Rosatom vyvinul superoceľ pre jadrové elektrárne v trópoch

Nová nerezová oceľová zliatina pre systém pasívneho odvodu tepla z jadrového reaktora úspešne prešla testami v drsnom tropickom prostredí. Vyvinuli ju jadroví inžinieri z ruskej korporácie pre atómovú energiu Rosatom.

Tropické prostredie sa vyznačuje vysokými teplotami, vlhkosťou a vzduchom kontaminovaným chlórom, čo zapríčiňuje, že tu korózia prebieha výrazne rýchlejšie než v oblastiach s  miernou klímou. Avšak súčasný vývoj jadrového priemyslu ukazuje, že jadrové elektrárne sa budú z nemalej časti stavať práve v tomto prostredí. Ruskí jadroví inžinieri si uvedomujú, že korózia má veľký vplyv na jadrovú bezpečnosť, takže materiáloví vedci z výskumného ústavu CNIITMAŠ (súčasť AEM Group, strojárenskej divízie Rosatomu) vyvinuli novú oceľovú zliatinu pre tropické podnebie, ktorá má vynikajúce teplovzdorné a vlhkuvzdorné vlastnosti.

Nová oceľová zliatina s označením 08H14MF je navrhnutá na výrobu teplovýmenných trubiek pre systém pasívneho odvodu tepla (PHRS), ktorý používajú všetky nové ruské jadrové elektrárne. Ide o jeden z najdôležitejších systémov jadrovej elektrárne, pretože zaisťuje bezpečné odstavenie v prípade nečakanej udalosti. PHRS nainštalovali napríklad do indickej elektrárne Kudankulam (2x VVER-1000) a ruskej elektrárne Novovoronežská II (2x VVER-1200) a bude ho mať aj turecká jadrová elektráreň Akkuyu (4x VVER-1200).

Pre jadrovú elektráreň Kudankulam vyvinuli ruskí jadroví inžinieri technológiu nanášania tenkej vrstvy hliníka na oceľ. Pre tureckú elektráreň Akkuyu bude určená práve oceľ 08H14MF.

Pretože nebol dostatok informácií o priebehu korózie novej zliatiny, musela pred použitím v jadrovej elektrárni prejsť testami, ktoré by dokázali, že je na to vhodná. Skúšky vykonali podniky CNIITMAŠ a OKB Gidropress (tiež súčasť strojárenskej divízie Rosatomu) a simulácia všetkých sezónnych zmien počasia trvala pol roka.

Skúšky ukázali, že pri umelom pôsobení soľného roztoku nepostupuje korózia rýchlejšie než 5,4 mikrometra ročne, teda že za 60 rokov (čo je životnosť systému PHRS) skoroduje len 0,3 milimetra hrubá vrstva novej zliatiny. Ďalej sa pomocou elektrochemických testov dokázalo, že vykazuje vynikajúcu odolnosť voči vlhkému morskému podnebiu. Na simuláciu životnosti systému PHRS s novou zliatinou bol vyvinutý tiež špeciálny software, ktorý využíva dáta z rôznych koróznych testov.

„Oceľovú zliatinu 08H14MF vyvinul materiálový vedec Veniamin Borisov z ústavu CNIITMAŠ. Stanovil si veľmi ambiciózny cieľ, pretože chcel vyvinúť oceľovú zliatinu, ktorá bude jednoducho opracovateľná a vhodná na výrobu teplovýmenných trubiek v parogenerátoroch. Naviac nemala obsahovať nikel, ktorý je veľmi nákladnou zložkou väčšiny ocelí,“ povedal Ivan Safonov, vedúci laboratória pre koróziu v ústave CNIITMAŠ. Materiál bol mnohokrát testovaný pre rôzne použitie od striech železničných vagónov až po drezy na umývanie riadu.“

Komentáre