BWXT和橡樹嶺實驗室宣布對3D打印核反應堆組件進行的開發

魔猴君  行業資訊   1683天前

領先的核能和燃料組件供應商BWX Technologies（BWXT）與橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）共同宣布了一項新的增材制造技術的開發進展，該技術專門用于生產反應堆組件。

現在，該工藝適用于高溫合金和難熔金屬，這對于先進核反應堆的安全運行至關重要。通過提供3D打印此類組件的方法，可以快速部署這些組件，并具有增材制造的所有環境和設計優勢。BWXT核服務集團總裁肯·坎普林（Ken Camplin）表示：“我們在BWXT擁有一支獨特的工程師和設計師團隊。他們的工作將使高級反應堆開發人員更容易向前邁進，應對許多這些設計固有的關鍵技術挑戰。”

BWXT打印的反應堆堆芯3D打印組件樣品。通過BWXT拍攝。

3D打印核組件

BWXT認為3D打印具有“行業變革”的潛力，因為它使工程師能夠設計組件而無需擔心常規制造的幾何約束。合作伙伴最近展示了該技術在3D打印鎳基超級合金和難熔金屬基合金中的能力，同時實現了復雜幾何形狀的組件級認證。

該公司最初于2018年對技術本身進行了驗證，當時該技術成功參加了美國能源部的先進核技術開發成本分攤計劃。現在，經過驗證的材料和零件可作為過去兩年技術進步的明顯標志，為提供改進的熱性能，增加的安全裕度和耐事故質量的組件鋪平了道路。

優化且價格合理的核芯

根據BWXT的介紹，使用耐火金屬芯部件可以幫助使芯出口溫度達到2700°F（或1482°C），并且工廠的整體效率達到驚人的50％。該公司還表示，最近的材料開發確實可以通過對事故容忍的組件進行重新設計，對該國目前的現役反應堆團隊產生直接影響。

新技術還具有成本優勢。通過提高功率輸出和單個零件的使用壽命，整個系統在維護和修理方面的需求將減少。原型設計過程也應該更具成本效益，因為無需過多投入就可以即時進行設計迭代。

能源部先進反應堆示范計劃（ARDP）的提案中最近概述了該技術如何降低制造風險的細節。用能源部的話來說，ARDP據報道將“通過與美國工業界分擔成本的伙伴關系，加快先進反應堆的示范。通過迅速開發具有廣闊前景的先進反應堆，我們可以擴大獲得清潔能源的機會，并在失去關鍵基礎設施和供應鏈功能之前利用市場機會。”

Oak Ridge原型反應堆之一的3D打印組件。圖片來自Britanny Cramer / ORNL /美國能源部。

據魔猴網了解，作為其“轉型挑戰反應堆”（TCR）演示計劃的一部分，橡樹嶺還宣布，今年初使用DED技術開發了3D打印核反應堆堆芯。該實驗室已經改進了微反應器的設計，并建立了鑒定方法來確認3D打印組件的一致性和可靠性。

此外，普渡大學（Purdue University）最近還從能源部獲得了80萬美元的贈款，作為TCR的主要貢獻者。普渡大學的工程師將特別參與新型人工智能模型的開發，以確保微反應器關鍵組件的核級質量。

來源：https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/guowaikuaidi/39821.html