Производство тепловыделяющей сборки на Новосибирском Заводе Химических Концентратов
3 мая состоялся блог тур на Новосибирский Завод Химических Концентратов (НЗКХ), организованной пресс-службой СХК.
НЗКХ - одно из крупнейших предприятий российского ядерного топливного цикла по выпуску ядерного топлива для энергетических и исследовательских реакторов, производству лития и его соединений, основанное 25 сентября 1948 года
Начальник цеха Басихин Александр Олегович вкратце рассказал о выпускаемой продукции.
Тепловыделяющая сборка (ТВС) реактора ВВЭР-1000 представляет собой активную конструкцию из 312 твэлов, закрепленных в каркасе из 18 направляющих каналов, 15 дистанционирующих и одной нижней решетки. Концевые детали ТВС служат для фиксации кассеты в установочных гнездах активной зоны. Верхняя концевая деталь (головка) обеспечивает взаимодействие с внутрикорпусными устройствами реактора и поджатие ТВС от всплытия, а также разъемное соединение с каркасом ТВС.
Нижняя концевая деталь (хвостовик) обеспечивает заданное местоположение кассеты в активной зоне, а также организацию протока теплоносителя. Основные конструктивные особенности отечественной конструкции ТВС связаны, прежде всего, с формой ее поперечного сечения. В отличие от мировых аналогов, базирующихся на прямоугольной форме, ТВС ВВЭР-1000 имеет гексагональное (шестигранное) сечение. При прочих равных условиях гексагональная форма ТВС обеспечивает более высокую однородность поля расположения твэлов и гарантирует сохранность ТВС во время транспортно-технологических операции при ее изготовлении и при эксплуатации на АЭС
С Александром Олеговичем, ставшим нашим "экскурсоводом" на 2 часа, мы отправились в начало технологического этапа.
Все с энтузиазмом щелкали громадные пространства цеха,еще ничего не понимая %)
Технологический цикл изготовления тепловыделяющих сборок (ТВС) включает изготовление порошка диоксида урана и таблеток из него, снаряжение и герметизацию тепловыделяющих элементов (твэлов), изготовление комплектующих и сборочное производство самих кассет.
На объекте очень серьезные меры безопасности. На проходной контроль на металла (оружие, взрывчатка) на выходе -радиоактивные материалы. все машины проходят тщательный досмотр. Снимать на территории строго запрещено как и курить. Для проведения съемок в цехе нужен был ряд согласований и разрешений. На каждого.Для входа на производство нужно надеть халат, шапочку, бахилы из ткани, на лицо - «Лепесток»
В Ангарске после выделения урана из руды получают оксиды урана, которые фторированием переводят в UF6,в Северске обогащают уран в виде UF6 изотопом U-235 . Затем UF6 методом пирогидролиза на НЗКХ переводят в диоксид, из которого изготавливают таблетки, твэлы и ТВС для энергетических реакторов.
Затем порошок загружается в биконусы. В них происходит перемешивание порошка и пластификатора, который позволяет таблетке лучше спрессоваться.
Благодаря смесителям с двумя плоскостями вращения достигается однородность.
Установка, которая производит прессование топливных таблеток.
После прессовки, уже "таблетки" аккуратно, манипулятором с вакуумной присоской, перекладываются в молибденовую емкость и отправляются на обжиг.
Водородное пламя печи спекания таблеток
После обжига в течение суток (необходимо для выгорания пластификатора), таблетки отправляют контролерам
- на предмет деформации, трещин, сколов.
После чего их пакуют в контейнеры, заполняют пачку бумаг и записывают специальный чип (белая шайба).
Затем контейнеры загружаются на линию, где циркониевая трубка диаметром 1 см и длиной около 4 м будет полностью заполнена и заварена за 60 минут.
В автоматическом режиме буду заряжены необходимое количество таблеток, вставлена пружина для их фиксации, закачен гелий, запаян второй конец, нанесена лазерная маркировка и проконтролировано.
Циркониевые стержни изготавливаются в Глазове (республика Удмуртия).
Приходилось очень быстро соображать, вникать в технологические особенности.
В цехе большинство оборудования Российского производства. Как например этот уникальный прибор, разработванный в Новосибирском Академгородке
Он позволяет за 35 секунд автоматически определяет качество сварки и геометрию стержня. В случае несоответствии, стержень проходит вновь проходи 2 тестирования. Если хоть одно вновь выявило отклонения от допусков-он сразу же отбраковывается.
Так же загляну в цех изготовления комплектующих для ТВС
Стержни упаковывают и отправляют дальше, где из них и собирают окончательное изделие.
Стенд сборки касет
После сборки кассеты, надевают верхнею и нижнею концевую деталь, снова тестируют и загружают в специальные контейнеры.
Готовые ТВС могу доставляться самолетом, судами, поездами или автотранспортом.
Гексагональное элементы собираются вручную из деталей и свариваются затем автоматически.
Особо стоит отметит высочайший уровень производства и охраны труда. Сотрудники имеют индивидуальные накопители.Они позволяют оценить годовую полученную дозу от радиоактивного излучения.
На рабочих места строгий порядок и чистота.
Уставшие, но довольные, мы заглянули в музей НЗХК.
Выражаю огромную благодарность Александру Кузнецову, организовавшего это насыщенный блог-тур.
Еще фотографии.
Почитать о блог-туре можно у Владимира Пака, Дмитрия Шипуля и Евгения Кредько