Добавь сайт в закладки! Инструкция по ссылке.
Исследование Университета Мичигана продемонстрировало, что графитовое уплотнение выдержало воздействие высокотемпературной соляной среды без заметной деградации
Наука и космос026 минут назад
Учёные из Университета Мичигана завершили редкий длительный эксперимент, целью которого было тестирование коммерческого уплотнения вала для реактора на расплавленных солях (Molten Salt Reactor, MSR). Эксперимент продолжался 2300 часов и проводился в условиях, имитирующих работу компонентов будущих расплавных реакторов.
Для проведения эксперимента была создана специальная установка Shaft Seal Test Facility, в которой исследовали кольцевое графитовое уплотнение. Эти элементы необходимы для герметизации вращающихся деталей насосов и предотвращения утечки агрессивных паров и токсичных газов, включая фтороводород.
Реакторы на расплавленных солях работают при более высоких температурах и низком давлении по сравнению с традиционными реакторами, однако требуют надежных систем герметизации из-за химически активной среды. В установке Университета Мичигана два бака из нержавеющей стали были соединены трубопроводами: нижний бак содержал 32 кг соли FLiNaK, которая под действием перепада давления перемещалась в верхний бак, имитируя условия внутри активной зоны реактора.
FLiNaK — это смесь фторидов лития, натрия и калия, обладающая характеристиками, схожими с расплавами, используемыми в ядерных системах, но не содержит радиоактивных материалов. Внутри установки вал с электродвигателем вращался со скоростью 1500 оборотов в минуту, а графитовое уплотнение подвергалось воздействию высоких температур, паров и различных защитных газов.
По завершении 2300 часов работы специалисты не обнаружили значительных признаков коррозии или разрушения уплотнения. При этом потребовалось около 10 дней работы для стабилизации элемента: в процессе притирки трение образовало микроскопический зазор, который позволил сбалансировать внутреннее давление системы.
Эксперимент также показал, что температура работы и скорость вращения вала практически не влияли на эффективность уплотнения. Ключевым фактором оказался выбор защитного газа: аргон продемонстрировал лучшие результаты по сравнению с гелием и азотом, поддерживая более высокое давление в баке при одинаковых расходах газа.
«Это исследование предоставляет важные экспериментальные данные в реалистичных условиях эксплуатации и помогает заполнить пробелы в знаниях для проектирования будущих реакторов», — подытожил Сяодун Сун (Xiaodong Sun), профессор инженерии и радиологических наук Университета Мичигана.
Длительные эксперименты с высокотемпературными фторидными солями проводятся крайне редко: менее 10 установок в мире смогли поддерживать испытания с более чем 10 кг таких материалов продолжительностью свыше 100 часов. Полученные данные будут полезны при проектировании и масштабировании систем для реакторов на расплавленных солях и других энергетических установок.
Darth SaharaИсточники:Progress in Nuclear EnergyНаука и космос0Ядерная энергетикаЭнергетикаРеакторыЭкспериментальные установки26 минут назад
ИсточникПоделись видео: