Проблемы эксплуатации поставляемого компанией «Вестингауз» ядерного топлива и направления работ по созданию перспективных видов топлива. Часть I.

«Вестингауз» является одной из крупнейших в мире компаний-поставщиков ядерного топлива для АЭС. Отделение реакторного топлива компании «Вестингауз» (Westinghouse Nuclear Fuel) в течение 40 лет является ведущим мировым комплексным поставщиком продуктов и услуг в сфере реакторного топлива. Имея свыше 4400 сотрудников в США, Швеции и Великобритании, компания «Вестингауз» изготавливает имеющие отношение к ядерному топливу продукты и компоненты для атомных электростанций во многих странах мира.

Отделение реакторного топлива является поставщиком, действующим по схеме «единого источника» (a single – source fuel provider), для реакторов с водой под давлением, для реакторов с кипящей водой и для других типов реакторов. И как заявляют об этом специалисты компании, отделение ставит перед собой задачу наиболее быстро, по сравнению с другими аналогичными предприятиями, реагировать на потребности своих потребителей продуктов и услуг в сфере реакторного топлива.

Отделение компании «Вестингауз» по производству реакторного топлива имеет семь производственных объектов, рассредоточенных по многим странам мира:

– Колумбийский объект (Columbia Site) (г. Колумбия, шт. Южная Каролина, США) является основным местом проведения производственных операций в США, включающим крупные производственные мощности, позволяющие использовать методы химической и механической обработки для изготовления элементов реакторов западного образца, использующих воду под давлением (PWR), и реакторов типа ВВЭР. На объекте также имеются подразделения, занятые технической разработкой производимых изделий, и испытательные лаборатории. В г. Колумбия компания «Вестингауз» проектирует и изготавливает полностью готовые реакторные топливные сборки, а также продукцию, имеющую отношение к ядерному топливу, такую как верхние и нижние сопла, управляющие стержни, а также выполненные в виде единого изделия выгорающие поглотители из эрбия и диборида циркония для реакторов типов PWR и BBЭР. С момента начала производства в 1969 г. на Колумбийском объекте было изготовлено свыше 51 000 сборок с ядерным реакторным топливом. Топливо и связанные с ним продукты экспортируются в ряд других стран, включая Бельгию, Бразилию, Чешскую Республику, Францию, Японию, Словению, Южную Корею, Испанию, Швецию, Тайвань и Великобританию;

– Западный циркониевый завод (Western Zirconium Plant) (Огден, шт. Юта, США) занят обработкой циркония и циркониевых сплавов. На Западном циркониевом заводе изготавливаются высококачественный цирконий, гафний и циркалой (сплав на основе циркония) для коммерческой атомной энергетики и других применений в промышленности. Начиная с 1980 г. данный завод изготовил около 16 тысяч тонн изделий на основе циркония. Основной продукцией завода являются: «циркалой-4» (zircaloy-4), уже длительное время служащий в качестве стандартного материала для обеспечения высококачественного процесса использования топлива в реакторах с водой под давлением (PWR); «циркалой-2» (zircaloy-2), материал, обычно применяемый в реакторах с кипящей водой (BWR); ZIRLO, материал с высокой коррозионной стойкостью, разработанный специалистами компании «Вестингауз» с целью удовлетворения возникающих в настоящее время у производителей атомной энергии потребностей в длительных рабочих циклах и высоких степенях выгорания реакторного топлива;

– Завод специальных металлов (Блэрсвилл, шт. Пенсильвания, США) (Specialty Metals Plant, Blairsville, Pa, USA) изготавливает и производит чистовую отделку бесшовных труб из циркониевых сплавов, применяемых для изготовления реакторного топлива коммерческого назначения. На заводе специальных металлов из циркониевого сплава изготавливают оболочки твэлов ( тепловыделяющих элементов) и другие трубчатые изделия, предназначенные для использования в реакторных топливных сборках, которые поставляются подразделению компании «Вестингауз», занимающемуся реакторным топливом, предприятиям, работающим по лицензии компании «Вестингауз», и другим промышленным предприятиям - потребителям продукции компании во многих странах мира. С момента начала производства в 1967 г. данное предприятие изготовило около 70 млн метров трубчатых изделий, предназначенных для использования в атомных топливных сборках. Сотрудники компании «Вестингауз», используя самое современное производственное и проверочное оборудование, в том числе наиболее передовые высокоскоростные ультразвуковые установки, дают гарантию самого высокого качества каждой трубы и каждого изделия, изготовленного и проверенного на заводе;

