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俄罗斯加速制造破冰船反应堆,俄新型核动力破冰船反应堆性能显著提升

2020-01-03 19:20

[据世界核新闻网站2017年4月26日报道] 俄罗斯波多斯克机器制造厂完成了“西伯利亚”号核动力破冰船反应堆顶盖这一“最复杂”的制造工作之一,在制造过程中使用了一种新工具,将结构中钻孔所需时间从150天减少到36天。“西伯利亚”号是22220项目3艘装备了RITM-200反应堆破冰船的第二艘,可在护送舰船穿过北冰洋时冲破3米厚冰层。“北极”号于2016年6月在圣彼得堡波罗的海造船厂下水,是当代俄罗斯建造的第一艘核动力破冰船。Atomflot公司在今年2月表示,预计“北极”号将于2019年中开始首次实际护航。“西伯利亚”号和“乌拉尔”号将分别于2020年和2021年交付。波多斯克机器制造厂4月24日表示,其使用了一种可在“西伯利亚”号反应堆内钻孔的新工具。该工具是一个特殊多孔钻孔机,配备可替换钻头盒,钻头上带有硬质合金嵌入式刀片和一个由高速钢制成的试切割零件。波多斯克机器制造厂指出,RITM-200反应堆设计的“高能效一体化布局”能够把主设备直接放入蒸汽发生器外壳内,这意味着该结构的重量仅有KLT系列破冰船反应堆装置的一半,但紧凑度是其1.5倍,电功率增加25 MW。就破冰速度而言,该反应堆“在技术特性上有了改进”。此外,RITM-200反应堆的使用寿命为40年,每7年换一次料。

俄新型核动力破冰船反应堆性能显著提升

[据俄罗斯国家原子能公司网站2017年8月15日报道]2017年8月14日,俄罗斯国家原子能公司Rosatom核燃料制造子公司TVEL宣布交付一批新一代“北极”号通用核动力破冰船燃料组件。该燃料组件由锆合金无缝薄壁六角形管组成,壁厚约为1.6毫米,适用于RITM-200反应堆。2013年1月,Rosatom要求再建造两艘通用破冰船,这两艘破冰船分别于2013年11月和2015年5月开始建造,预计将于2019年和2020年交付。“西伯利亚”号已经完成了一体化RITM-200反应堆的安装,并安装了蒸汽发生器“盒”。这种“盒”共有12个,每一个近1.5吨重。目前,正准备进行反应堆结构液压测试。 每个RITM-200反应堆热功率175兆瓦,通过双涡轮发电机和3个发动机为螺旋桨提供60兆瓦电力。

[据世界核新闻网站2018年8月1日报道] 2018年7月30日,俄罗斯国家原子能机构子公司Zio-Podolsk已将4个水舱焊接到“乌拉尔”核动力破冰船反应堆主体上。Zio-Podolsk公司表示,这是反应堆压力容器制造过程中“最复杂的技术焊接操作”,共耗时17天。“乌拉尔”号采用RITM-200反应堆,当它护送船只穿越北冰洋时,能够冲破3米厚的冰层。“乌拉尔”号也是“22220”项目的3艘船之一,另外2艘分别是“北极”号和“西伯利亚”号。Zio-Podolsk公司首席焊工亚历山大莫罗佐夫表示,此次操作分为两个阶段,一个是焊接阶段,另一个是射线照相控制阶段。“乌拉尔”破冰船第二个反应堆的水舱制造也已完成,并计划于8月焊接到反应堆主体上。

电 俄罗斯“核电机器制造”公司日前介绍了其研制的新型核动力破冰船反应堆,其服役期、热功率等多项指标显著优于“前辈”破冰船反应堆。

据公司网站发布的新闻公报,由该公司为俄新型核动力破冰船“乌拉尔”号研制的首个RITM-200型反应堆已于日前出厂并被运往造船厂。该反应堆的整体外观是一个有金属外壳的圆柱体,高7.3米、直径3.3米,重约147.5吨;其安全保护外壳由钢和混凝土制成,壳内含有冷却水。

依据设计,“乌拉尔”号有两个核动力反应堆,其第二个反应堆的制造已进入收尾和测试阶段。

公报显示,单个RITM-200型反应堆的热功率为175兆瓦,服役期为36年,可连续工作近3年。这种反应堆的特点是内部结构采用新布局方案,各部件配置得更加紧凑,使该反应堆可安装到核电机组的大型蒸汽发生器内部。

与俄现役10580型破冰船的KLT型反应堆相比,新反应堆有重量轻、内部配置紧凑、热功率提升、连续工作时间更长、主要设备的服役期更长等特点。因此,配备这种新型反应堆的破冰船有望在速度和破冰能力方面表现更优,且反应堆能承受更大幅度的船身摇摆。

“乌拉尔”号属于22220型LK-60YA级破冰船,俄仅有3艘该级别破冰船。其余两艘“北极”号和“西伯利亚”号分别于2016年、2017年下水,目前正处于舾装测试阶段。于2016年开建的“乌拉尔”号预计明年5月下水。

上述3艘破冰船均为俄核动力船舶公司效力,用于北极航道运输和考察。这3艘船均长约173米,宽34米,排水量3.35万吨,可破除3米厚冰层。

《中国科学报》 (2018-10-09 第2版 国际)

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