ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года
ISSN 2414-1038 (online)

Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Паповянц А.К., Воронин И.А., Ягодкин И.В., Мельников В.П.

Организация

АО «ГНЦ РФ – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», г. Обнинск

Аннотация

Свинец и эвтектический сплав свинец-висмут, как теплоносители перспективных ядерных энергетических установок представляют собой низкоконцентрированные высокодисперсные суспензии, содержащие во взвешенном состоянии разнообразные твердые частицы (оксиды свинца, висмута, железа, хрома, марганца, продукты пиролиза масла и др.). Свойства и поведение этих примесей оказывают влияние на теплообмен и гидродинамику теплоносителя в различных элементах контура, вплоть до критических ситуаций, связанных со шлаковыми блокадами и сепарацией взвеси на теплообменную поверхность. Для предотвращения подобных ситуаций предложено использовать комплексную очистку теплоносителя и контура, применяя помимо водородной регенерации (удаление «восстанавливаемых» примесей), фильтрование – для удаления «невосстанавливаемых» примесей. Показано, что решающий вклад при шлакообразовании вносят частицы взвесей микронного и субмикронного размеров. Для улавливания подобных примесей наиболее подходящими являются фильтроматериалы объемного типа. В связи с этим проведен анализ и испытания фильтроматериалов широкого спектра – стекло- и углеткани, базальтовые ткани, иглопробивное полотно из металловолокон, гранулы из оксида алюминия Al2O3, Ti и др. По комплексу параметров включающие адгезионные свойства, эффективность улавливания примесей, гидравлическое сопротивление, термостойкость, химическая стойкость наилучшие показатели оказались у многослойной кремнеземной текстурированной стеклоткани МКТТ-2,2А (толщина 4-5 мм, диаметр волокон ~ 6 мкм), а также у иглопробивного полотна из металловолокон (толщина 2-6 мм, диаметр волокон 40 мкм). На основе выбранных фильтроматериалов разработаны макетные образцы фильтров для перспективных ЯЭУ.

Ключевые слова
фильтр, очистка теплоносителя, свинец-висмут, полоний, тяжелые жидкометаллические теплоносители

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.58

Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерно-реакторные константы, 2015, вып. 2, 2:9