На атомной электростанции "Фарли" компании Southern Nuclear в штате Алабама были использованы четыре свинцовые тестовые сборки, поставленные компанией Westinghouse, с нижними наконечниками, изготовленными методом 3D-печати. Компания Westinghouse утверждает, что эти компоненты улучшают улавливание частиц и повышают долговечность топливных сборок.
По словам представителей компании, износ оболочки топливного стержня дебрисом - так называемый фреттинг - является основным источником утечек в топливных сборках реакторов с водой под давлением (PWR).
Технология аддитивного производства, по словам компании, позволяет значительно улучшить фильтрацию дебриса благодаря более широким возможностям в плане проектирования, что уменьшает диаметр частиц дебриса, которые могут попасть в реактор. В ходе испытаний компоненты, изготовленные аддитивным способом, продемонстрировали 30-процентное улучшение устойчивости к засорению - с 65 до 96 %.
"Наша технология аддитивного производства позволяет нам добиваться прорывных характеристик с немедленным положительным эффектом для наших клиентов", - сказал президент подразделения ядерного топлива Westinghouse Тарик Чохо, - "Эта значительная технологическая инновация для реакторов PWR снижает риск утечки в топливных стержнях из-за скопления мусора, повышая безопасность и эффективность работы наших клиентов".
Президент Southern Nuclear Пит Сена добавил:
"За последнее десятилетие Southern Nuclear возглавляла отрасль в разработке и внедрении новых технологий, повышающих устойчивость топлива. Существующий парк атомных электростанций является основой чистого энергоснабжения нашей страны, и сегодня мы внедряем инновации в ядерное топливо, чтобы сделать его более надежным и безопасным, более доступным и более надежным, чтобы обеспечить экологически чистую атомную энергию без выбросов углерода на десятилетия вперед".
Аддитивное производство (AП) - или 3D-печать - упрощает процесс изготовления, создавая трехмерный объект на основе компьютерной модели, обычно путем последовательного добавления материала слой за слоем.
В 2015 году компания Westinghouse провела первое в истории исследование облучения материалов ядерных компонентов АП. В 2020 году компания установила первый в истории компонент AП, связанный с безопасностью, - наперсток-заглушку - в действующий коммерческий реактор, блок № 1 АЭС "Байрон" компании Exelon в Иллинойсе.
Антидебрисные фильтры для ядерного топлива, изготовленные Westinghouse с использованием технологии 3D-печати, были установлены на втором энергоблоке АЭС "Олкилуото" в Финляндии и третьем энергоблоке АЭС "Оскархамн" в Швеции. Компания Westinghouse заявила, что фильтры StrongHold полностью изготовлены с помощью технологий 3D-печати и обладают улучшенными функциями улавливания, чтобы предотвратить попадание дебриса в топливную сборку и потенциальное повреждение оболочки, что может привести к незапланированным и дорогостоящим отключениям.
В 2024 году компания Westinghouse изготовила 1000-й компонент аддитивного производства для топлива ВВЭР-440.
