МЕНЮ ≡

Вход на сайт

Промышленная фотография: НЗХК: как производят ядерное топливо в Новосибирске (41 фото)

Аватар пользователя Нехороший

Новосибирский завод химконцентратов — крупнейшее предприятие ядерно-топливного цикла России. Около 6% энергетических реакторов мира работают на топливе, изготовленном на НЗХК. Ещё завод известен как единственный в стране производитель металлического лития и соединений на его основе. Его продукция покрывает 70% от мирового потребления Лития-7. Предприятие входит в структуру топливной компании ТВЭЛ госкорпорации «Росатом».

00_nccp.jpg

1. История НЗХК началась в 1948 году, когда площадку для автомобильного завода в Калининском районе Новосибирска передали под строительство предприятия оборонного назначения. В 1951-м здесь выпустили первую продукцию. Предполагалось, что основной задачей завода будет изготовление топливных элементов для советских АЭС и исследовательских реакторов, однако предприятие стремительно развивалось и осваивало новые направления. Сегодня это высокотехнологичный производственный комплекс, чья продукция востребована не только в России.
01_nccp.jpg

2. Площадь предприятия — 120 гектаров. Здесь расположены 9 цехов, в которых трудятся 1350 человек. Основной вид деятельности завода — выпуск топлива и материалов для атомной отрасли. Ещё здесь производят литий и его соединения, а также цеолитные катализаторы для нефтегазопереработки и нефтехимии. НЗХК много раз становился обладателем престижных наград за качество продукции.
42_nccp.jpg

3. Технологическая цепочка производства топливных таблеток для твэлов (тепловыделяющих элементов) начинается с изготовления порошка диоксида урана. Его делают из обогащённого гексафторида урана, который поступает на завод в стальных контейнерах.
03_0_nccp.jpg

4. Чтобы получить диоксид урана, сырьё подвергают высокотемпературному пирогидролизу, обрабатывают гидроксидом аммония, а выпавший осадок отфильтровывают и обжигают.
04_nccp.jpg

5. Производство ядерных топливных таблеток — долгий и сложный процесс, который включает подготовку пресс-порошка, прессование, спекание, шлифование и контроль качества.
15_nccp.jpg

6. Порошок диоксида урана хранится в биконических контейнерах. В них же его перемешивают до однородной смеси с пластификатором с помощью смесительного станка. Добавка помогает таблетке лучше спрессовываться.
14_nccp.jpg

7. Одна таблетка весом 5 грамм по энергии тепловыделения равна 640 килограммам древесины, 400 килограммам каменного угля, 360 кубическим метрам природного газа и 350 килограммам нефти.
16_nccp.jpg

8. После прессования топливные таблетки попадают в печи, где их спекают в водородной восстановительной среде при температуре 1750 °С. На это уходит больше 20 часов.
17_nccp.jpg

9. После охлаждения таблетки отправляются на шлифовку, это нужно для того чтобы подогнать их под размер трубчатой оболочки.
18_nccp.jpg

10. Сотрудник готовит специальную тару для расфасовки таблеток.
19_nccp.jpg

11. Последний этап — производственно-технический контроль. Таблетки ядерного керамического топлива осматривают, проверяют их плотность, содержание урана и примесей, а также термическую стабильность.
20_nccp.jpg

12. В год на предприятии производят более 600 тонн топливных таблеток.
21_nccp.jpg

13. Все работы ведутся в герметичных боксах через специальные перчатки.
22_nccp.jpg

14. Это автоматизированная линия, на которой производят тепловыделяющие элементы. По сути, она представляет собой единый комплекс, в котором технологические и контрольные операции объединены со средствами сбора информации.
06_nccp.jpg

15. Чтобы улучшить теплоотдачу оболочки твэла, его свободный объем заполняется гелием и герметизируется с помощью специальных заглушек.
09_nccp.jpg

16. Здесь трубки заполняют таблетками диоксида урана.
10_nccp.jpg

17. Твэл для водоохлаждаемых реакторов выглядит как тонкая трубчатая оболочка из циркониевого сплава. Его диаметр — 9 миллиметров, а длина — около 4 метров.
08_nccp.jpg

18. Твэл нужен чтобы генерировать тепловую энергию и вызывать саморазогрев урановой таблетки.
11_nccp.jpg

19. Готовые трубки перемещают в специальных в транспортных контейнерах.
12_nccp.jpg

20. На предприятии действует современная система менеджмента качества. Здесь пристально следят за окружающей средой, безопасность труда и здоровьем сотрудников.
13_nccp.jpg

21. Следующий этап — производство тепловыделяющих сборок (ТВС). Эти работы ведутся на автоматизированных стендах, установленных в линию.
24_nccp.JPG

22. Обычно ТВС имеют форму шестигранника, разные модели отличаются друг от друга конструкцией каркаса и других составляющих.
23_nccp.jpg

23. Каналы и дистанционирующие решётки, в которые затем установят «пучок» из 312 твэлов.
25_nccp.jpg

24. Так выглядит процесс сварки каналов и дистанционирующих решёток.
26_nccp.jpg

25. На современной АЭС в активной зоне реактора мощностью 1000 МВт одновременно работает 163 ТВС, содержащих около 50 тысяч твэлов, в которых находится около 80 тонн урана.
28_nccp.jpg

26. Срок службы одной ТВС в реакторе — 4–5 лет. За это время конструкция вырабатывает тепловую энергию, которой достаточно, чтобы получить около 200 миллионов КВт·часов электроэнергии. За месяц столько расходует 1 миллион квартир.
29_nccp.jpg

27. Радиационный контроль — один из обязательных этапов производственного цикла.
30_0_nccp.jpg

28. После тщательной проверки тепловыделяющие сборки готовы к транспортировке.
31_nccp.jpg

29. Продукция завода отправляется к потребителям в защищённых контейнерах — по две ТВС в каждом.
32_nccp.jpg

30. Сегодня завод производит тепловыделяющие сборки не только для реакторов ВВЭР–1000 и ВВЭР–1200 российского дизайна, но и для энергоблоков PWR, которые активно используются на западе. На ядерном топливе, изготовленном на НЗХК, работают АЭС в Болгарии, Украине, Индии, Иране, Китае и Швеции, а скоро должны начаться поставки в США.
45_nccp.jpg

31. НЗХК не только покрывает нужды атомно-энергетической отрасли, но и развивает неядерные производства. Ключевое из них — производство лития и его соединений.
33_nccp.jpg

32. Чтобы литий проявлял свои полезные свойства наиболее полно, он должен быть хорошо очищен от природных и техногенных примесей.
34_nccp.jpg

33. Чистота лития, производимого в Новосибирске, составляет 99.999 % — это лучший показатель в мире.
35_nccp.jpg

34. Кроме привычного металлического лития завод производит гранулированный хлористый литий и является крупнейшим из двух мировых производителей Лития–7. Кстати, литий это самый лёгкий металл, известный науке. Из всех металлов у него самая низкая плотность, почти в два раза ниже плотности воды.
36_nccp.jpg

35. Литиевую продукцию закупают производители химических источников тока (литиевых батареек и аккумуляторов), металлургические предприятия и компании химической отрасли. Литий–7 используется в ядерной энергетике как химический реагент и как добавка в теплоноситель первого контура реакторов типа PWR.
37_nccp.jpg

36. Ещё одно направление работы завода — производство цеолитных катализаторов для нефтехимии и нефтегазопереработки.
38_nccp.jpg

37. Цеолитную продукцию, которая используется для получения моторных топлив, поставляют в российские регионы, страны Восточной Европы, на Ближний Восток, а также в Швецию, Индонезию и Вьетнам.
39_nccp.jpg

38. Другим важным направлением стало производство ядерного топлива для исследовательских реакторов. Оно используется в научных и академических центрах в России и за рубежом.
40_nccp.jpg

39. Высоким спросом пользуются твэлы нового поколения с пониженным обогащением по изотопу урана–235.
41_nccp.jpg

40. Всего с начала производства на НЗХК изготовили 40 тысяч тепловыделяющих сборок 56-ти разных модификаций, предназначенных для исследовательских реакторов разных типов.
43_nccp.jpg

Авторство: 
Копия чужих материалов
Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Исидор Никифоро... (без обсуждения)
Аватар пользователя Исидор Никифорович Курляндский

Интересно

Аватар пользователя Bulson
Bulson(5 лет 7 месяцев)(13:52:20 / 02-11-2018)

Спасибо, за интересный репортаж.

Аватар пользователя dil62
dil62(2 года 6 месяцев)(13:59:07 / 02-11-2018)

Спасибо за репортаж.

Делением, получается завод вырабатывает топлива на 8 АЭС в год.

Аватар пользователя jaff_13
jaff_13(6 лет 10 месяцев)(16:08:45 / 02-11-2018)

нет.

По тексту: 1 МВт - 80 тн таблеток - 4-5 лет.

Т.е. грубо 16-20  тн за год перерабатывается в 1 МВТ*год.

600 тн производства таблеток в год - это 30-40 МВт*год.

Т.е. один завод обеспечивает 30-40 АЭС мощностью 1 МВт.

Аватар пользователя morbo
morbo(3 года 7 месяцев)(11:16:39 / 04-11-2018)

30-40 АЭС мощностью 1 МВт.

Где такие АЭС есть?

Если серьёзно - проверил расчёты, получилось такое же число. Только мощность 1 ГВт, а не 1 МВт. Выпускают 600 тонн в год, одной электростанции мощностью в 1 ГВт нужно 80 тонн на 4-5 лет. Получается, что годовой продукции хватит на год от 600/80*4=30 до 600/80*5=40 электростанций.

Аватар пользователя jaff_13
jaff_13(6 лет 10 месяцев)(00:55:16 / 05-11-2018)

конечно, ГВт. Дидактическая ошибка ))

В тексте 1000 МВт, я решил сократить , видимо. Сократил не совсем правильно.

Аватар пользователя Стасян
Стасян(1 год 7 месяцев)(14:45:54 / 02-11-2018)

Спасибо...Давно хотел узнать как выглядит этот ТВЭЛ...yes

Аватар пользователя vreditel
vreditel(3 года 10 месяцев)(15:24:22 / 02-11-2018)

Интересно! А что у них с охраной труда? Продолжительность жизни работников в порядке? А то в марлевых повязках и халатах как-то ... неуютно что-ли на таком производстве.

Комментарий администрации:  
*** СССР победил фашистов "пушечным мясом" (с) ***
Аватар пользователя AFG
AFG(1 год 1 месяц)(16:36:33 / 02-11-2018)

Не переживайте. Родственник работает на разделении изотопов лития. Защитная одежда, дисциплина труда, укороченная рабочая смена. После назначения пенсии (с 50 лет) продолжает работать. На здоровье не жалуется.

Аватар пользователя Дмитрий0472
Дмитрий0472(5 лет 8 месяцев)(17:09:38 / 02-11-2018)

С охраной труда всё нормально, как на обычном химическом предприятии. Гексафторид урана, поставляемый как исходное сырьё, очищен от бета- и гамма-активных продуктов распада природного урана, а альфа-частицы, излучаемые самим ураном, поглощаются резиновыми перчатками и стеклом операционных шкафов. Даже тонкий слой поверхности кожи человеческого тела является надёжным барьером для альфа-частиц. Легко летучий UF6 на первой стадии химической обработки переводится в трудно пылящий UO2, да и обращаются дальше с ураном в герметичных шкафах.

Аватар пользователя Bion
Bion(6 лет 2 месяца)(20:05:10 / 02-11-2018)

Тем не менее и дальше следует стремится выводить человека из производства и двигаться к 100% автоматизации.

Спасибо за материал.

Аватар пользователя Yevd
Yevd(4 года 8 месяцев)(10:22:33 / 03-11-2018)

Пока твэл не был в реакторе, он не опасен. Потрогать руками готовый твэл - адреналин как от запретного плода. Но голыми руками нельзя. Не потому, что вредно для рук, а вредно для твэл. Остатки жира с пальцев вызовут локальную неравномерность нагрева при работе твэла в реакторе. По той же причине нельзя брать голыми руками галогеновую лампу для автомобильных фар

Аватар пользователя mmx
mmx(3 года 11 месяцев)(15:37:25 / 02-11-2018)

Сегодня завод производит тепловыделяющие сборки не только для реакторов ВВЭР–1000 и ВВЭР–1200 российского дизайна,

А для 440 где сборки делают? 

Аватар пользователя Ctavr
Ctavr(4 года 4 месяца)(15:56:38 / 02-11-2018)

там же еще в электростали делали для 440

Аватар пользователя ZLOY BABUIN
ZLOY BABUIN(2 года 5 месяцев)(15:40:56 / 02-11-2018)

yes

Аватар пользователя Metalfrezer
Metalfrezer(2 года 4 месяца)(16:01:11 / 02-11-2018)

Интересно весьма,  спасибо!

Комментарий администрации:  
*** Правильные идеи и у Гитлера бывали, насчет цыган, скажем (с) ***
Аватар пользователя Вячеслав Чешский

Класс! Благодарен за репортаж, спасибо! 

Аватар пользователя fest
fest(1 год 7 месяцев)(18:18:22 / 02-11-2018)

Интересно. Спасибо за статью

Аватар пользователя ba
ba(2 года 8 месяцев)(22:03:15 / 02-11-2018)

Спасибо за интересный репортаж, побольше такого материала на Aftershock

Аватар пользователя mastak
mastak(6 лет 8 месяцев)(22:16:12 / 02-11-2018)

yes

Аватар пользователя AlPost
AlPost(5 лет 4 месяца)(09:26:43 / 03-11-2018)

Спасибо за статью. Я вот думал, что все ТВС делают на Электростальском машзаводе. 

Аватар пользователя nekto-aip
nekto-aip(3 года 6 месяцев)(10:03:57 / 03-11-2018)

А почему, когда по телеку слышишь фразу хайтек, сразу лезут какие то приложения для смартфонов, гироскутеры и прочие коптеры? 

Аватар пользователя morbo
morbo(3 года 7 месяцев)(11:23:04 / 04-11-2018)

Бывает собственно хайтек - это производственные технологии, а бывает продукция этих производств. Людям не интересно слушать про то, чем они лично собственными руками пользоваться не могут. Продукция им интереснее, чем сами технологии.

Аватар пользователя nekto-aip
nekto-aip(3 года 6 месяцев)(10:04:58 / 03-11-2018)

Забыл сказать, спасибо за очень интересный материал.