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                  安全閥

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                  韓國科學家利用3D打印制造核能安全閥

                  文章來源:    發布時間:2021/3/4 19:26:24
                  眾所周知,核能是一種更為清潔的能源,能夠幫助各個國家遠離化石燃料(石油、煤等)帶來的大氣污染等問題。不過,核電站出現問題造成...
                  中國安全閥網訊】

                  眾所周知,核能是一種更為清潔的能源,能夠幫助各個國家遠離化石燃料(石油、煤等)帶來的大氣污染等問題。不過,核電站出現問題造成的災難也是震撼人心的,因此核電站的安全維護和維修是十分重要的。為了給核電站配備更為充足的備件生產源,韓國原子能研究所(KAERI)的科學家已經3D打印了一個具有足夠阻力特性的大型安全閥,使其能夠在核反應堆中使用。

                  3D打印的核能安全閥

                  3D打印的核能安全閥

                  以美國為例,自2007年以來,美國已投產了24座反應堆。為了確保這些工廠繼續安全運行,并且避免再次發生過去的災難,請經常對其進行維護和維修。但是,KAERI團隊發現某些安全關鍵部件的短缺,例如用于減輕堆芯壓力的化學和體積控制系統(CVCS)閥門。

                  具體而言,CVCS用于在反應堆內執行流體供應或流量任務,并且雖然可以部署在其他地方,但安全級閥門始終必須滿足某些標準。例如,核部件在部署之前必須通過水壓,運行和流量測試,并且以前證明按需創建足夠有彈性的組件是困難的。

                  閥門設備由三個獨立部分組成

                  閥門設備由三個獨立部分組成

                  根據KAERI科學家的說法,僅金屬3D打印還不足以替代傳統生產,以制造核備用件。但是,通過將定向能量沉積(DED)技術與5軸CNC加工相結合,該團隊發現他們能夠以所需的極高精確度來制造復制品。

                  研究人員的鉻和鎳基閥門具有3D打印的閥體,閥蓋和閥籠,組裝后,對300mm裝置進行了嚴格的評估。在壓力測試期間,發現設備的層邊界充當殘余應力的焦點,從而使強度降低了7-8%。

                  同樣,當CVCS在1100攝氏度的熱等靜壓機(HIP)中進行后處理時,其完整性降低了33%,比傳統閥門高出18%。不過,就穩定的性能及其“疲勞極限”而言,這種增材制造的設備的抗拉強度為202.6 MPa,優于商用產品。

                  總體而言,研究小組得出結論,盡管對熱處理產生了反應,但其附加閥的恒定強度足以使其最終使用?紤]到該小組的CECS復制了1類類別的組件,國際原子能機構的核監管機構會將其歸類為“其失效會導致嚴重程度高的后果的部分”。3D打印部件的強度確實得到了高度贊揚。

                  來源:中關村在線

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