西屋電氣公司3D 打印過(guò)濾噴嘴，提高核反應(yīng)堆運(yùn)行安全性和效率

2024年7月1日，南極熊獲悉，西屋電氣公司采用3D 打印技術(shù)生產(chǎn)核反應(yīng)堆的底部過(guò)濾噴嘴，以增強(qiáng)燃料組件碎片捕獲能力和燃料耐久性。這些打印的噴嘴被集成到四個(gè)主要測(cè)試組件中，并于 2024 年初交付給阿拉巴馬電力公司的 Joseph M. Farley 核電站。據(jù)稱，3D 打印的噴嘴組件將碎片阻隔效率從65% 顯著提高到 96%。

△3D 打印燃料組件底部噴嘴。（圖片來(lái)源：Westinghouse）

燃料棒包層上的碎片磨損是壓水反應(yīng)堆 (PWR) 燃料組件泄漏的主要原因。3D 打印技術(shù)通過(guò)增強(qiáng)設(shè)計(jì)自由度顯著改善了反應(yīng)堆內(nèi)碎片的過(guò)濾作用，從而減少了可進(jìn)入反應(yīng)堆的碎片直徑。在測(cè)試中，3D 打印組件顯示出碎片阻隔效率提高了 30%。

南方核電總裁 Pete Sena 表示：“過(guò)去十年，南方核電引領(lǐng)行業(yè)開(kāi)發(fā)和實(shí)施新技術(shù)，提高燃料的彈性。現(xiàn)有核電站是我國(guó)清潔能源供應(yīng)的支柱，我們目前正在對(duì)核燃料進(jìn)行創(chuàng)新，使其更加堅(jiān)固，以便在未來(lái)幾十年提供更安全、更實(shí)惠、更可靠的無(wú)碳清潔核電。”

電廠運(yùn)營(yíng)商南方核能公司總裁 Tarik Choho 表示：“我們的3D 打印技術(shù)使我們能夠?qū)崿F(xiàn)突破性的性能，并為我們的客戶帶來(lái)立竿見(jiàn)影的積極影響。這項(xiàng)針對(duì)壓水反應(yīng)堆的重大技術(shù)創(chuàng)新降低了燃料棒因碎片堆積而泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了客戶運(yùn)營(yíng)的安全性和效率。”

這一里程碑彰顯了西屋公司在核工業(yè)中利用3D 打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)尖端解決方案的領(lǐng)導(dǎo)地位。此外，西屋電氣在3D 打印應(yīng)用核工業(yè)領(lǐng)域有著開(kāi)創(chuàng)性的歷史，包括在 2015 年進(jìn)行了首次3D 打印核部件材料輻照研究。2020 年，西屋公司將首個(gè)安全相關(guān)的增材制造部件（頂針?lè)舛卵b置）安裝到運(yùn)行中的商用反應(yīng)堆中，2024 年，西屋公司為 VVER-440 燃料生產(chǎn)了第 1,000 個(gè)增材制造部件。

西屋電氣公司正通過(guò)在全球范圍內(nèi)持續(xù)提供安全、創(chuàng)新的核能和其他清潔能源技術(shù)和服務(wù)，保持其在無(wú)碳能源解決方案領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位。西屋電氣于 1957 年供應(yīng)了世界上第一座商用壓水反應(yīng)堆，該公司的技術(shù)是全球近一半運(yùn)營(yíng)核電站的基礎(chǔ)。135 多年的創(chuàng)新使西屋電氣成為涵蓋整個(gè)核能生命周期的先進(jìn)技術(shù)的首選合作伙伴。