Для «упаковки» ядерного топлива в «Росатоме» освоили производство циркониевой губки

Фото: пресс-служба «Росатома

В запуске нового производства на ЧМЗ приняли участие генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев и президент АО «ТВЭЛ» Наталья Никипелова. «Для «упаковки» ядерного топлива в «Росатоме» освоили производство циркониевой губки. Под решение этой актуальной задачи конструкторы и технологи российской атомной отрасли освоили и попутно внедрили 100 новых технических решений, зарегистрировали 17 изобретений и патентов. А главный итог — создано и запущено принципиально новое производство.

Сегодня, 5 октября 2021 года, на Чепецком механическом заводе (предприятие Топливной компании «Росатома» ТВЭЛ) введен в действие промышленный участок по выпуску циркониевой губки — специального конструкционного материала для оболочек («упаковки») ядерного топлива. Церемония на ЧМЗ в городе Глазов Удмуртской Республики прошла с участием главы «Росатома» Алексея Лихачева и президента АО «ТВЭЛ» Натальи Никипеловой.

Почему так важен ввод нового производства? До сего дня Чепецкий механический завод как единственный в России изготовитель циркониевой продукции выпускал в качестве исходного материала для своих изделий только электролитический циркониевый порошок по фторидной технологии. А в других странах, где производят ядерное топливо, пошли иным путем — конструкционные материалы для него делают из так называемой циркониевой губки.

В чем разница — «РГ» разбиралась вместе с экспертами. По их словам, новое производство циркониевой губки в сравнении с освоенной ранее фторидной технологией требует вдвое меньше технологических операций. А во-вторых, позволяет снизить потребление сырья, материалов, энергоресурсов, существенно уменьшается объем отходов. При этом на выходе обеспечивается высокая чистота циркония по всем показателям, включая содержание гафния.

— Освоение производства циркониевой губки — знаковая веха для развития циркониевого производства в топливном дивизионе «Росатома», — так оценила значимость момента президент компании ТВЭЛ 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.

На новом производственном участке введена установка разделения хлоридов циркония и гафния высотой более 80 метров. Фото: пресс-служба «Росатома»

Запуск нового производства на Чепецком механическом заводе стал результатом масштабной, многолетней работы и широкой отраслевой кооперации, отмечали на церемонии в Глазове. И чтобы пройти свой путь к созданию производства циркониевой губки, потребовалось решить много задач, с которыми российские ученые, конструкторы и промышленность столкнулись впервые.

Как уточнили в пресс-службе ТВЭЛ, полный технологический цикл и все оборудование производства циркониевой губки разработаны и изготовлены российскими организациями.

Важнейшим этапом всего проекта называют освоение последнего, двенадцатого технологического передела — это ректификационное разделение хлоридов циркония и гафния. С этой целью на площадке ЧМЗ был построен и введен в эксплуатацию уникальный для России производственный объект — установка разделения хлоридов циркония и гафния. Высота установки — более 80 метров. В ее составе — 147 единиц оборудования, более 2000 датчиков контрольно-измерительных приборов и автоматики, обогреваемые технологические трубопроводы общей длиной более 2000 метров.

Внедренная в России технология разделения хлоридов циркония и гафния позволила получить тетрахлорид циркония высочайшей чистоты (с содержанием гафния менее 100 ppm), что является важным параметром для эффективной эксплуатации ядерного топлива, отмечают эксперты.

В ходе работ по созданию такой разделительной 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.

А всего, как уже сказано, реализовано около ста технических решений, 17 из них защищены патентами и свидетельствами на изобретения.

Добавим, что знаковое событие на ЧМЗ состоялось в год 25-летия Топливной компании ТВЭЛ, которая объединяет в рамках одного дивизиона «Росатома» предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации. Сегодня топливный дивизион атомной госкорпорации является крупнейшим в мире производителем обогащенного урана, а также лидером глобального рынка стабильных изотопов.

Здесь активно развиваются новые бизнесы в области химии, металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а также вывода из эксплуатации ядерных объектов.

В контуре Топливной компании ТВЭЛ созданы отраслевые интеграторы «Росатома» по аддитивным технологиям и системам накопления электроэнергии.

ТЕКСТ:Александр Емельяненков