2026-01-20
Hãy tưởng tượng một người khổng lồ thép được chôn sâu trong lõi của một nhà máy điện hạt nhân, chịu đựng áp lực và bức xạ không thể tưởng tượng được trong khi bảo vệ sự theo đuổi năng lượng sạch của nhân loại.Đây là bình áp suất lò phản ứng (RPV)Bài viết này đi sâu vào thành phần quan trọng này, khám phá kỹ thuật đặc biệt của nó, lựa chọn vật liệu nghiêm ngặt và phát triển công nghệ an toàn..
Thùng áp suất lò phản ứng là một thành phần quan trọng của các nhà máy điện hạt nhân, hoạt động như một pháo đài vững chắc bao bọc chất làm mát lò phản ứng, tấm chắn lõi và các tập hợp nhiên liệu.Không giống như các lò phản ứng RBMK thời Liên Xô, đặt mỗi bộ nhiên liệu trong các ống kính 8 cm riêng biệt, hầu hết các nhà máy hạt nhân hiện đại dựa vào RPV để an toàn.Trong khi các lò phản ứng thường được phân loại theo loại chất làm mát chứ không phải cấu hình bình, sự hiện diện và thiết kế của bình áp suất ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn và hiệu quả của một nhà máy.
Các phân loại lò phản ứng phổ biến bao gồm:
Trong số các loại lò phản ứng chính sử dụng bình áp suất, PWR phải đối mặt với một thách thức đặc biệt: bức xạ neutron (hoặc dòng chảy neutron) trong quá trình hoạt động dần làm mỏng vật liệu bình.Các tàu BWR kích thước lớn hơn cung cấp lớp chắn neutron tốt hơnTrong khi điều này làm tăng chi phí sản xuất, nó loại bỏ sự cần thiết phải ủ để kéo dài tuổi thọ.
Để kéo dài tuổi thọ của tàu PWR, các nhà cung cấp dịch vụ hạt nhân như Framatome (trước đây là Areva) và các nhà khai thác đang phát triển các công nghệ sưởi.quy trình có giá trị cao nhằm phục hồi các tính chất vật liệu bị xuống cấp do bức xạ kéo dài.
Mặc dù có sự thay đổi về thiết kế, tất cả các bình áp suất PWR đều có các tính năng chính:
Vật liệu RPV phải chịu được nhiệt độ và áp suất cao trong khi giảm thiểu ăn mòn.Các vỏ tàu thường sử dụng thép ferrit hợp kim thấp bọc với 3-10 mm thép không gỉ austenit (đối với các khu vực tiếp xúc với chất làm mát)Các thiết kế đang phát triển đã kết hợp hợp kim giàu niken như SA-302 B (đan Mo-Mn) và SA-533 / SA-508 để tăng cường sức mạnh sản xuất.Những thép Ni-Mo-Mn ferritic này cung cấp độ dẫn nhiệt cao và khả năng chống va chạm nhưng phản ứng bức xạ của chúng vẫn rất quan trọng.
Vào năm 2018, Rosatom đã phát triển công nghệ hàn nhiệt để giảm thiểu thiệt hại do bức xạ, kéo dài tuổi thọ của tàu bằng 15-30 năm (được chứng minh tại Đơn vị Balakovo 1).Môi trường hạt nhân làm cho vật liệu bị ném pháo hạt không ngừng, dịch chuyển các nguyên tử và tạo ra các khiếm khuyết cấu trúc vi mô. Những khiếm khuyết này ốm, trục trặc hoặc các cụm dung dịch tích lũy theo thời gian, làm cứng vật liệu trong khi giảm độ dẻo dai.Các tạp chất đồng (> 0.1wt%) làm trầm trọng thêm sự mong manh, thúc đẩy nhu cầu về thép "sạch hơn".
Sự biến dạng nhựa dưới áp lực kéo dài tăng cường ở nhiệt độ cao do di cư khiếm khuyết nhanh hơn.trong khi các ion hydro (từ phóng xạ chất làm mát) gây ra nứt ăn mòn căng thẳng thông qua ba cơ chế lý thuyết: giảm sự gắn kết, áp suất bên trong, hoặc đợt bốc hơi methane.
Các phương pháp tiếp cận mới nhằm mục đích ổn định các nguyên tử bị dịch chuyển bằng cách sử dụng ranh giới hạt, dung dịch quá lớn hoặc phân tán oxit (ví dụ: yttria).cải thiện độ dẻo dai và chống nứtCần nghiên cứu thêm để tối ưu hóa hợp kim chống bức xạ.
Tính đến năm 2020, các nhà sản xuất RPV chính bao gồm:
Gửi yêu cầu của bạn trực tiếp đến chúng tôi
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski