её плотность в 13,5 раз более чем у воды( т.е железная гайка будет плавать на поверхности как пенопласт, она примерно в 8 раз плотнее воды ) - т.е реактор мало того что имеет риски амальгамирования, так ещё и нереально тяжёлый
В общем, вроде бы интересно, но неясно, почему оставили столь небольшой зазор между Тплав свинца и максимальной температурой работы насоса( ~100 градусов )
А ведь кристаллизация теплоносителя в системе - наверняка серьёзная неприятность
Застывание свинца как раз преподносится как преимущество, если где-то что-то пробьёт, то "затянется" само собой!
Точно! это не натрий и не ртуть - безопасней на порядки!
А потом можно будет грузил из того свинца понаделать для глубоководной рыбалки - рыба на глубине падкая до всяких светящихся штук, так что улов будет - что надо!
Из баек товарища, который работал на "Радоне" и утилизировал всякие светящиеся штуки... один из случаев - чувак использовал контейнер из-под источника в качестве якоря: они из обеднённого урана делались раньше, вдвое плотнее свинца. Компактный, тяжеленный, в грунт уходит как штык, две удобные ручки, чтоб цепочку крепить, всё как надо, мечта рыбака.
Хохма в том, что контейнер был полный, там отработавший цезиевый источник лежал. Ну как отработавший... 7 кюри. Если б вылетело, то на деревню бы хватило с хвостиком.
Ну да, ртуть с богатым списком изотопов (радиус захвата - то ещё!), растворитель (металлам) она - типа с алхимических времён известна.
А что тяжёлый реактор - так это преимущество - не украдут!
Это как раз понятно - ниже температура - меньше растворимость в нём. Типа гарантийный срок работы (прочность) - полвека минимум, и век - по желанию. Типа прочности хватит с двойным потоком нейтронов
Это да, ворье - просто бич божий на атомных станциях. Стоит только на мгновенье взгляд отвести - реактор на легкой воде уже уперли. А так, когда теплоноситель тяжелый, то хоть какая-то дополнительная защита имеется от несунов...
Кстати, продукт захвата нейтронов ртутью - нйтроноизбыточная бета-активная ртуть.
А распадается она - да, таки в золото. :) Алхимики что-то знали. :)
(Ртуть-196, конкретно, даёт в итоге стабильное золото-197. Но её в природе мало - что-то типа 2%. Уже всё скурили, видать :\)
Да ну - н*х!
Электронный захват переименовать в бета-активность?!
Ну то такое...
Это же не вода, трубы не порвет.
Не просто хотели, а делали, пользуясь тем, что определенный опыт использования ртути в турбинном хозяйстве был.
Не понравилось. Ртуть, даром что к благородным металлам относится, но с протечками и коррозией намучились знатно там. И у нас на БР-2 и (не точно, искать лень, может англичане отличились в свое время) у американцев.
Насос видимо будет не на выходе из реактора (с горячим свинцом) а на входе.
Я что-то упустил? Вообще-то, в нейтронной физике, есть такое понятие как нейтронное эффективное сечение. А оно зависит не только от геометрических размеров частиц, но и, в большей степени, от дебройлевской длины волны частицы. Впрочем, это уже дебри.
Там гораздо сложнее, чем длина волны ядра. :) Вообще длина волны, можно сказать, никоим боком: можно даже псевдоклассически вывести сечения из времени взаимодействия пролетающего нейтрона с ядром.
Резонансы, конечно, так не получатся, но первое приближение будет верным.
ДЫК, и я про то. Ибо всё ещё зависит, например, и от скорости того же нейтрона. Просто не стал углубляться в квантовомеханические дебри. Тем более с ТФ.
Главному циркуляционному насосу (ГЦН) нагнетать огромное давление не требуется: да, контур "подпёрт" на сотни атмосфер, но их не ГЦН создаёт! Ему нужно лишь такой перепад создать, чтобы теплоноситель смог по весьма широким трубам пройти в нужном объёме, там около 5 атмосфер напор, не так уж и страшно!
В том и прелесть свинца, что никаких сотен атмосфер там не нужно. Это ж не перегретый пар. Он и при атмосферном давлении прекрасно работать будет.
Нет, проблема не в самом насосе, и не в КПД.
Проблемы другого года. Во-первых, статор МГД-насоса примыкает к каналу высокоактивного теплоносителя, причём, у БРЕСТа интегральная компоновка (насос в бассейне реактора). Если с ним что-то случится, лезть прямо к активной зоне в высокофонящий свинец будет ещё тем удовольствием (при этом, чтобы вообще залезть туда, свинец ещё и должен быть жидким, с температурой больше 300С). У механического насоса двигатель можно разместить снаружи, в относительно "чистой" зоне, отделённой герметично от теплоносителя. И спокойно ремонтировать-менять.
Вторая проблема - чисто механическая же: у механического насоса есть момент инерции и энергия выбега. Если питание будет отключено, насос ещё десятки секунд будет качать, что даёт время подключить резерв.
Вы описали концевые эффекты линейных или кольцевых асинхронных МГД-насосов. Но насос может быть и синхронным, да и в винтовом асинхронном насосе проблемы концевых эффектов минимальны.
КПД несколько ниже, и к статору больше требования, да: банально потому, что свинец по проводимости сильно хуже меди.
На подлодках были реакторы с металлическим теплоносителем.
семь апл лира
80км\час
обгоняли торпеды
АПЛ "Комсомолец", вроде с реактором с натриевым охлаждением. Был.
На "Лирах" теплоносителем был не натрий, а как раз свинец-висмут. Были и аварии, с затвердеванием теплоносителя в том числе. Но опыт эксплуатации накопили хороший, вот "ЦКБМ" на себя разработку "Бреста" и взяло.
Очень ценное для АПЛ качество. Я считаю что без возможности обогнать торпеду вообще нельзя лодку в эксплуатацию принимать
Хрущёв считал, что подлодке и летать неплохо бы...
Ну если только низенько...
Не разделяю мнение из "комментария автора". Такое пренебрежительное отношение было бы уместно в условиях честного глобального разделения труда, при котором АЭС строит Россия, а условные айфоны производят в США
К сожалению, в современном мире нам необходимы свои "айфоны" ничуть не меньше АЭС, потому что на них завязан огромный пласт современной экономики.
Страницы