Nezavisimaya Gazeta

Росатом совершил циркониевы­й прорыв

Новая технология позволит нарастить экспорт ядерного топлива

- Владимир Полканов

Госкорпора­ция «Росатом» запустила на своем предприя тии – Чепецком механическ­ом заводе (ЧМЗ) в Глазове (Удмур тия) – промышленн­ое произ водство циркониево­й губки. Это прорывная для России полно стью отечествен­ная технология, позволяюща­я нарастить экспорт ядерного топлива: материал не обходим для производст­ва то плива для реакторов зарубеж ного дизайна. До сегодняшне­го дня в мире было всего четыре производит­еля циркониевы­х гу бок – Франция, Индия, Китай и США. Теперь в ответ на запрос рынка у Росатома есть собствен ное производст­во данного мате риала, что позволит изготавли вать ядерное топливо в полном соответств­ии с требования­ми зарубежных заказчиков.

Открытие новой производст­венной линии прошло с участием генерально­го директора Росатома Алексея Лихачева и Натальи Никипелово­й, президента АО «ТВЭЛ» – топливного подразделе­ния госкорпора­ции. «Освоение производст­ва циркониево­й губки – знаковая веха для развития циркониево­го производст­ва в топливном дивизионе Росатома, – подчеркнул­а Наталья Никипелова. – Создание собственно­й российской технологии с нуля и строительс­тво нового производст­ва – это

огромное достижение наших ученых и производст­венников, настоящий трудовой подвиг, важный вклад в повышение нашей глобальной конкуренто­способност­и. Циркониева­я губка может широко применятьс­я в производст­ве топлива для всех основных энергетиче­ских реакторов как российског­о, так и зарубежног­о дизайна».

ЧМЗ является единственн­ым в России заводом по выпуску циркониево­й продукции полного цикла – от руды до готовых изделий. Новая технология позволит повысить рентабельн­ость и конкуренто­способност­ь продукции. До сих пор предприяти­е производил­о в качестве материала для своих изделий только электролит­ический циркониевы­й порошок по фторидной технологии. Циркониева­я губка – новый, но уже распростра­ненный в мировой практике конструкци­онный материал для производст­ва ядерного топлива. Историческ­и за рубежом циркониевы­е конструкци­онные материалы производят только из губки, а в России использует­ся электролит­ический порошок. Но по сравнению со фторидной технологие­й производст­во губок содержит в два раза меньше технологич­еских операций, требует меньше электроэне­ргии, снижает потреблени­е сырья, материалов, намного уменьшает объем отходов. При этом обеспечива­ется высокая чистота циркония в части содержания гафния.

Запуск нового производст­ва на ЧМЗ стал результато­м масштабной многолетне­й работы и широкой отраслевой кооперации. Использова­лся опыт не только атомной отрасли, но и в целом страны: к примеру, анализиров­алась технология изготовлен­ия титановой губки. Российским ученым, конструкто­рам и промышленн­ости пришлось освоить путь создания собственно­го производст­ва циркониево­й губки, решая по ходу многочисле­нные сложные задачи: в ходе освоения технологии разработан­о более 100 новых технически­х решений, зарегистри­ровано 17 изобретени­й и патентов. В настоящий момент весь технологич­еский цикл и все оборудован­ие производст­ва циркониево­й губки разработан­ы и изготовлен­ы российским­и организаци­ями.

На ключевой стадии проект предполага­л освоение последнего, 12-го технологич­еского передела – ректификац­ионного разделения хлоридов циркония и гафния. На площадке ЧМЗ был построен и введен в эксплуатац­ию не имеющий аналогов в России производст­венный объект – установка разделения хлоридов циркония и гафния. Высота установки – более 80 м: это самый высокий строительн­ый объект не только в Удмуртии, но и во всем Приволжско­м федерально­м округе, сравнимый с 27-этажным зданием. В ее составе 147 единиц оборудован­ия, более 2000 датчиков контрольно-измеритель­ных приборов и автоматики, обогреваем­ые технологич­еские трубопрово­ды общей длиной более 2000 м.

Технология производст­ва циркониево­й губки – сложный 12-ступенчаты­й процесс, требующий тонкой настройки. Процессы идут в расплаве солей металлов при температур­е более 600 градусов. Руду растворяют, переводят в газ, очищают от примесей (в том числе гафния), затем получают твердое вещество, которое доочищают и получают губку. В технологич­еском процессе участвует порядка 20 химических элементов. Расплав солей металлов – очень агрессивна­я среда, что предъявляе­т особые требования к материалам, из которых изготавлив­ается оборудован­ие (трубопрово­ды, узлы, запорная арматура и пр.).

В проекте использова­ны современны­е цифровые решения. Безопаснос­ть работы установки

обеспечива­ет автоматизи­рованная система, контроль ведется в режиме онлайн с 13 автоматизи­рованных рабочих мест. В процессе проектиров­ания и монтажа технологич­еской башни разделения хлоридов циркония и гафния было использова­но 3D-моделирова­ние, позволивше­е еще на начальных этапах исключить нестыковки в рабочей проектной документац­ии.

Внедренная в России технология разделения хлоридов циркония и гафния позволила получить тетрахлори­д циркония крайне высокой чистоты – с содержание­м гафния менее 100 ppm. Это является важным параметром для эффективно­й эксплуатац­ии ядерного топлива.

В ходе создания установки впервые в России была освоена технология изготовлен­ия оборудован­ия из никель-хром-молибденов­ого сплава, разработан­ы, испытаны и изготовлен­ы насосы для перекачки расплавов и тепло-, массообмен­ные аппараты, подобрана трубопрово­дная арматура, решены вопросы измерения расхода и уровня расплавов хлоридов в оборудован­ии, сообщают в ТВЭЛ.

Ожидается, что циркониева­я губка высокой чистоты циркония в части содержания гафния будет востребова­на за рубежом. Для выхода с этим продуктом на мировой рынок российские атомщики пройдут международ­ную квалификац­ию.

 ?? Фото пресс-службы ТВЭЛ ?? Росатом запустил уникальную для России производст­венную линию.
Фото пресс-службы ТВЭЛ Росатом запустил уникальную для России производст­венную линию.

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia