Атомная энергетика предъявляет исключительные требования к надёжности оборудования и чистоте материалов. Вакуумные системы стали неотъемлемой частью технологических цепочек на всех этапах — от выплавки сплавов для реакторов до подготовки отработавшего топлива к длительному хранению. АО «Вакууммаш» (Казань) производит полный спектр вакуумного оборудования: спиральные и пластинчато-роторные насосы, агрегаты типа Рутс, турбомолекулярные и криогенные насосы, затворы и клапаны. Более подробную информацию получить на сайте https://vacma.ru/company/projects/atomnaya-otrasl/. Инженерный центр проектирует решения под конкретные задачи.
Производство материалов
Вакуумная плавка металлов и сплавов позволяет минимизировать содержание растворённых газов и посторонних включений. Индукционная плавка в вакууме исключает окисление расплава кислородом, азотом и водородом, что критически важно при изготовлении нержавеющих сталей и специальных сплавов для активных зон реакторов. Отдельного внимания заслуживает дегазация гранул карбида бора — материала управляющих стержней, поглощающих избыточные нейтроны. Гранулы обрабатывают в вакуумных камерах и герметично упаковывают в стеклянные трубки, сохраняя их свойства на протяжении всего срока службы.
Научные исследования и контроль качества
Вакуумные камеры задействованы в установках разделения изотопов и системах выгрузки отработавшего топлива. На этапе контроля герметичности сварных соединений применяются вакуумные рамки с индикаторной жидкостью: пузырьки мгновенно выявляют сквозные дефекты в плоских, угловых и тавровых швах. Для более точной диагностики используют масс-спектрометрические гелиевые течеискатели, способные фиксировать мельчайшие негерметичности в тепловыделяющих элементах и ёмкостном оборудовании.
Утилизация и хранение ядерных отходов
Подготовка контейнеров с отработавшим ядерным топливом к сухому хранению невозможна без вакуумного осушения. Из внутренней полости контейнера откачивают парогазовую среду, снижая давление и температуру насыщения. Вода выкипает при пониженной температуре и удаляется в виде пара. Процесс полностью автоматизирован, что исключает присутствие персонала в зоне облучения. Аналогичная технология применяется для осушения ионообменных смол при температуре около 70 °C с использованием вращающегося перфорированного конуса и вакуумирования до 0,1 бар.
Ключевые преимущества
Вакуумные технологии обеспечивают чистоту конструкционных материалов, повышают КПД турбин за счёт разрежения в конденсаторе, экономят энергоресурсы благодаря многократному использованию тепла пара и гарантируют герметичность на всех стадиях жизненного цикла.
