// Росатом / ТВЭЛ
ТВЭЛ приступил к созданию Центров компетенций по выводу из эксплуатации ЯРООВ развитие АО «СХК» будет инвестировано около 27 млрд рублейАктивная зона для ледокола «Ямал» производства ПАО «МСЗ» успешно прошла испытания
Структура
отрасли
Структура
ТВЭЛ
Радиационная
обстановка

Новости

АО «ВНИИНМ» разработало новое покрытие для оболочек тепловыделяющих элементов


19.04.2018, 17:53


В рамках программы разработки толерантного топлива (Accident Tolerant Fuel – ATF), специалисты АО «ВНИИНМ» (входит в состав Топливной компании Росатома «ТВЭЛ») разработали уникальный состав, а также метод нанесения покрытий на основе хрома толщиной до 15 мкм на трубы-оболочки твэлов.

Предварительные исследования показали увеличение стойкости покрытых образцов в 5 раз по сравнению с непокрытыми.
В ходе работ способы  нанесения покрытия на оболочку варьировались, но оптимальным был выбран метод высокоскоростного ионно-плазменного магнетронного распыления. В напылении используется хром с различными добавками (никель, железо, алюминий и др.), чтобы повысить механические свойства и адгезию. В настоящее время ведутся исследования на образцах для выбора режимов нанесения и состава для масштабирования технологии обработки циркониевых труб на длину до 500 мм для поставки в ПАО «НЗХК» уже в этом году. В Новосибирске образцы будут начинены ядерным топливом, после чего  установлены в исследовательские реакторы. В дальнейшем планируется масштабировать технологию на оболочки твэлов длиной до 4 м.
Специалисты АО «ВНИИНМ» оптимизируют параметры технологии процесса напыления, а также предварительной подготовки поверхности труб-оболочек для обеспечения следующих требований: стойкость при нормальной эксплуатации в реакторе, а также при авариях с потерей теплоносителя. Кроме того, для образцов с покрытием предусмотрен комплекс испытаний: механических, высокотемпературных, автоклавных, а также исследование физических характеристик.
При отработке методики трубы из циркония установят в планетарный механизм вращения (8-16 позиционный) для повышения производительности и однородности процесса напыления. Такая опытно-промышленная технология позволит снизить стоимость единицы продукции. Окончательный выбор технологии будет сделан после окончания реакторных и послереакторных испытаний.
По словам генерального директора АО «ВНИИНМ» Леонида Карпюка, специалисты института в рамках работ по ATF исследуют и отработают технологию сварки твэльных труб, а также  разработают методику неразрушающего контроля толщины покрытия на циркониевой трубе.
«Мы испытываем образцы в широком диапазоне температур. Уже исследовано несколько десятков труб-оболочек с разными покрытиями и параметрами их напыления с целью повышения свойств. Пробуются варианты напыления как из нескольких источников, так и с мозаичными мишенями. Предварительные исследования уже показали увеличение стойкости покрытых образцов в 5 раз по сравнению с непокрытыми», – подчеркнул Леонид Карпюк.