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TVA核电站安装ORNL 3D打印反应堆组件

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首先开发的3D印刷零件橡树岭国家实验室(ORNL) have been installed at the田纳西河谷管理局的(TVA)阿拉巴马州的布朗渡轮核电站。

这parts in question are four 3D printed fuel assembly brackets, which are now under routine operating conditions at the plant. The components were developed in partnership with TVA and nuclear fuel supplierFramatome作为一部分变革挑战反应堆(TCR)基于ORNL的计划,其目的是探索美国境内更快,更便宜的核能分布。

“Deploying 3D printed components in a reactor application is a great milestone,” said ORNL’s Ben Betzler, TCR Program Director. “It shows that it is possible to deliver qualified components in a highly regulated environment. This program bridges basic and applied science and technology to deliver tangible solutions that show how advanced manufacturing can transform reactor technology and components.”

3D打印的燃油组件支架

合作伙伴首先公布了计划中的3D打印燃油组件支架的开发和安装去年12月,这是使用TCR的高级监控和人工智能(AI)技术创建的数字双胞胎的第一个物理部位。

Framatome的沸水燃料组件的ORNL 3D打印通道紧固件 - 一种固定在组件顶部的支架,以保持通道,以通过燃油杆向上引导冷却液。据报道,该通道紧固件是将安装在核反应堆中的第一个3D打印的安全零件,它是TCR数字平台的测试案例,该测试案例正在研究快速证明为核反应堆设计的组件的质量。

这parts are now in operation at the Browns Ferry Nuclear Plant, and will remain in the reactor for six years undergoing regular inspections. The fuel assembly brackets were designed and 3D printed at the能源部(DOE)ORNL的制造示范设施,由于其直接但非对称的几何形状而被选为核反应堆的第一个3D打印应用程序。

“ Ornl提供了一个屋顶下的所有东西:最先进的印刷能力,加工方面的世界一流的专业知识,下一代数字制造技术,以及全面的特征和测试设备,” Secure and Secure and Secure and Secure和数字制造。

带有3D打印通道紧固件的沸水燃料组件组件。通过Framatome的照片。
带有3D打印通道紧固件的沸水燃料组件组件。通过Framatome的照片。

TCR程序

世界核能协会报道的核能目前提供了近20%的美国电力供应,但是到2055年,由于许可证到期,目前可能会退休,因为它们基于70年历史的轻水技术。

为了应对这一挑战,ORNL的TCR项目正在寻求为在核领域使用3D打印,计算建模和AI的使用铺平道路,以减少制造成本和交货时间,同时提高安全性。

Framatome北美燃料研发经理John Strumpell说:“与TVA和ORNL合作使我们能够部署创新技术并探索新兴的3D印刷市场,这将使核能行业受益。”“该项目为设计和制造各种3D印刷零件提供了基础,这些零件将有助于创造清洁能源的未来。”

作为计划的一部分,ORNL的目标是build a nuclear reactor core除其他技术外,还使用直接能量沉积(DED)3D打印。该团队还建立了资格方法,以确认用于创建核心的3D打印组件的一致性和可靠性。

Ornl最近宣布了新的3D打印技术specifically for the production of reactor components that enables the printing of high-temperature allows and refractory metals which are vital to the safe operation of nuclear reactors.

去年,普渡大学在之后成为TCR计划的关键贡献者从DOE获得80万美元的赠款有助于加速核反应堆核心的发展。为此,普渡大学正在开发AI模型,以确保TCR微反应器的3D印刷组件的核级质量。

TVA核技术创新总监Dan Stout补充说:“ TVA正在积极开发明天的新核技术。”

“与Ornl和Framatome合作,在这种创新的制造方法中,可以铺平在现有核车队以及高级反应堆和小型模块化反应堆中使用的道路。”

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Featured image shows带有3D打印通道紧固件的沸水燃料组件组件。通过Framatome的照片。