Category: корабли

Category was added automatically. Read all entries about "корабли".

Верхний пост

Привет. Здесь я пишу про ядерные и термоядерные машины - реакторы, установки, исследовательские лаборатории, ускорители, а так же про радиацию. Я инженер-электронщик, но увлекаюсь этой тематикой уже не первое десятилетие и стараюсь рассказывать интересующие меня вещи с инженерной позиции.

Collapse )

Росатом создал вечный реактор

...пишут нам журналисты RT. Ок, не вечный, а "вечный".

Речь на самом деле идет о реакторе для атомной подводной лодки, для которого не нужна перегрузка в течении всего срока жизни лодки (это от 30 до 50 лет). Об этом написали в отчете ОКБМ Африкантов:


Поскольку замена активной зоны на АПЛ - довольно гемморойное мероприятие, еще и надолго выводящее лодку из строя, моряки с самого начала эксплуатации АПЛ всегда хотели активные зоны, работающие подольше. Идеальный вариант - атомные лодки и корабли, вообще не требующие замены АЗ на весь срок жизни, т.к. это позволяет избавится от соотвествующей инфраструктуры по перегрузке в составе ВМФ.

Теоретически, такую активную зону сделать не сложно: каждый выгорающий килограмм U235 дает 1,0-1,4 ГВт*дней тепловой энергии (вилка значений из-за того, что часть энергии получается от выгорающего Pu239, который нарабатывается в реакторе, и его наработка зависит от конструкции)

Для реактора тепловой мощностью 0,18 ГВт, который работает с КИУМ 0,15 в течении 40 лет надо обеспечить запас реактивности в ~400 кг U235, что для топлива с высоким обогащением более чем возможно в габаритах лодочных реакторов.

Однако тут есть две проблемы. Скажем, если мы конструируем активную зону с 4 тоннами U235 и допускаем выгорание 10% из них за жизненный цикл - это приводит к тому, что изменения запаса размножающих свойств будут в очень широком диапазоне. Такой системой сложно управлять - нужно сильно менять концентрацию бора, иметь выгорающие поглотители в топливе и т.п. - но в целом конструкторы это научились делать еще давно.

Вторая проблема связана тем, что лодочному реактору приходится резко маневрировать мощностью. Оксидная керамика, являющаяся стандартом для топлива больших энергетических реакторов плохо переносит резкие изменения тепловыделения. А металлическое топливо, хорошее для маневров совсем не держит продукты деления, распухает и коробится еще на выгораниях в районе 0,1-0,3% а не 10, как надо нам.

Поэтому задача создать малогабаритный, маневренный и при этом "долгоиграющий" реактор очень нетривиальна. Первыми с этой задачей справились разработчики из лаборатории Knolls (забавно, кстати, что многие в Рунете считают, что в США есть только один разработчик реакторов - Westinghouse) для реакторов S9G, устанавливаемых на лодках класса "Вирджиния". Ходят слухи, что в основе топлива этого реактора - металлокерамика, сочетающая UO2, и "прожилки" молибдена и циркония, однако что там в реальности - мы не знаем, т.к. конструкция лодочных реакторов в США чуть ли не более секретна, чем конструкция атомных боеприпасов.

Впрочем, возможно слухи и не врут. Например, в США последние пару лет продвигается новое топливо Lightbridge, которое создали, как считается, выходцы из военно-морского атома. Топливо состоит из сплава урана и циркония (цельного, без керамики), но за счет хитрой геометрии твэлов хорошо держит выгорание и при этом имеет прекрасные маневренные качества. Дальше додумывайте сами.
 
И вот, ОКБМ официально отвечает "успешными испытаниями" прототипа реактора на полный жизненный цикл. В условиях Российской Федерации - где есть переработка ОЯТ реакторов подводных лодок (т.е. куча урана 235, которую приходится закладывать в реактор возвратится в цикл) и проблемы с нормальными условиями эксплуатации этих самых лодок "долгоиграющие" реакторы видятся правильным направлением развития морских транспортных реакторов.

Инфографика по российскому атомному флоту

Может, кому пригодится. Кликабельно.


P.S. Вообще всем интересующимся технологией и историей атомных ледоколов советую читать капитальную статью Ингарда Шульги "Гражданские атомные плавсредства"

Реакторы на бумаге и в жизни

Оказывается, в 2008 году на атоминфо уже публиковали перевод коротенькой заметки адмирала Риковера "Реакторы на бумаге и в жизни". Считаю, что этот текст надо повторять как можно чаще

Мы публикуем статью американского адмирала Хаймана Риковера (Hyman Rickover), написанную для июньского (1953 год) выпуска "Журнала реакторной науки и техники".

Адмирал Риковер (1900-1986) известен в США как "отец атомного флота". Он отдал военно-морской службе 63 года, и за этот период в Соединённых Штатах сменилось 13 президентов.

Важные решения о будущем развитии атомной энергетики часто приходится принимать людям, которые вовсе не обязательно близко знакомы с техническими аспектами реакторов. Тем не менее, этим людям интересно, что этот реактор даст им, во сколько он обойдётся, сколько времени займёт его постройка, и насколько долго и хорошо он будет работать. Когда они пытаются узнать всё это, они узнают и о путанице, существующей в реакторном бизнесе. Представляется, что нерешённые проблемы имеются практически в каждой области.

Я уверен, что эта путаница происходит из неумения различать академическое и практическое. Эти очевидные противоречия обычно можно объяснить только при разделении всех разнообразных аспектов проблемы на их академическую и практическую составляющие. Общее определение этих характеристик, позволяющих отличать одно от другого, может оказаться полезным для подобного разделения.

"Академические" реакторы или станции почти всегда имеют следующие основные характеристики:


  1. их конструкция проста;

  2. их размеры невелики;

  3. они дешевы;

  4. они имеют небольшую массу;

  5. их можно построить очень быстро;

  6. их легко приспособить для различных целей (многоцелевой реактор);

  7. они практически не требуют НИОКР и используют в основном уже имеющиеся "на складе" компоненты;

  8. они находятся на стадии исследований;

  9. сейчас они не строятся.

С другой стороны, "реальные" реакторы можно отличить по следующим характеристикам:


  1. они строятся сейчас;

  2. их строительство отстаёт от графика;

  3. они требуют огромного объёма НИОКР в областях, казалось бы, тривиальных - в частности, одной из проблем здесь является коррозия;

  4. они очень дороги;

  5. их постройка занимает очень много времени из-за инженерных проблем;

  6. они имеют большие размеры;

  7. они тяжелы;

  8. их конструкция сложна.

Инструменты конструктора академического реактора - лист бумаги, карандаш и ластик. Если допущена ошибка, её всегда можно стереть и исправить. Если ошибается конструктор реального реактора, его ошибка висит камнем у него на шее, и её не сотрёшь. Она видна всем.

Конструктор академического реактора - это любитель. Ему никогда не приходилось нести никакой реальной ответственности за свои проекты. Он может наслаждаться элегантными идеями, любые практические недостатки которых можно отнести в категории "мелких технических деталей". Конструктор же реального реактора должен жить с этими "техническими деталями". Хотя эти проблемы трудно и неудобно решаются, решить их необходимо, причём не откладывая на завтра. И это требует значительных усилий, времени и денег.

К несчастью для тех, кто должен принимать далеко идущие решения, не обладая при этом преимуществом близкого знакомства с реакторной технологией, а также несчастью заинтересованной общественности, ознакомиться с академической стороной вопроса гораздо проще, нежели с его практической стороной. По большей части, те, кто занимается академическими реакторами, имеют больше желания и времени для демонстрации своих идей, в статьях и устно, перед теми, кто хочет слушать. Поскольку эти люди искренне не имеют ни малейшего представления о реальных, но скрытых трудностях своих проектов, они выступают очень гладко и уверенно. А те, кто занимается реальными реакторами, пристыженные собственным опытом, меньше говорят, но беспокоятся сильнее.

