В рамках комплексного проекта электроэнергетического дивизиона «Росатома» по разработке технологических решений для создания атомной энерготехнологической станции (АЭТС) на базе высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР) разработаны и изготовлены полноразмерные элементы конструкции реактора из углерод-углеродного композиционного материала.
В ходе исследований, начавшихся в 2023 году, специалисты АО «ОКБМ Африкантов» (машиностроительный дивизион «Росатома») совместно с организацией-соисполнителем изучили основные свойства различных марок углерод-углеродного композита.
В том числе, на площадке АО «ИРМ» (Заречный, Научный дивизион «Росатома») были проведены реакторные испытания при температурах до 1300 °С и исследования физико-механических и теплофизических свойств облученных образцов углеродного материала. По результатам исследований углеродный материал на основе стандартной углеродной ткани производства композитного дивизиона «Росатома» признан оптимальным для изготовления элементов конструкции реактора ВТГР.
Применение углерод-углеродного композиционного материала, отличающегося стабильными физико-механическими свойствами в широком диапазоне температур (от комнатной температуры до 1600 °C) и высокой радиационной стойкостью (в том числе в агрессивных средах) дает значительные преимущества – позволяет повысить надежность и снизить массогабаритные характеристики реакторных установок.
На завершающем этапе конструкторы и технологи отработали методы промышленного изготовления и создали полноразмерные макеты отдельных элементов конструкции, таких как опорный элемент высотой 1650 мм (комплект которых служит опорой для активной зоны из графитовых ТВС) и рабочий орган системы управления и защиты (длинномерная гибкая конструкция, собираемая из отдельных секций высотой 500 мм каждая).
«Важно подчеркнуть, что отработка технологии изготовления элементов конструкции реактора ВТГР велась с использованием имеющегося на площадке технологического партнера промышленного оборудования. Это позволит в дальнейшем применять полученный опыт не только для изготовления иных элементов конструкции реактора ВТГР, но и использовать технологию в других инновационных проектах российской атомной отрасли», – отметил куратор проекта со стороны АО «Концерн Росэнергоатом» Фёдор Григорьев.
Отработка технологии создания элементов конструкции реактора ВТГР из углеродного композита – не только очередной значимый этап реализации проекта по разработке технологических решения для создания АЭТС с ВТГР и ХТЧ, но и важный шаг вперед в области современных и эффективных материалов для атомной энергетики будущего.