– Виндзорский завод элементов (Windsor Components Plant) (Виндзор, шт. Коннектикут, США) изготавливает элементы, предназначенные для использования в топливе для повторных заправок реакторов, изготовленном другими предприятиями. В частности, Виндзорский завод элементов является основным звеном в линии компании «Вестингауз» по изготовлению топливных продуктов для реакторов, построенных предприятием «Комбасчен Инжиниринг». На данном современном объекте работают около 180 спе-циалистов по реакторному топливу, занятых реализацией проектов конкретных потребителей, анализом процессов в активной зоне, технической разработкой проектов и изготовлением конкретных элементов оборудования. Компания «Вестингауз» проектирует, изготавливает и продает такие элементы и продукты, как решетки, клетки, верхние и нижние оконечные патрубки, колпачки на концах топливных стержней и сборки управляющих элементов. Группа специалистов по инженерным разработкам оказывает услуги потребителям из числа коммунальных служб, такие как проектирование продукта, анализ перезагрузки топливом, услуги по инженерной разработке и передача технологии. Вместе взятые указанные продукты обслуживают американские и корейские реакторы типа созданных предприятием «Комбасчен Инжиниринг», американские реакторы с водой под давлением и европейские реакторы с кипящей водой в Бельгии, Франции и Германии;

– Объект по технической разработке активной зоны с учетом применяемого топлива (Монровилль, шт. Пенсильвания, США) (Nuclear Fuel Core Engineering, Monroeville, Pennsylvania, USA) предоставляет технологии и услуги по технической разработке активных зон реакторов с водой под давлением. Сотрудники компании «Вестингауз», занятые оказанием услуг по технической разработке активных зон и предоставлением технологий (Westinghouse Core Engineering Services and Technology), размещаются в «энергетическом центре» компании (Westinghouse Energy Center) – штаб-квартире компании. Сотрудники, работающие в Монровилле, предоставляют потребителям проекты конструкций активных зон, поставляют новое программное обеспечение для проведения технических разработок, а также осуществляют программы обучения, помогающие операторам атомных электростанций максимально повысить эффективность и надежность своих АЭC;

– Спрингфилдский объект (Престон, графство Ланкашир, Великобритания) (Springfields Site, Preston, Lancashire, U.K.) является местом проведения работ с реакторным топливом в Великобритании (Headquarters of U.K. Fuel Business). Осуществляются химические и механические производственные процессы, связанные с реакторным топливом, для потребителей, использующих реакторы типов AGR и Magnox. Оказываются услуги по переработке (конверсии), относящиеся к производству гексафторида природного урана. Спрингфилдс является местом проведения операций по изготовлению реакторного топлива, выполняемых британским филиалом компании «Вестингауз» (Westinghouse United Kingdom). Объект в Спрингфилдсе был основан в 1946 г. в рамках британского проекта использования атомной энергии и с тех пор осуществляет производство реакторного топлива. Объект производит переработку нескольких тысяч тонн урана в год и обладает технологиями изготовления топлива для всех основных конструкций атомных реакторов, имеющихся в мире. Основная часть потребностей в топливе для атомных электростанций Великобритании удовлетворяется силами объекта Спрингфилдс. Кроме того, на территории объекта в 1994 г. приступил к работе новый завод гексафторида урана (Uranium Hexafluoride Plant), а перспективный современный комплекс оксидных топлив (Oxide Fuels Complex) был официально открыт в 1996 г.;

– Шведское отделение компании Westinghouse (Вестерос, Швеция) (Westinghouse Sweden, Vasteras, Sweden) занято технической разработкой, проектированием и изготовлением реакторного топлива для европейских потребителей, использующих реакторы с водой под давлением, и мировых потребителей, использующих реакторы с кипящей водой. Жизненно важным элементом подразделения компании «Вестингауз», занимающегося реакторным топливом, является завод реакторного топлива шведского отделения компании (Westinghouse Sweden Nuclear Fuel Factory), находящийся в г. Вестеросе. Данный завод изготавливает топливные сборки для реакторов с водой под давлением и с кипящей водой, а также топливные каналы и управляющие стержни для реакторов с кипящей водой. Шведское отделение компании «Вестингауз» производит реакторное топливо, начиная с середины 1960-х гг. Существующий ныне завод по изготовлению топлива действует с 1971 г., при этом постоянно осуществляется процесс его расширения и модернизации. Применяемые там системы, процессы и оборудование, предназначенные как для производства, так и для контроля, в основном созданы шведским отделением компании «Вестингауз» и являются высокомеханизированными и автоматизированными. Завод ежегодно производит приблизительно 400 тонн топлива на основе двуокиси урана (UO2) для реакторов с водой под давлением и реакторов с кипящей водой. Что касается процесса преобразования (конверсии) гексафторида урана (UF6) в порошкообразную двуокись урана (UO2), то как мощности завода, так и положения его лицензии ограничивают объем перерабатываемого материала пределом в 600 тонн двуокиси урана.

Ключевые теги: Вестингауз ZIRLO BWR