Тем не менее, на занимающих высокое положение лежит обязанность принимать мудрые решения, поэтому целесообразно и важно правильно информировать общественность. Следовательно, мы все должны сообщать факты с максимальной откровенностью. Хотя, вероятно, невозможно будет добиться от авторов, чтобы они сами обозначали свои идеи, как "академические" или "практические", и авторам, и их аудитории полезно помнить об этом различии и руководствоваться им.

Искренне Ваш,

Адмирал Х.Риковер

ВМФ США

РИТМ-200 на Арктике

Небольшая новость, картинки красивые.


Четыре "кочерги" по сторонам реактора - это интегрированные циркуляционные насосы. 12 заглушек по верхней части корпуса реактора - линии пара от встроенных парогенераторов.

Сегодня, 2 сентября, корабелы Балтийского завода-Судостроение (входит в состав Объединенной судостроительной корпорации) погрузили на головной атомный ледокол «Арктика» проекта 22220 первый из двух парогенерирующих блоков (ПГБ), входящих в состав реакторной установки РИТМ-200.

РИТМ-200 новейшая реакторная установка для ледокольного флота, разработанная ОКБМ Африкантов. Она входит в состав главной энергетической установки ледокола и включает в себя два парогенерирующих блока тепловой мощностью 175 МВт каждый.

Монтаж реакторной установки – одна из ключевых производственных операций процесса строительства атомных ледоколов. Вес одного парогенерирующего блока РУ РИТМ-200 составляет около 180 тонн, его погрузку на «Арктику» проводили при помощи плавательного крана «Демаг». Монтаж второго ПГБ должен состояться в течение месяца.

Выгрузка ОЯТ из свинцово-висмутовых реакторов пр. 705

Росатом поделился видео с процесса выгрузки облученного ядерного топлива из реакторов подводных лодок пр. 705.  Вслед за выгрузкой в 2008-2012 году ОЯТ с двух аварийных лодок пришел черед и 4 лодок со штатно заглушенными реакторами. Сюжет ниже про окончание выгрузки с последней, 4 ПЛ, комментарии специалистов СевРАО, осуществлявшего операцию, там очень интересны.



Есть и более подробное видео, где рассказывается про весь процесс (а главное - иллюстрируется). Насколько можно понять, он проходил в два этапа - сначала реактор вынимали краном из отсека подводной лодки (сами лодки давно разделаны), ставили в стапель-саркофаг, переворачивали, снимали страховочный корпус и систему обогрева, разогревали (уже своими средствами) до температуры плавления свинцово-висмутовой эвтектики и сливали теплоноситель. Дальше у реактора отрезалось днище, видимо снималалась нижняя решетка, удерживающая ТВС, и ТВС поднимались захватом в скафандр (это есть на видео). Скафандр переносился на судно - транспорт ОЯТ, и там ТВС выгружалась в пенал, в котором оно поедет на завод РТ-1 на ПО "Маяк". Теплоноситель же, видимо, поедет на захоронение, как и остальные детали реактора.



Интересно, что ОЯТ в этих реакторах интерметаллидное - уран-бериллиевое, в прошлом году Маяк рапортовал об освоении процесса переработки такого редкого композита.

Спущен на воду новый атомный ледокол "Арктика"

Оригинал взят у bmpd в Спущен на воду новый атомный ледокол "Арктика"
16 июня 2016 года в Санкт-Петербурге на ООО "Балтийский завод - судостроение" (входит в состав АО "Объединенная судостроительная корпорация" - ОСК) состоялась церемония спуска на воду со стапеля головного строящегося универсального атомного ледокола "Арктика" (строительный номер 05706) проекта 22220 (ЛК-60Я). На церемонии спуска  самого большого в мире ледокола присутствовали спикер Совета Федерации Валентина Матвиенко (выступившая крестной матерью судна), полномочный представитель президента России по Северо-Западному Федеральному округу Владимир Булавин, генеральный директор государственной корпорации «Росатом» Сергей Кириенко и президент ОСК Алексей Рахманов.


