韩国科学家利用3D打印制造核能安全阀

国际金属加工网 2021年02月20日

众所周知,核能是一种更为清洁的能源,能够帮助各个国家远离化石燃料(石油、煤等)带来的大气污染等问题。不过,核电站出现问题造成的灾难也是震撼人心的,因此核电站的安全维护和维修是十分重要的。为了给核电站配备更为充足的备件生产源,韩国原子能研究所(KAERI)的科学家已经3D打印了一个具有足够阻力特性的大型安全阀,使其能够在核反应堆中使用。

韩国科学家利用3D打印制造核能安全阀

3D打印的核能安全阀

以美国为例,自2007年以来,美国已投产了24座反应堆。为了确保这些工厂继续安全运行,并且避免再次发生过去的灾难,请经常对其进行维护和维修。但是,KAERI团队发现某些安全关键部件的短缺,例如用于减轻堆芯压力的化学和体积控制系统(CVCS)阀门。

具体而言,CVCS用于在反应堆内执行流体供应或流量任务,并且虽然可以部署在其他地方,但安全级阀门始终必须满足某些标准。例如,核部件在部署之前必须通过水压,运行和流量测试,并且以前证明按需创建足够有弹性的组件是困难的。

韩国科学家利用3D打印制造核能安全阀

阀门设备由三个独立部分组成

根据KAERI科学家的说法,仅金属3D打印还不足以替代传统生产,以制造核备用件。但是,通过将定向能量沉积(DED)技术与5轴CNC加工相结合,该团队发现他们能够以所需的极高精确度来制造复制品。

研究人员的铬和镍基阀门具有3D打印的阀体,阀盖和阀笼,组装后,对300mm装置进行了严格的评估。在压力测试期间,发现设备的层边界充当残余应力的焦点,从而使强度降低了7-8%。

同样,当CVCS在1100摄氏度的热等静压机(HIP)中进行后处理时,其完整性降低了33%,比传统阀门高出18%。不过,就稳定的性能及其“疲劳极限”而言,这种增材制造的设备的抗拉强度为202.6 MPa,优于商用产品。

总体而言,研究小组得出结论,尽管对热处理产生了反应,但其附加阀的恒定强度足以使其最终使用。考虑到该小组的CECS复制了1类类别的组件,国际原子能机构的核监管机构会将其归类为“其失效会导致严重程度高的后果的部分”。3D打印部件的强度确实得到了高度赞扬。


(中关村在线)

声明:本网站所收集的部分公开资料来源于互联网,转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传,对此类作品本站仅提供交流平台,不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容,以保证您的权益!联系电话:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。

网友评论 匿名:

编辑推荐

您关注的品牌

您关注的主题

猜您喜欢

分享到

相关主题