GE Hitachi Nuclear trình diễn các khối composite mới cho xây dựng hạt nhân
Vật liệu composite thép-bê tông dạng mô-đun có thể giảm đáng kể chi phí xây dựng các kết cấu ngăn lò phản ứng hạt nhân.
Các khối composite thép tấm màng ngăn (DPSC) đang được thử nghiệm tại Phòng thí nghiệm Bowen của Đại học Purdue ở Lafayette, Indiana.
INL
Một nhóm nghiên cứu do GE Hitachi Nuclear đứng đầu đã thử nghiệm thành công vật liệu composite thép-bê tông dạng mô-đun có thể giảm đáng kể chi phí xây dựng các kết cấu ngăn lò phản ứng hạt nhân.
Vật liệu composite mới này là một trong ba công nghệ xây dựng tiên tiến mà Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đang nghiên cứu để giảm chi phí xây dựng hạt nhân tới 10%.
Kiểm tra độ bền
Các mẫu thử nghiệm vật liệu composite thép tấm màng ngăn (DPSC) gần đây đã được thử nghiệm tại Phòng thí nghiệm Bowen của Đại học Purdue ở Lafayette, Indiana.
Các nhà nghiên cứu đã đổ bê tông vào các tấm mô-đun để mô phỏng tường bao lò phản ứng và đưa cấu trúc vào các điều kiện tải khác nhau để mô phỏng các tình huống thực tế mà một tòa nhà lò phản ứng có thể gặp phải, chẳng hạn như động đất.
Cuộc trình diễn quy mô nhỏ đã thành công và mở đường cho công nghệ xây dựng tiên tiến được sử dụng trong các dự án trình diễn trong tương lai.
Luke Voss, giám đốc chương trình tại Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho cho biết: "Các cuộc thử nghiệm hệ thống DPSC tại Purdue đã vượt quá mong đợi của chúng tôi". "Chúng tôi rất vui mừng và nhiệt tình về việc sử dụng công nghệ xây dựng này để giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong việc triển khai các lò phản ứng hạt nhân mới".
Sean Sexstone, Phó chủ tịch điều hành, Advanced Nuclear, GE Hitachi cho biết: "Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công các mô-đun DPSC chứng minh tiềm năng của công nghệ chế tạo và xây dựng tiên tiến này trong việc tiết kiệm chi phí và cải thiện lịch trình dự án trong việc triển khai các lò phản ứng mô-đun nhỏ".
Vật liệu xây dựng hạt nhân tiên tiến
Thiết kế DPSC có một số ưu điểm so với các kỹ thuật composite bê tông thép truyền thống, chẳng hạn như bê tông cốt thép với hai tấm thép liên tục được kết nối bằng các tấm liền kề có lỗ chảy bê tông tròn.
Các mô-đun tường thép có thể được chế tạo trong xưởng và vận chuyển đến công trường trong khi công tác chuẩn bị mặt bằng đang được tiến hành. Sau đó, các mô-đun khác nhau được lắp ráp tại chỗ và đổ bê tông, giúp lắp ráp và lắp đặt nhanh hơn—tiết kiệm chi phí nhân công và tiến độ dự án.
Các mô-đun cũng có thể được sản xuất để có vật liệu tấm khác nhau ở hai bên tường để đáp ứng tốt hơn các yêu cầu chống ăn mòn nhất định trong các nhà máy điện hạt nhân.
Trong quá trình lắp đặt, các mô-đun có thể được hàn lại với nhau từ đầu đến cuối hoặc xếp chồng theo chiều dọc để cải thiện tính linh hoạt trong thiết kế và kiểm tra kiểm soát chất lượng nhanh hơn.
Tiếp theo là gì?
Dữ liệu thu thập được trong quá trình trình diễn quy mô nhỏ sẽ được sử dụng để hỗ trợ cấp phép cho các mô-đun để sử dụng trong quá trình xây dựng ngăn chứa lò phản ứng trong tương lai.
Trung tâm Đổi mới Lò phản ứng Quốc gia (NRIC) của DOE hiện đang đánh giá đề xuất của GE Hitachi về việc xây dựng một phần tòa nhà chứa lò phản ứng bằng cách sử dụng thiết kế DPSC cho hệ thống tường để thử nghiệm thêm công nghệ này.
Cuộc trình diễn cũng sẽ triển khai các công nghệ song sinh kỹ thuật số trên kết cấu xây dựng và các kỹ thuật đánh giá không phá hủy đã được phát triển trong giai đoạn ban đầu của dự án.
GE-Hitachi hy vọng sẽ sử dụng kỹ thuật DPSC cho bốn đơn vị đầu tiên của lò phản ứng mô-đun nhỏ BWXR-300 tại Ontario, Canada.