403

Спуск на воду на ООО "Балтийский завод - судостроение" головного строящегося универсального атомного ледокола "Арктика" проекта 22220 (ЛК-60Я). Санкт-Петербург, 16.06.2016 (с) Рамиль Ситдиков / РИА Новости
Collapse )

Электрический водный транспорт

Оригинал взят у einstitut в Электрический водный транспорт
Как известно, на долю транспорта приходится порядка 65 % потребления мировой нефти, и эта доля постоянно растет, поскольку использование нефти в других секторах (таких как тепло- и электроэнергетика), за исключением нефтехимии, сокращается.

Мы много пишем об электромобилях и аккумуляторах, теперь пришел черед рассказать и о другом секторе – водном транспорте, «электрических кораблях». Еще вчера казалось, что в отличие от наземного легкового и общественного транспорта, в секторе морских и речных перевозок перспективы нефти стабильны и устойчивы. Оказывается, это уже не так.



С мая 2015 года в Норвегии работает паром «Ampere», оснащенный электродвигателями и Li-ion аккумуляторами. Проходя свой шести километровый маршрут 34 раза (!) в день, паром «накатал» уже 1,5 экватора. На одну поездку затрачивается 150 кВт*ч электроэнергии. Технические решения и оборудование разработаны Siemens. Как известно, практически вся электроэнергетика Норвегии – это ГЭС, поэтому в данном случае судно является на 100% экологически чистым транспортным средством.

Collapse )

И еще про РИТМ-200

О самом интересном - о деньгах. Тут есть повсеместная путаница, потому что на одном ледоколе стоит 2 "РИТМ-200", но часто из пресс-релизов получается что РИТМ-200 одна, но в ней два реактора (это неправильно).

Итак, 4 серийных РИТМ-200 обойдутся государству в 16 миллиардов рублей

Morvesti.ru: "В 2014 году ОКБМ и «Балтийский завод - судостроение», который строит ледоколы, подписали договор о поставке для атомоходов двух реакторных установок РИТМ-200, сумма контракта - более 16 млрд рублей. РИТМ-200 - это  двухреакторная установка с реакторами мощностью 175 МВт каждый. "

При этом головная ЯЭУ, видимо, даже дешевле 4 миллиардов, с поправкой на инфляцию (т.к. головной ледокол стоит 37 миллиардов рублей , а серийные 42 и 44). Получается, кстати, что ЯЭУ стоит в ледоколе порядка 20% - ожидаешь бОльшей цифры.

В свою очередь, ЗИО-Подольск оценил стоимость корпуса реактора (или двух реакторов? Тут опять путаница) в 1,3 миллиарда рублей

"Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (входит в ОАО "Атомэнергомаш") стал победителем конкурса на производство реактора и другого корпусного оборудования установки РИТМ-200 для универсального атомного ледокола нового поколения. Общая сумма контракта составляет 1,3 млрд. руб"

Так, по аналогии со стоимостью корпуса ВВЭР (4 миллиарда рублей за 320 тонн) 1,3 млрд скорее является стоимостью одного корпуса (весящего 100 тонн), чем двух.

Есть и еще кое какие разрозненные цифры. Например система управления реакторами оценивается в 1,26 миллиарда рублей. Стоимость комплекта оборудования для перегрузки топлива - 1,28 миллиарда. А сам комплект топлива - в 0,5 миллиардов (хотя мне эта цифра кажется слишком круглой). Стоимость комплекта турбооборудования 2,7 миллиарда рублей "весной 2013 года ЗАО "Завод "Киров-Энергомаш" одержало победу в тендере ООО "Балтийский завод - Судостроение" на разработку, изготовление и поставку паротурбинной установки для атомного ледокола проекта 22220 (ЛК-60) общей стоимостью 2,7 млрд рублей."

ЗИО-Подольск сварил корпус нового транспортного реактора

Как-то мимо меня прошла сварка первого экземпляра корпуса реактора РИТМ-200. Хорошо, этот реактор ставится на ледокол в двойном экземпляре, так что второй я уже не упустил.

Collapse )