西屋電氣宣布核領(lǐng)域3D打印取得重要里程碑

南極熊導(dǎo)讀：根據(jù)增材制造研究公司（AMR）發(fā)布的《能源行業(yè)的增材制造：市場分析與預(yù)測》報告顯示，2023年能源行業(yè)的3D打印活動價值達(dá)到了26億美元（約合187億人民幣），預(yù)計(jì)到2032年有望產(chǎn)生高達(dá)170億美元（約合1229億人民幣）的增材制造收入。盡管存在復(fù)雜的安全和監(jiān)管問題，但由于3D打印技術(shù)可以更快、更低成本地生產(chǎn)出更高效的部件，核能行業(yè)有望從這一趨勢中顯著受益。

2024年4月1日，南極熊獲悉，核能技術(shù)公司西屋電氣(Westinghouse Electric Company)成功生產(chǎn)出了第1000塊用于VVER-440燃料組件的3D打印燃料流板，這標(biāo)志著增材制造領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。這一成就凸顯了3D打印在關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大的潛力，是該領(lǐng)域的一個重要里程碑。

新開發(fā)的3D打印燃料流板對VVER-440反應(yīng)堆的運(yùn)行至關(guān)重要，并已成功無縫集成到組件中，從而顯著提高了整體性能。該公司表示，通過利用3D打印技術(shù)展示了它們在核能生產(chǎn)領(lǐng)域推動創(chuàng)新和堅(jiān)持最高安全標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)承諾。

△西屋公司3D打印的核燃料組件

西屋公司首席技術(shù)官兼執(zhí)行副總裁Lou Martinez Sancho強(qiáng)調(diào)了這一成就的重要性。他說：“這一成就展示了增材制造從原型設(shè)計(jì)到全面生產(chǎn)的發(fā)展歷程，為我們的客戶創(chuàng)造了實(shí)實(shí)在在的價值。這標(biāo)志著西屋公司在增材制造技術(shù)方面取得的又一開創(chuàng)性成就，也彰顯了西屋公司致力于加強(qiáng)安全、效率、可持續(xù)性和能源安全的決心。”

VVER反應(yīng)堆是水-水能反應(yīng)堆，縮寫為WWER或VVER。這是一系列壓水反應(yīng)堆設(shè)計(jì)，最初是由前蘇聯(lián)吉德羅普雷斯公司（OKB Gidropress）開發(fā)的。VVER反應(yīng)堆最初是在20世紀(jì)70年代之前開發(fā)的，并不斷得到更新。因此，VVER這個名稱與從第一代反應(yīng)堆到現(xiàn)代第三代+反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的各種反應(yīng)堆設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)。VVER-440型V230是最常見的設(shè)計(jì)，可提供440兆瓦的電力。

△西屋公司3D打印的頂針堵塞裝置，用于在將核燃料放入反應(yīng)堆堆芯時固定核燃料，并阻止核泄漏

清潔能源正越來越多的采用3D打印技術(shù)

去年9月，西屋公司向?yàn)蹩颂m國有核電公司Energoatom交付了第一批重裝VVER-440燃料組件。西屋電氣公司自2015年采用3D打印技術(shù)以來，不斷提高效率和生產(chǎn)力，同時為核領(lǐng)域開發(fā)尖端能源解決方案。該公司取得的里程碑式成就包括在2020年為商用核反應(yīng)堆安裝有史以來第一個與安全相關(guān)的增材制造組件，頂針封堵裝置。

△西屋公司制造的3D打印頂針堵漏裝置

隨著全球?qū)Ω�清潔、更可持續(xù)的能源解決方案的興趣與日俱增，3D打印技術(shù)在核領(lǐng)域的應(yīng)用也獲得了長足的發(fā)展。僅在這十年間，我們就已經(jīng)見證了3D打印技術(shù)帶來的非凡成就，包括金屬核反應(yīng)堆堆芯的制造、美國第二大核反應(yīng)堆燃料組件支架的生產(chǎn)，以及印第安納州3D打印微反應(yīng)器的開發(fā)。這些成就凸顯了在核工業(yè)等嚴(yán)格監(jiān)管環(huán)境中部署經(jīng)過認(rèn)證的3D打印組件的可行性。

西屋公司指出，3D打印技術(shù)具有無與倫比的優(yōu)勢：可以快速生產(chǎn)復(fù)雜的部件，提高耐用性和精度，這些都是維持核電站安全和可靠性標(biāo)準(zhǔn)的重要因素。此外，3D打印還能極大地幫助制造抗輻射材料和工具，為放射性環(huán)境中的維護(hù)和維修任務(wù)量身定制。因此，隨著像西屋這樣的核電廠越來越多地采用增材制造技術(shù)，我們可以預(yù)見，在未來的幾年里，核電行業(yè)將取得更多實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步和成就。